EFECTOS HUMANOS SOBRE LA BIOSFERA

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Efectos de los 
contaminantes 
Algunos contaminantes caen 
a la tierra como lluvia ácida 
que puede dañar las comuni-
dades acuáticas y los suelos. 
Otros contaminantes alteran 
el metabolismo cuando se acumulan en altas 
concentraciones en los cuerpos de animales; 
otros más dañan la capa protectora de ozono 
o contribuyen al cambio climático global.
Conservación 
de la biodiversidad
La biodiversidad de la 
Tierra es producto de 
miles de millones de años 
de evolució n, y nuestro 
bienesta r depende de 
sostenerl a. Los biólogos de conservación 
ayudan a prioriza r qué zonas proteger primer o 
al evaluar cuáles son las más amenazadas y de 
mayor biodiversida d.
Reducción 
del impacto negativo 
La extracción de com-
bustible y otros recursos 
daña el medio ambiente. 
Las acciones individuales 
que minimizan el uso de 
recursos y energía pueden ayudar a reducir 
la amenaza a la salud del planeta y a la 
biodiversidad.
 Efectos humanos sobre la biosfera
 Un largo tramo 
Empezamos este libro con la historia de biólogos que se aventuran en un 
bosque remoto en Nueva Guinea y su entusiasmo al descubrir muchas 
especies antes desconocidas (sección 1.1). En la parte más extrema del 
mundo, un submarino de Estados Unidos salió a la superficie en aguas 
del Ártico y descubrieron osos polares en el mar cubierto de hielo. Los 
osos polares estaban cercan de 455 kilómetros del Polo Norte y 805 kiló-
metros de la tierra firme más cercana (figura 44.1).
Incluso regiones tan remotas no están fuera del alcance de los 
exploradores humanos —ni de la influencia humana. Ya sabes que la 
temperatura de la atmósfera de la Tierra y los mares está aumentando. 
En el Ártico, temperaturas inusualmente altas afectan el ciclo estacional 
de la formación y derretimiento del hielo del mar. En años recientes, el 
hielo del mar ha empezado a adelgazarse y a romperse más pronto en 
la primavera y a formarse más tarde en el otoño. Una disminución de la 
persistencia del hielo del mar es mala noticia para los osos polares. Ellos 
sólo pueden alcanzar sus presas, las focas, viajando sobre el hielo. Un 
periodo más largo libre de hielo significa menos tiempo para alimen-
tarse para los osos. Además, un derretimiento más temprano de hielo 
estacional incrementa el riesgo de que los osos polares que cazan lejos 
se pierdan y no puedan regresar a tierra firme antes de que el hielo se 
descongele.
Los osos polares enfrentan otros peligros también, pues ellos son 
depredadores superiores, y sus tejidos contienen una sorprendente canti-
dad de mercurio y pesticidas orgánicos. Los contaminantes se introdujeron 
al agua y al aire muy lejos, y en regiones más templadas. Los vientos y las 
corrientes del mar los llevaron a las regiones polares. Los contaminantes 
también viajan hacia el norte en los tejidos de animales migratorios 
como las aves marinas que pasan el invierno en regiones templadas y 
anidan en el Ártico.
En lugares menos remotos que el Ártico, las actividades humanas 
tienen un efecto más directo. Al cubrir más y más del mundo con 
nuestras casas, fábricas y granjas, reducimos el hábitat adecuado para 
otras especies y también ponemos en riesgo a las especies, compitiendo 
con ellas por recursos, explotándolas en exceso debido al consumo e 
introduciendo competidores no nativos o especies exóticas.
Figura 44.1 Osos polares en el hielo. Página anterior, un oso polar inspecciona un 
submarino que emergió a la superficie en las aguas cubiertas de hielo del Ártico.
Sería presuntuoso pensar que sólo nosotros hemos tenido un 
profundo impacto en el mundo vivo. Desde el Proterozoico, las células 
fotosintéticas cambiaron irremediablemente el curso de la evolución, 
enriqueciendo la atmósfera con oxígeno. A lo largo de la existencia de la 
vida, el éxito evolutivo de algunos grupos aseguró la decadencia de otros. 
La novedad es el creciente ritmo de cambio y la capacidad de nuestra 
especie para reconocer y modificar nuestro papel incrementando el ritmo 
de este cambio.
Hace un siglo los recursos físicos y biológicos de la Tierra parecían 
inacabables. Ahora sabemos que muchas prácticas iniciadas cuando los 
humanos ignoraban cómo operaban los sistemas naturales han causado 
un gran daño a la atmósfera. La tasa de extinciones de especies va en 
aumento y muchos de los tipos de biomas están amenazados. Tales 
cambios, los métodos que los científicos usan para documentarlos y la 
manera en que los enfrentamos, son el tema de este capítulo.
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 748 Unidad 7 Principios de ecología 
❯ La extinción es un proceso natural, pero las actividades 
humanas están incrementando la rapidez con la que las 
especie s desaparecen.
❮ Vínculos a Extinción en masa 16.1, Declive de la población 
de bacalao 40.6, Crecimiento de la población humana 40.7, 
Interacciones de especies e introducciones 41.8, Ciclo del 
nitrógeno 42.9
 La crisis global de extinción de especies44.2
El creciente tamaño de la población humana y la industrialización 
en aumento tienen efectos de amplia distribución en la biosfera. 
Empezamos hablando de los efectos en especies individuales y 
luego pasaremos a efectos más amplios.
Especies amenazadas y en peligro
La extinción, lo mismo que la especiación, es un proceso natural. 
Las especies prosperan y se extinguen de manera continua. La tasa 
de extinción se eleva drásticamente durante una extinción en masa 
cuando muchos tipos de organismos en muchos hábitats diferentes 
se extinguen en un periodo relativamente breve. Estamos ahora 
en medio de tal suceso. A diferencia de las anteriores extinciones en 
masa, ésta no surge de alguna catástrofe natural, como el impacto de 
un asteroide. Esta extinción en masa es el resultado del éxito de una 
sola especie —los humanos— y sus efectos en la Tierra.
Una especie en peligro es aquella que enfrenta la extinción 
en todas o en algunas partes donde habita. Una especie amena-
zada es la que probablemente estará en peligro en un futuro cer-
cano. Recuerda que no todas las especies raras están amenazadas 
o en peligro. Algunas especies siempre han sido poco comunes. 
Se considera una especie en peligro cuando una o más de sus 
poblaciones han disminuido o están declinando.
Causas de la disminución de especies
Cuando los colonos europeos llegaron por primera vez a Nortea-
mérica, encontraron entre 3 mil millones y 5 mil millones de 
palomas migratorias. En el siglo XIX, la caza comercial causó una 
disminución abrupta en el número de aves. La última vez que 
alguien vio una paloma migratoria libre fue en 1900 —y le dis-
paró. La última ave en cautiverio murió en 1914.
Seguimos sobreexplotando las especies. La caída de la 
población de bacalao del Atlántico, descrita en la sección 40.6, 
es un ejemplo reciente. Otro es la historia del abulón blanco, un 
molusco gasterópodo típico de los bosques de algas marinas de 
las costas de California (figura 44.2A). La intensa explotación 
de esta especie durante la década de 1970 redujo la población a 
cerca de 1 por ciento de su tamaño original. En el 2001 se convirtió 
en el primer invertebrado en la lista de especies en peligro del 
Servicio de Pesca y Vida Silvestre de Estados Unidos. A pesar de que 
hay todavía algunos abulones silvestres, la densidad de población 
es demasiado baja para una reproducción eficaz. La única espe-
ranza de la especie es un programa de cría en cautiverio. Si este 
programa tiene éxito, los individuos podrán reintroducirse en sus 
ambientes naturales.
La sobreexplotación reduce directamente el tamaño de la 
población, pero también afectamos a las especies mediante 
Figura 44.2 Algunas especies amenazadas o en peligro. Para aprender sobre 
otras, visita la página web de la Unión Internacional para la Conservación de la 
Naturaleza (IUCN, por sus siglas en inglés): www.iucnredlist.org
A Abulón blanco B Panda
la alteración de sus hábitats. Cadaespecie requiere un tipo 
específico de hábitat, y cualquier degradación, fragmentación o 
destrucció n de ese hábitat reduce la cantidad de población.
Una especie endémica, que se confina a la zona limitada en 
la que se desarrolló, tiene más probabilidad de extinguirse que una 
especie con amplia distribución. Por ejemplo, los pandas gigantes 
son endémicos de los bosques de bambú de China (figura 44.2B). 
Al elevarse la población humana de China, el bambú se cortó para 
su uso como material de construcción y para dejar espacio para las 
granjas. Conforme fueron despareciendo los bosques de bambú, 
también lo hicieron los pandas. Su número, que quizá alguna 
vez haya alcanzado los 100 000 ha caído a alrededor de 1000 en 
libertad.
De manera similar, la tala de bosques en el sureste de Estados 
Unidos redujo el número de pájaros carpinteros reales endémicos 
de esos bosques (figura 44.2C). Estos pájaros se consideran en 
peligro, pero quizá ya estén extintos. Otras especies en peligro por 
la tala de su hábitat incluyen la rana arlequín de Costa Rica (figura 
44.2D) y los gorilas del Congo (figura 44.2E).
La pérdida de hábitat también afecta a las plantas. El arar las 
praderas de Norteamérica amenaza a las orquídeas Platanthera 
praeclara (figura 44.2F). La destrucción de la selva tropical de 
Indonesia ha colocado a todas las especies de Rafflesia, las plantas 
con las flores más grandes del mundo, en la lista de especies en 
peligro (figura 44.2G).
Las actividades humanas que no destruyen pero sí degradan los 
hábitats también ponen en peligro a las especies. Las salamandras 
ciegas de Texas (figura 44.2H) se encuentran entre las especies 
endémicas del acuífero Edwards, una serie de formaciones subterrá-
neas de piedra caliza llenas de agua. La extracción excesiva y la 
contaminación del agua amenazan a las especies en el acuífero. De 
manera similar, los desarrollos en playas interfieren con la reprodu c-
ción de las tortugas marinas, como las tortugas laúd, que desovan en 
estas costas (figura 44.2I). Un último ejemplo: los manatíes (figura 
44.2J) de las aguas de Florida son lastimados por las hélices de los 
botes de motor y quedan atrapados en los sedales de pesca.
La introducción accidental o deliberada de especies también 
puede amenazar a otras (sección 41.8). Las ratas que llegan a las 
islas como polizones de barcos atacan y ponen en peligro muchas 
aves que anidan en el suelo y que se desarrollaron en la ausencia 
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Capítulo 44 Efectos humanos sobre la biosfera 749
especie amenazada Aquella que probablemente se encuentre en peli-
gro en un futuro cercano.
especie en peligro Aquella que enfrenta la extinción en todas o en algu-
nas partes de su distribución.
especie endémica Aquella que permanece restringida a la zona en la 
que se desarrolló.
Para repasar en casa ¿Cómo los humanos amenazan 
a otras especies?
❯ Las especies a menudo disminuyen cuando los humanos destruyen 
o fragmentan su hábitat natural para adaptarlo al uso humano, o 
degradarlo mediante contaminación o pérdida de un recurso esencial.
❯ Los humanos también causan directamente el declive de especies, al 
sobreexplotarlas.
❯ El comercio y los viajes alrededor del mundo pueden introducir especies 
exóticas que dañan a las especies nativas.
❯ El número de especies en peligro es aún desconocido en su mayor parte.
C Carpintero real
H Salamandra ciega de Texas
F Platanthera praeclara G RafflesiaD Rana arlequín E Gorila
J ManatíI Tortuga laúd K Chinche koa
de depredadores terrestres que comen huevos. Las especies exóticas 
también causan problemas al competir y ganar a las especies nativas. 
Cuando la trucha común europea y la trucha de arroyo se introdujeron 
en las corrientes montañosas de California para la pesca deportiva, 
disminuyó la población de la trucha dorada nativa.
La chinche koa, Coleotichus blackburnia (figura 44.2K), es 
la víctima de un programa de control biológico que salió mal. 
Esta especie, nativa de Hawái, se ve amenazada por una mosca 
parasitoide introducida para atacar otro bicho que es una plaga 
para la agricultura. Desafortunadamente, la mosca prefiere al 
Coleotichus blackburnia que a la especie blanco que se pretendía 
que eliminar a.
El declive o pérdida de una especie puede poner a otras en peli-
gro. Por ejemplo, el trébol del búfalo (Trifolium stoloniferum) y los 
búfalos que lo consumían fueron alguna vez comunes en el medio 
oeste de Estados Unidos. Las plantas proliferaron en los bosques 
abiertos donde el suelo estaba enriquecido con el excremento de 
los búfalos y a menudo removido por sus pezuñas. Los búfalos 
ayudaban a esparcir la semilla de esta planta. Cuando se cazaron 
los búfalos hasta extinguirlos, la población de Trifolium stoloni-
ferum también declinó. 
Como la mayor parte de las especies en peligro, la Trifolium 
stoloniferum enfrenta varios peligros simultáneos. Además de la 
pérdida del búfalo, se ve amenazada por la conversión de su hábi-
tat en zonas residenciales, la competencia contra plantas exóticas y 
los ataques de insectos introducidos.
Pérdidas desconocidas
En noviembre del 2009, la Unión Internacional para la Conserva-
ción de la Naturaleza y los Recursos Naturales (IUCN) reportó que 
de 47 677 especies evaluadas, 36 por ciento estaban amenazadas 
o en peligro. No conocemos el nivel de amenaza para la vasta ma-
yoría de las aproximadamente 1.8 millones de especies descritas o 
para millones de especies aún por descubrir y clasificar.
Las listas de especies en peligro se han enfocado histórica-
mente en los vertebrados. Los científicos han empezado a consi-
derar recientemente las amenazas a los invertebrados y las plantas. 
Nuestro impacto sobre los protistas y los hongos se desconoce en 
buena parte, y la IUCN no considera las amenazas a las bacterias ni 
a las arqueas.
El microbiólogo Tom Curtis se encuentra entre aquellos que hacen 
la petición de mayor investigación sobre ecología y diversidad micro-
biana. Él argumenta que apenas hemos empezado a entender el 
vasto número de especies microbianas y a entender su importancia. 
Escribe Curtis: “No me disculpo por colocar los microorganismos en 
un pedestal por sobre todos los otros seres vivos. Porque si la última 
ballena azul se asfixiara al engullir al último panda, sería desastroso, 
pero no el fin del mundo; pero si accidentalmente envenenamos las 
últimas dos especies de oxidantes de amonio, sería otra cosa. Podría 
estar pasando ahora y ni siquiera lo sabríamos…” Las bacterias 
oxidantes de amonio desempeñan un papel esencial en el ciclo del 
nitrógeno al convertir en nitritos el amonio de los desperdicios y los 
restos. Sin ellas, los desperdicios se apiñarían y las plantas no tendrían 
el nitrógeno que necesitan para crecer.
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 750 Unidad 7 Principios de ecología 
 Prácticas dañinas del uso de la tierra44.3
❯ La alteración de los hábitats como resultado de cultivo, pas-
toreo y tala contribuye a la pérdida de especies alrededor del 
mundo.
❮ Vínculos a Deforestación 21.1, Pérdida de la selva tropi- 
cal 43.8
En esta sección empezamos un recorrido de algunas de las for-
mas en que las actividades humanas amenazan a las especies al 
destruir o degradar un hábitat.
Desertificación 
Los desiertos se expanden y contraen naturalmente en el tiempo 
al variar las condiciones climáticas. Sin embargo, los humanos a 
veces convierten un pastizal o bosque seco en desierto, un proceso 
llamado desertificación. La desertificación ocurre cuando al arar 
o pastorear se remueven plantas y se expone el suelo vegetal a la 
erosión del viento. Las plantas no pueden prosperar donde se ha 
removido el suelo vegetal.
En un ciclo de retroalimentación positivo, la sequía promueve la 
desertificación, lo que empeora la sequía. Menos plantas significan 
menos transpiración (sección26.4). La precipitación pluvial dis-
minuye si menos agua entra en la atmósfera.
La sequía y las malas prácticas de agricultura están haciendo 
ahora que el desierto del Sahara, en África, se expanda hacia el 
sur en la región de Sahel. Los efectos de esta expansión se sienten 
hasta el sur de Estados Unidos y el Caribe, donde se asienta el 
polvo soplado a través del Atlántico incidentalmente (figura 44.3). 
La desertificación también amenaza la región noroeste de China. 
Las nubes de polvo que a menudo oscurecen el cielo sobre Beijing 
son un síntoma de la expansión del Desierto de Gobi.
Deforestación
La cantidad de tierra boscosa es ahora estable o está en incremento 
en Norteamérica, Europa y China, pero la selva tropical continúa 
despareciendo a un ritmo alarmante. La deforestación perjudica a 
los organismos que viven en el bosque y favorece las inundaciones 
porque el agua se incorpora hacia las corrientes, en vez de ser 
C
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1
)
11
9
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3
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0
Enero 1966 Enero 1967 Enero 1968
pérdidas de la zona 
alterada de la cuenca 
hidrográfica
tiempo de
deforestación
Un área de bosque despojada 
de vegetación como experi-
mento.
Después de la deforestación experimental, los niveles de cal-
cio en el escurrimiento se incrementaron seis veces (morado). 
El área control del mismo bosque sin alteraciones no mostró 
incremento similar durante ese tiempo (azul claro).
Figura 44.4 Animada Deforestación experimental en la cuenca hidrográfica de Hubbard 
Brook.
África
Figura 44.3 Un síntoma de la deforestación en progreso. Mayores canti-
dades de polvo soplan ahora del desierto del Sahara, en África, hacia el océano 
Atlántico y lo cruzan.
absorbida por las raíces de árboles. La deforestación también eleva 
el riesgo de un deslizamiento de terreno en áreas con elevaciones. 
Las raíces de los árboles tienden a estabilizar el suelo, que cuando 
se remueven, provocan que el suelo anegado se deslice.
Las zonas deforestadas también se vuelven pobres en nutrientes. 
La figura 44.4 muestra los resultados de un experimento en que los 
científicos deforestaron una región en New Hampshire y monitorea-
ron los nutrientes en el escurrimiento. La deforestación causó un alza 
en la pérdida de nutrientes esenciales del suelo, como el calcio.
Al igual que la desertificación, la deforestación afecta las 
condiciones atmosféricas locales. Las temperaturas en los bosques 
son más frías que en las zonas adyacentes sin bosques, porque 
la sombra de los árboles cubre el suelo y la transpiración causa 
enfriamiento evaporador. Cuando se tala el bosque, las temperatu-
ras aumentan durante el día, hay menor transpiración y por tanto 
menor precipitación pluvial. 
Una vez que se tala una selva tropical, la pérdida de nutrientes 
resultante y las condiciones más calientes y secas pueden hacer 
imposible que las semillas de árbol germinen o que sobrevivan. 
Por lo tanto, la deforestación puede ser difícil de revertirse.
Debido a que los bosques absorben y almacenan grandes can-
tidades de carbono, las pérdidas de bosques también contribuyen 
al cambio climático global.
desertificación Conversión de pastizales secos a desiertos.
Para repasar en casa ¿Cuáles son los efectos 
de la desertificación y la deforestación?
❯ La desertificación, el arado y el pastoreo excesivos causan 
que se remueva el suelo. Al haber menos plantas, la precipi-
tación pluvial disminuye.
❯ La deforestación incrementa las inundaciones y la pérdida 
de nutrientes del suelo, eleva la temperatura local y dis-
minuye la precipitación pluvial. Los cambios en el suelo y 
la temperatura producidos por la deforestación hacen difícil 
que se establezcan nuevos árboles.
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Capítulo 44 Efectos humanos sobre la biosfera 751
 Lluvia ácida44.4
❯ La descarga de ácido contribuye a la destrucción forestal 
y degrada los hábitats acuáticos.
❮ Vínculos a pH 2.6, Nutrición de plantas 26.2
Para repasar en casa ¿Qué es la lluvia ácida?
❯ La lluvia ácida contiene ácido nítrico o sulfúrico. Se forma 
cuando los contaminantes se mezclan con vapor de agua y 
daña las plantas y los organismos acuáticos.
Los contaminantes son sustancias naturales o hechas por el ser 
humano que se liberan en el suelo, aire o agua en cantidades 
mayores que las naturales. La presencia de un contaminante altera 
los procesos fisiológicos de los organismos que se desarrollan 
en su ausencia o que se han adaptado a niveles más bajos del 
contaminant e.
El dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno son ejemplos de 
contaminantes comunes del aire. La mayor parte del dióxido de azu- 
fre proviene de las plantas de energía que queman carbón. Los 
vehículos y plantas de energía que queman gasolina y petróleo 
emiten óxidos de nitrógeno. Los fertilizantes sintéticos ricos en 
nitrógeno también contribuyen con óxidos de nitrógeno a la 
atmósfera.
En condiciones secas, los óxidos de azufre y nitrógeno en el aire 
cubren las partículas de polvo. La descarga de ácido húmedo, o 
lluvia ácida, tiene lugar cuando los contaminantes se combinan 
con agua y caen como precipitación ácida. El pH del agua de lluvia 
no contaminada es de alrededor de 5 (sección 2.6). La lluvia ácida 
puede ser 10 veces más ácida (figura 44.5).
La lluvia ácida que cae o se filtra en las corrientes, estanques 
y lagos afecta a los organismos acuáticos. El bajo pH evita que los 
huevos de peces se desarrollen y mata a los peces adultos. En las 
montañas Adirondack de Nueva York, la lluvia ácida ha dejado más 
de 200 lagos sin peces (figura 44.5A).
Cuando la lluvia ácida cae sobre los bosques, quema las hojas 
de los árboles y altera la composición de los suelos. Al filtrarse la 
lluvia ácida a través del suelo, los iones de hidrógeno cargados 
positivamente desplazan a los iones de nutrientes con carga posi-
tiva como el calcio, lo que causa pérdida de nutrientes. La acidez 
también causa que las partículas del suelo liberen metales, como 
el aluminio, que pueden dañar a las plantas. La combinación de 
nutrición deficiente y exposición al aluminio tóxico debilita a los 
árboles y los hace más susceptibles a insectos y patógenos y, por lo 
tanto, tienen más probabilidad de morir (figura 44.5B). Los efectos 
son más pronunciados en elevaciones más altas donde los árboles 
están más frecuentemente expuestos a las nubes de gotitas ácidas.
Figura 44.5 Animada Lluvia ácida.
❯❯ Adivina: ¿Es la lluvia más ácida en la costa este o en la oeste de Estados Unidos? 
Respuesta: La costa este
pH
>5.3
5.2–5.3
5.1–5.2
5.0–5.1
4.9–5.0
4.8–4.9
4.7–4.8
4.6–4.7
4.5–4.6
4.4–4.5
4.3–4.4
<4.3
La acidez promedio de la precipitación 
en Estados Unidos en el 2006. Cuanto más 
bajo el pH, tanto más ácida es la lluvia.
A Un biólogo prueba el pH del agua en el lago Woods de Nueva 
York. En 1979, el pH del lago era 4.8. Desde entonces, el agregado 
experimental de calcita al suelo alrededor del lago ha incrementado 
el pH a más de 6.
B Árboles en proceso de muerte en el Parque Nacional de las Montañas Great Smoky, donde 
la lluvia ácida daña las hojas y causa pérdida de nutrientes del suelo.
contaminante Sustancia que se libera en el ambiente debido a las 
actividades humanas y que interfiere con la función de organismos que se 
desarrollaron en ausencia de la sustancia o con niveles menores de ella.
lluvia ácida Lluvia de bajo pH que se forma cuando el dióxido de azufre 
y los óxidos de nitrógeno se mezclan con vapor de agua en la atmósfera.
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 752 Unidad 7 Principios de ecología 
 Efectos biológicos de contaminantes químicos44.5
❯ Los químicos liberados por las actividades humanas pueden 
acumularse en los cuerpos de organismos e interferir con su 
metabolismo.
❮ Vínculos a Mercurio 2.1, Fitorremediación 26.1
Acumulación y amplificación
Los procesos industriales y la quema de combustibles fósilesdepositan una vasta gama de contaminantes químicos en el aire, 
agua y suelos del planeta. Algunos de estos contaminantes pueden 
acumularse en los tejidos de los organismos. Por el proceso de 
bioacumulación, los tejidos de un organismo almacenan un con-
taminante absorbido del ambiente, lo que causa que la cantidad 
en el cuerpo se acumule con el tiempo. La capacidad de algunas 
plantas para bioacumular sustancias tóxicas las hace útiles en la 
fitorremediación de suelos contaminados (sección 26.1).
 13.8
 3.57
 2.07
 1.28
 0.94
 0.47 
 0.33
 0.30
 0.26
 0.16
 0.083
 0.00005
Águila pescadora 
Garza verde
Agujón del Atlántico
Lenguado de verano
Bolín (Cyprinodon variegatus)
Almejón de sangre
Yerbas pantanosas
Insectos voladores (en particular moscas)
Caracol del fango
Camarones
Alga verde
Agua
Residuos de DDT (en partes por millón del 
peso húmedo del organismo)
Figura 44.6 Amplificación biológica en un estuario en Long Island, Nueva York, según 
reportaron George Woodwell, Charles Wurster y Peter Isaacson en 1967. La foto de arriba 
muestra un águila pescadora, un depredador superior en este ecosistema.
En los animales, los contaminantes químicos hidrofóbicos inge- 
ridos o absorbidos a través de la piel tienden a acumularse en los 
tejidos grasosos. Debido a que la cantidad de contaminante en 
el cuerpo de un animal se incrementa con el tiempo, las especies 
que viven más tienden a ser más afectadas por los contaminantes 
solubles en grasa que las que viven menos. En cada especie, los 
individuos más longevos tienden a tener una carga de contami-
nantes mayor que los más jóvenes.
La concentración de contaminantes en los tejidos también varía 
con el nivel trófico. Por el proceso de amplificación biológica, 
la concentración de un químico se incrementa al moverse el con-
taminante hacia arriba en una cadena alimenticia. La figura 44.6 
proporciona los datos que documentan la amplificación biológica 
del DDT (un pesticida) en un ecosistema de ciénaga salada durante 
la década de 1960. Nota que la concentración de DDT en tejido del 
águila pescadora fue 276 000 veces más alta que en el agua. Como 
resultado de la bioacumulación y la amplificación biológica, incluso 
concentraciones ambientales en apariencia pequeñas pueden 
ocasionar efectos perjudiciales en una especie. Durante la década 
de 1960, las águilas pescadoras se llevaron al borde de la extinción 
por el uso extendido del DDT porque este químico interfiere con la 
formación del cascarón de sus huevos. La prohibición del uso de 
DDT en Estados Unidos ha permitido que la especie se recupere.
La bioacumulación y la amplificación de otros contaminantes 
como el metilmercurio continúan representando una amenaza a la 
vida salvaje y a la salud humana (sección 2.1).
Fuentes móviles e inmóviles
Algunos contaminantes provienen de unos cuantos sitios, o fuentes 
móviles, fáciles de identificar. Una fábrica que descarga contami-
nantes en el aire o agua es una fuente inmóvil. Los contaminantes 
que provienen de fuentes inmóviles son los más fáciles de contro-
lar: identifica la fuente y puedes actuar ahí.
Tratar con contaminantes de fuentes inmóviles es más com-
plicado. Esa contaminación proviene de descarga extendida de un 
contaminante. Por ejemplo, el aceite que se fuga de los vehículos 
es una fuente inmóvil de contaminación del agua. El agua arrastra 
el aceite acumulado del pavimento a las corrientes naturales o el 
drenaje pluvial. En muchos lugares, el agua que fluye hacia el dre-
naje se descarga en un cuerpo de agua sin ser tratada. Detener la 
contaminación de una fuente inmóvil es difícil porque requiere que 
gran número de personas cambien su actividad.
Para repasar en casa ¿Cómo se concentran 
los contaminantes químicos en los tejidos?
❯ Algunos contaminantes químicos pueden acumularse en 
altos niveles a lo largo de la vida de un organismo. Esos 
químicos también se concentran más al ascender por las 
cadenas alimenticias.
amplificación biológica Un contaminante químico se concentra más 
al ascender en las cadenas alimenticias. 
bioacumulación Un organismo acumula cantidades mayores de un 
contaminante químico en sus tejidos en el curso de su vida.
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Capítulo 44 Efectos humanos sobre la biosfera 753
 El problema de la basura44.6
❯ Deshacerse de manera inadecuada de la basura puede 
amena zar el suministro de agua y dañar la vida silvestre.
❮ Vínculo a Agua subterránea 42.7
Seis mil millones de personas utilizan muchas cosas y también 
las desechan. ¿A dónde van todos estos desechos? Históricamente, 
el material no deseado se enterraba en la tierra o se tiraba al mar. 
La basura ya no se veía y se dejaba de pensar en ella. Ahora sabe-
mos que los químicos en la basura enterrada pueden contaminar el 
agua subterránea, como cuando el plomo de las baterías desecha-
das se filtra en la tierra. Los desechos que llegan a los océanos 
dañan la vida marina. Por ejemplo, las aves marinas a menudo 
comen los pedazos de plástico flotantes y con ellas alimentan a sus 
crías, con resultados fatales (figura 44.7).
En el 2006 Estados Unidos generó 250 millones de toneladas 
de basura, lo que promedia 2.1 kilogramos por persona por día. 
Por peso, cerca de una tercera parte de ese material se recicló, pero 
puede hacerse mucho más. Dos tercios de las botellas de plástico 
de bebidas no alcohólicas y tres cuartos de las botellas de vidrio no 
se reciclaron. La basura no reciclada ahora se quema en incinera-
dores de alta temperatura o se coloca en vertederos revestidos 
con material que minimiza el riesgo de contaminación del agua 
subterránea. Los desechos municipales sólidos no pueden tirarse al 
mar legalmente.
Sin embargo, el plástico y otra basura entran constantemente 
en nuestras aguas costeras. Los vasos y recipientes de poliesti- 
reno en negocios de comida rápida, bolsas de plástico, agua 
embote llada en plástico y otro material desechado como basura 
terminan en el drenaje. De ahí pasan a corrientes y ríos que 
pueden llevarlos hasta el mar. Una muestra de agua de mar 
tomada cerca de la desembocadura del río San Gabriel en el sur de 
California tenía 128 veces más plástico que plancton por peso.
Una vez en el océano, la basura puede persistir por mucho 
tiempo. Los componentes de un pañal desechable durarán por más 
de 100 años, tanto como un sedal de pesca. Una bolsa de plástico 
durará por más de 50 años y un filtro de cigarro, por más de 10.
Para reducir el impacto de basura de plástico, elige objetos más 
durables, en vez de desechables, y evita comprar plástico cuando 
haya otras alternativas menos dañinas ambientalmente. Si usas 
plástico, asegúrate de reciclarlo o desecharlo en forma adecuada.
Figura 44.7 Un efecto del plástico desechado en un ambiente marino.
A Una cría de albatros de Laysan recientemente muerta diseccionada para mostrar 
el contenido de sus intestinos. 
B Los científicos encontraron más de 300 piezas de plástico dentro del ave. Una de 
las piezas había perforado la pared de su intestino y causado su muerte. La cría fue 
alimentada con plástico por sus padres, que lo recogieron de la superficie del océano, 
tomándolo por comida.
A
B
Para repasar en casa ¿Cuáles son los efectos 
ecológicos de desechar basura?
❯ La basura, especialmente plástico, a menudo termina en los 
océanos, donde daña la vida marina.
❯ Puedes minimizar tu impacto ambiental evitando comprar 
artículos de plástico desechables y reciclando.
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 754 Unidad 7 Principios de ecología 
 Reducción del ozono y contaminación44.7
❯ Se dice que el ozono es “bueno en lo alto, pero malo cerca”: 
el ozono forma una capa protectora en la atmósfera superior, 
pero es un contaminante dañino en el aire cerca del suelo.
❮ Vínculo a Radiación UV como mutágeno 9.6, Formación 
de la capa de ozono 18.5
Reducción de la capa deozono
En las capas superiores de la atmósfera, entre 17 y 27 kilómetros 
sobre el nivel del mar, la concentración de ozono (O3) es tan 
grande que los científicos se refieren a esta región como la capa 
de ozono. La capa de ozono beneficia a los organismos vivientes 
absorbiendo la mayor parte de la radiación ultravioleta (UV) de 
los rayos del sol. La radiación UV, recuerda, daña el ADN y causa 
mutaciones (sección 9.6).
A mediados de la década de 1970, los científicos notaron que la 
capa de ozono estaba adelgazando. Su grosor había variado siem-
pre un poco con la estación, pero ahora el nivel promedio estaba 
declinando continuamente año con año. A mediados de la década 
de 1980, el adelgazamiento primaveral del ozono sobre la Antártica 
fue tan pronunciado que la gente se refería a la más baja región de 
ozono como “agujero en el ozono” (figura 44.8A).
A Niveles de ozono en la 
atmósfera superior 
en septiembre del 2007, 
la primave ra antártica. 
El morado indica el menor 
ozono, con azul, verde y 
amarillo se indica niveles 
crecientemente altos.
Revisa el estado actual del 
agujero en el ozono en la 
página web de la NASA 
(http://ozonewatch.gsfc.
nasa.gov/).
Antártica
600
500
400
300
1978 1990 1994 1998 2002 200619861982
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)
B Concentración de CFC en la atmósfera superior. Estos contaminantes destruyen el 
ozono. La prohibición mundial del uso de los CFC ha detenido con éxito el aumento 
en su concentración.
Figura 44.8 Animada Ozono y CFC. 
La reducción de ozono se convirtió rápidamente en una preocu-
pación internacional. Con una capa de ozono más delgada, la gente 
estaría más expuesta a la radiación UV: la principal causa de los 
cánceres de piel. Niveles más altos de rayos UV también dañan la 
vida silvestre, que no tiene la opción de evitar la luz solar. Además, 
la exposición a niveles de rayos UV más altos de lo normal afecta 
a las plantas y a otros productores, lo que disminuye el índice de 
fotosíntesis y la liberación de oxígeno a la atmósfera.
Los clorofluorocarbonos, o CFC, son los principales destructores 
del ozono. Estos gases inodoros se usaron alguna vez ampliamente 
como propulsores en latas de aerosol, como congelantes, en sol-
ventes y en el poliestireno. En respuesta a la amenaza potencial 
representada por el adelgazamiento de la capa de ozono, los países 
del mundo acordaron en 1987 terminar con la producción de CFC 
y otros químicos que destruyen el ozono. Como resultado de ese 
acuerdo (el Protocolo de Montreal), las concentraciones de CFC en 
la atmósfera no están elevándose de manera alarmante (figura 
44.8B). Sin embargo, los CFC se descomponen muy lentamente, 
por lo que los científicos esperan que permanezcan a un nivel que 
significativamente perjudique la capa de ozono por varias décadas.
Contaminación de ozono cercana al suelo
Cerca del suelo, donde los niveles de ozono son bajos por natura-
leza, se considera el ozono como un contaminante. El ozono irrita 
los ojos y el sistema respiratorio de los humanos y de los animales 
silvestres. También interfiere con el crecimiento de las plantas.
El ozono a nivel del suelo se forma cuando los óxidos de nitró-
geno y los compuestos orgánicos volátiles liberados por la quema o 
evaporación de los combustibles fósiles se exponen a la luz del Sol. 
Las altas temperaturas aceleran la reacción. Por lo tanto, el ozono a 
nivel del suelo tiende a variar diariamente (más alto durante el día) 
y estacionalmente (más alto durante el verano).
Puedes ayudar a reducir la contaminación por ozono evitando 
hábitos que liberan combustibles fósiles o los productos de su 
combustión en el aire en momentos que favorezcan la producción 
de ozono. En días soleados, calientes y tranquilos, evita llenar el 
tanque de gasolina o usar aparatos que usen gasolina, como poda-
doras, antes de la noche, cuando hay menos luz solar que realice la 
conversión de contaminantes a ozono.
Para repasar en casa ¿Cómo afectan las 
actividades humanas los niveles de ozono?
❯ Ciertas sustancias sintéticas destruyen el ozono de la capa 
protectora en la atmósfera superior. Esta capa sirve como 
un escudo protector contra la radiación UV.
❯ La evaporación y quema de combustibles fósiles incre-
menta la cantidad de ozono en el aire cerca del suelo, donde 
se considera el ozono un contaminante dañino.
capa de ozono Capa atmosférica alta con una concentración grande de 
ozono (O3) que impide que mucha de la radiación ultravioleta alcance la 
superficie de la Tierra.
biologia_44_c44_p746-761.indd 754 11/13/12 3:01 PM
Capítulo 44 Efectos humanos sobre la biosfera 755
 Cambio climático global44.8
❯ El cambio climático es la amenaza más extendida a los hábi-
tats. Entre otros efectos, derrite el hielo, lo que causa que se 
eleve el nivel del mar.
❮ Vínculos a Gases invernadero 42.8, Blanqueamiento de 
coral 43.13
El cambio climático actual afecta a los ecosistemas en todo el 
mundo. ¿Cómo está cambiando el clima global? De manera más 
notoria, el promedio de temperatura se está incrementando (figura 
44.9). El calentamiento es más pronunciado en latitudes templa-
das o polares que en el ecuador.
Una temperatura en incremento eleva el nivel del mar. El agua 
se expande al calentarse, y el calor también derrite el hielo del mar 
y los glaciares (figura 44.10). Al juntarse, la expansión térmica y 
la suma de agua del derretimiento de los glaciares causan que se 
eleve el nivel del mar. En el siglo pasado, el nivel del mar se ha 
incrementado cerca de 20 centímetros. Como resultado, algunos 
humedales costeros están desapareciendo bajo el mar.
El calentamiento del clima tiene efectos amplios en los siste-
mas biológicos. Los cambios de temperatura son indicativos para 
muchas especies de zonas templadas. Primaveras más calientes 
de lo normal causan que las hojas de árboles caducifolios broten 
más pronto y que las flores broten más temprano. También cambia 
el tiempo de migración de los animales y las temporadas de apa-
14.5
14.0
13.5
1850 1900 1950 2000
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Figura 44.9 Cambio en la temperatura 
promedio global y el dióxido de carbono 
atmosférico. La gráfica grande ilustra el 
incremento en temperatura promedio 
entre 1850 y 2005. 
La gráfica pequeña muestra el incremento 
en el dióxido de carbono atmosférico 
durante los últimos 45 años de este 
periodo. El dióxido de carbono es un gas 
invernadero.
reamiento. La disposición de las especies en las comunidades biológicas está 
cambiando porque las más altas temperaturas permiten a algunas especies 
ampliar su distribución a latitudes o elevaciones más altas. Por supuesto, no 
todas las especies pueden moverse o expandirse rápidamente, y se espera que 
más altas temperaturas lleven a estas especies a la extinción. Por ejemplo, el 
calentamiento de las aguas tropicales ya está poniendo estrés en los corales 
que construyen arrecifes e incrementando la frecuencia del blanqueamiento de 
los corales.
El calentamiento global es sólo un aspecto del cambio climático. Debido a 
que la temperatura de la tierra y de los mares afecta la evaporación, los vientos 
y las corrientes, se espera que cambien muchos patrones meteorológicos al 
seguir aumentando la temperatura. Por ejemplo, las temperaturas más altas se 
correlacionan con patrones extremos de precipitación pluvial: periodos de sequía 
interrumpidos por lluvias inusualmente abundantes. También, mares más cáli-
dos incrementan la intensidad de los huracanes.
Como se explicó en la sección 42.8, la explicación más ampliamente 
aceptada del cambio climático global es el incremento de los gases inver-
nadero, como el dióxido de carbono. Será un reto reducir las emisiones de 
gases invernadero. La quema de combustiblesfósiles es la fuente más grande 
de emisiones de gases invernadero. El uso de combustible fósil está aún en 
aumento porque naciones grandes como China e India se industrializan más. 
Sin embargo, hay esfuerzos para aumentar la eficiencia de procesos que 
requieren combustibles fósiles, cambio a fuentes de energía alterna —como 
la energía solar y eólica— y desarrollo de formas innovadoras para almacenar 
dióxido de carbono.
Figura 44.10 Glaciares que se derriten, un signo de un mundo en calenta-
miento. El agua de los glaciares que se derriten contribuye a elevar el nivel del mar.
A Foto de 1941 del glaciar Muir en Alaska. 
B Foto del 2004 de la misma región. 
Para repasar en casa ¿Cómo está cambiando el clima global 
y cuáles son algunos efectos biológicos de los cambios?
❯ El aumento de la temperatura global está causando que se eleve el nivel 
del mar y afectando los patrones meteorológicos.
❯ Estos cambios están alterando la distribución de algunas especies, ame-
nazando otras y alterando la estructura de las comunidades biológicas.
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 756 Unidad 7 Principios de ecología 
 Biología de la conservación44.9
❯ Los biólogos de la conservación analizan y buscan maneras 
para proteger la biodiversidad existente en el mundo.
Valor de la biodiversidad
Cada nación tiene diversas formas de riqueza: la material, la cul-
tural y la biológica. Esta última se llama biodiversidad. Medimos 
la biodiversidad de una región en tres niveles: la diversidad gené-
tica dentro de las especies, la diversidad de especies y la diversidad 
de ecosistemas. La biodiversidad está declinando en todos los 
niveles y en todas las regiones.
La conservación, o biología de la conservación enfrenta 
estos declives. Los propósitos de este relativamente nuevo campo 
de la biología son 1) analizar el alcance de la biodiversidad y 
2) encontrar maneras de preservar y usar la biodiversidad para 
beneficiar las poblaciones humanas. El fin es conservar la biodiver-
sidad alentando a la gente a valorarla y usarla de modo que no la 
destruyan.
¿Por qué debemos proteger la biodiversidad? Desde un punto 
de vista egoísta, hacerlo es una inversión a nuestro futuro. Los eco-
sistemas saludables son esenciales para la sobrevivencia de nuestra 
especie. Otros organismos producen el oxígeno que respiramos y el 
alimento que comemos, capturan el dióxido de carbono desechado 
en el aire, descomponen y desintoxican los desperdicios. Las plan-
tas filtran el agua de lluvia y mantienen el suelo en su lugar, lo que 
previene la erosión y reduce el riesgo de inundación. Los compues-
tos en especies silvestres pueden servir como medicamentos. Los 
parientes silvestres de cultivos son reservas de diversidad genética 
que los reproductores utilizan para proteger y mejorar los cultivos.
Además, hay razones éticas para proteger la biodiversidad. Como 
hemos enfatizado muchas veces, todas las especies vivas son el resul-
Figura 44.11 Ubicación y estado de conservación de las ecorregiones de tierra considera-
das más importantes por el Fondo Mundial para la Naturaleza.
Ecorregión crucial o en peligro
Ecorregión vulnerable
Ecorregión estable o intacta
Sin información disponible
tado de un proceso evolutivo que empezó hace miles de millones de 
años. Todas las especies tienen una combinación única de caracteres. 
La extinción de una especie desaparece para siempre del mundo vivo 
y con él ese conjunto único de características.
Establecer prioridades
Proteger la diversidad biológica es una propuesta compleja. Incluso 
en países desarrollados, la gente se opone a la protección del 
ambiente porque teme que esas medidas tengan consecuencias 
económicas adversas. Sin embargo, cuidar el ambiente puede tener 
una lógica económica. Con un poco de planeación, la gente puede 
preservar y obtener ganancia de su riqueza biológica.
Los biólogos de la conservación pueden ayudarnos a tomar 
decisiones difíciles acerca de qué regiones deben ser señaladas 
para protegerse primero. Estos biólogos identifican hot spots o 
mancha ardiente zonas que alojan especies que no se encuentran 
en otra parte y están bajo gran amenaza de destrucción. Una vez 
identificados, estas hot spots pueden tener prioridad en los esfuer-
zos de conservación mundiales.
A escala mayor, los biólogos de la conservación definen las 
ecorregiones, que son las regiones terrestres o marinas que se 
caracterizan por su clima, geografía y especies dentro de ellas. El 
sistema de ecorregiones más ampliamente utilizado fue elaborado 
por científicos de la conservación del Fondo Mundial para la Natu-
raleza. Estos científicos definieron 867 ecorregiones distintivas de 
tierra. La figura 44.11 muestra la ubicación y estado de conserva-
ción de las ecorregiones consideradas máxima prioridad para los 
esfuerzos de conservación.
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Capítulo 44 Efectos humanos sobre la biosfera 757
El bosque de Klamath-Siskiyou en el suroeste de Oregón y el 
noroeste de California es una de las ecorregiones en peligro de 
Norteamérica. Es hogar de muchas coníferas inusuales; dos aves en 
peligro de extinción —la lechuza moteada del norte y el mérgulo 
jaspeado— anidan en las partes viejas del bosque, y el salmón 
coho que se reproduce en las corrientes que fluyen por el bosque. 
La tala amenaza a todas estas especies.
Mediante el enfoque de hot spots y las ecorregiones cruciales, 
los científicos esperan mantener los procesos del ecosistema que 
sostienen naturalmente la diversidad biológica, en lugar de enfo-
carse en especies en peligro.
Preservación y restauración
Muchas regiones ecológicamente importantes alrededor del 
mundo se han protegido de forma que benefician a la gente local. 
La selva tropical nubosa de Monteverde, en Costa Rica, es un ejem-
plo. Durante la década de 1970, George Powell estudió las aves en 
esta selva, que se estaba acabando rápidamente. Powell decidió 
comprar parte de la selva para un santuario natural. Sus esfuerzos 
inspiraron a individuos y grupos de conservación para donar 
fondos y gran parte de esa selva está protegida ahora como una 
reserva natural privada (figura 44.12). Las plantas y animales de 
esa reserva incluyen más de 100 especies de mamíferos, 400 espe-
cies de aves y 120 especies de anfibios y reptiles. Éste es uno de 
los pocos hábitats libres para los jaguares y ocelotes. Una industria 
turística centrada en la reserva proporciona beneficios económicos 
a la gente local.
A veces, un ecosistema está tan dañado, o queda tan poco 
de él, que la sola conservación no es suficiente para sostener la 
biodiversidad. La restauración ecológica es trabajo designado 
para renovar un ecosistema natural que se ha degradado en parte 
o destruido completamente.
El trabajo de restauración en los humedales costeros de 
Luisian a es un ejemplo. Más de 40 por ciento de los humedales 
costeros de Estados Unidos están en Luisiana. Las ciénagas son 
un tesoro económico y ecológico, pero están en problemas. Las 
presas y los diques construidos corriente arriba de las ciénagas 
retienen los sedimentos que normalmente restaurarían los 
sedimento s perdido s al mar. Los canales que disecan las ciéna-
gas para la exploración y explotación de petróleo han causado 
erosión, y el nivel del mar en incremento amenaza sumergir las 
plantas existente s. Desde la década de 1940, Luisiana ha perdido 
un área de ciénagas del tamaño de Rhode Island. Los esfuerzos de 
restauració n ahora en proceso intentan revertir algunas de estas 
pérdidas (figura 44.13).
Figura 44.12 Una historia de éxito de la conservación. La Reserva de la Selva Tropical 
Nubosa de Monteverde, en Costa Rica, protege un área de selva tropical lluviosa que es 
hogar de muchas especies en peligro, incluyendo los jaguares (foto insertada).
Figura 44.13 Restauración ecológica en el Refugio Nacional de la Vida Salvajede Sabine 
en Luisiana. En lugares donde la ciénaga se ha convertido en aguas abiertas, los sedimentos 
se han acarreado hacia dentro y se han plantado pastos sobre éstos. Los cuadros son nuevos 
sedimentos con pasto de la ciénaga.
biodiversidad De una región, la variación genética entre sus especies, 
variedad de especies y variedad de ecosistemas.
biología de la conservación Campo de la biología aplicada que estudia 
la biodiversidad y busca maneras de mantenerla y aprovecharla.
hot spot o mancha ardiente Región amenazada con gran biodiversidad 
que se considera una alta prioridad para los esfuerzos de conservación.
restauración ecológica Alterar activamente una zona en un esfuerzo 
por restaurar o crear un ecosistema funcional.
Para repasar en casa ¿Cómo sostenemos la biodiversidad?
❯ La biodiversidad es la diversidad genética de los individuos de una 
especi e, la variedad de especies y la variedad de ecosistemas.
❯ Los biólogos de la conservación identifican las regiones amenazadas con 
alta biodiversidad y dan prioridad a las que deben recibir protección 
primero.
❯ A través de la restauración ecológica, recreamos o renovamos un 
ecosistem a biológicamente diverso que ha sido destruido o degradado.
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 758 Unidad 7 Principios de ecología 
 Reducción del impacto negativo44.10
❯ Los efectos crecientes de las acciones individuales 
determinará n la salud de nuestro planeta.
En última instancia, la salud de nuestro planeta depende de nues-
tra capacidad para reconocer que los principios del flujo de energía 
y de la limitación de recursos, que rige la sobrevivencia de todos 
los sistemas de vida, no cambian. Debemos tener en mente estos 
principios y encontrar la manera de vivir dentro de nuestros límites. 
La meta es vivir sustentablemente, lo que significa cubrir las nece-
sidades de la generación presente sin reducir la capacidad de las 
generaciones futuras de cubrir sus propias necesidades.
Promover la sustentabilidad comienza reconociendo las con-
secuencias ambientales del estilo de vida propia. La gente en las 
naciones industriales utiliza una enorme cantidad de recursos, y la 
extracción, distribución y uso de estos recursos tienen efectos nega-
tivos en la biodiversidad. En Estados Unidos, el tamaño de la familia 
promedio ha declinado desde la década de 1950, mientras el tamaño 
de la casa promedio se ha duplicado. Todos los materiales utilizados 
para construir y amueblar estos hogares más grandes provienen del 
ambiente. Por ejemplo, un nuevo hogar promedio contiene alrededor 
de 226 kilogramos de cobre en su tubería y cableado.
¿De dónde proviene ese cobre? Como en la mayor parte de 
otros elementos minerales usados en la producción, casi todo el 
cobre se extrae del suelo (figura 44.14). La minería de superficie 
despoja un área de vegetación y suelo, lo que crea una zona 
ecológica muerta. Lanza polvo al aire, crea montañas de desechos 
rocosos y puede contaminar las corrientes cercanas.
Figura 44.15 Voluntarios restauran el río Little Salmon en Idaho para que el 
salmón pueda emigrar corriente arriba a sus lugares de apareamiento.
Figura 44.14 Efectos de la extracción de recursos. La mina de cobre de Bingham cerca de Salt Lake City, Utah. 
Esta mina a cielo abierto tiene 4 kilómetros de ancho y 1200 metros de profundidad, la excavación más grande 
hecha por el hombre en la Tierra.
La globalización hace difícil conocer la fuente de las materias 
primas de los productos que se compran. La extracción de recursos 
en los países en desarrollo se lleva a cabo con frecuencia bajo regu-
laciones que son menos estrictas o aplicadas menos estrictamente 
que las de Estados Unidos, por lo que el impacto ambiental es 
incluso mayor.
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Capítulo 44 Efectos humanos sobre la biosfera 759
Los recursos minerales no renovables se usan también en 
aparatos electrónicos como teléfonos, computadoras, televisiones 
y MP3. Adquirir constantemente el más reciente modelo puede ser 
bueno para el ego y la economía, pero es malo para el ambiente. 
Reducir el consumo arreglando los modelos existentes es un uso 
de recurso sustentable, como lo es reciclar. Obtener materiales no 
renovables mediante el reciclado reduce la necesidad de la extrac-
ción de esos recursos y también ayuda a mantener los materiales 
lejos de los vertederos.
Reducir el uso de energía es otra manera de promover la 
sustentabilidad. Los combustibles fósiles, como el petróleo, el gas 
natural y el carbón, proporcionan la mayor parte de la energía 
usada por los países desarrollados. Ya sabes que quemar estos 
combustibles no renovables contribuye al calentamiento global y 
a la lluvia ácida. Además, extraer y transportar estos combustibles 
tiene impacto negativo. El petróleo daña muchas especies cuando 
se fuga de los acueductos y de plataformas petroleras.
Las fuentes de energía renovable no producen gases inver-
nadero, pero tienen sus desventajas. Por ejemplo, las presas en 
los ríos del noroeste del Pacífico generan energía hidroeléctrica 
renovable, pero también evitan que el salmón en peligro regrese 
para aparearse a las corrientes río arriba sobre la presa. De manera 
similar, las turbinas de viento pueden dañar a las aves y a los 
murciélagos. Los paneles usados para recolectar energía solar se 
construyen utilizando recursos minerales no renovables, y producir 
los paneles genera contaminantes.
En resumen, toda la energía producida comercialmente tiene 
impacto ambiental negativo, de manera que la mejor manera de 
minimizar el impacto es usar menos energía. Compra aparatos 
que ahorren energía, usa focos fluorescentes, en vez de incan-
descente, no calientes o enfríes demasiado un cuarto y apaga las 
luces innecesarias. El caminar, andar en bicicleta y usar transporte 
público son alternativas al conducir que ahorran energía. Comprar 
localmente y comprar mercancías producidas en forma local tam-
bién reduce el uso de energía.
Si quieres contribuir más, aprende sobre las amenazas a los eco-
sistemas en tu propia área. Apoya el esfuerzo para preservar y restau-
rar la biodiversidad local. Muchos proyectos de restauración ecológica 
son supervisados por biólogos especializados, pero llevados a cabo 
principalmente por el trabajo de voluntarios (figura 44.15). Ten en 
mente que las acciones irresponsables de miles de millones de indi-
viduos son la más grande amenaza a la biodiversidad. Cada uno de 
nosotros tiene poco impacto como tal, pero nuestro comportamiento 
colectiv o, para bien o para mal, determinará el futuro del planeta.
Para repasar en casa ¿Qué pueden hacer 
los individuos para reducir su impacto negativo 
en la biodiversidad?
❯ La extracción y uso de recursos tiene efectos secundarios 
que amenazan la biodiversidad.
❯ Puedes ahorra energía y otros recursos reduciendo el con-
sumo de energía, reciclando y reusando materiales.
Un largo tramo (una vez más)
El Ártico no es un continente separado como la Antártida, sino más bien una 
región que comprende las partes más al norte de varios continentes. Ocho 
países, incluidos Estados Unidos, Canadá y Rusia, controlan partes del Ártico 
y tienen derecho a sus extensos depósitos de petróleo, gas y minerales. Hasta 
hace poco, las capas de hielo cubrían el océano Ártico, lo que hacía difícil que 
las naves se desplazaran hacia la masa de tierra del Ártico y desde allí, pero 
esas capas se están rompiendo como resultado del cambio climático global 
(figura 44.16). Al mismo tiempo, el hielo que cubre la masa de tierra del 
Ártico se está derritiendo. Estos cambios harán más fácil remover minerales y 
combustibles fósiles del Ártico. La reducción del suministro mundial de com-
bustibles y minerales hace que la presión para explotar los recursos del Ártico 
crezca. Sin embargo, los conservacionistas advierten que extraer estos recursos 
dañará las especiesdel Ártico, como el oso polar que ya está amenazado por 
el cambio climático global.
¿Cómo votarías? El Ártico tiene grandes depósitos de minerales 
y combustibles fósiles, pero aprovechar estos recursos puede presen-
tar un riesgo a especies ya amenazadas por el cambio climático global. 
¿Debe Estados Unidos explotar su parte de los recursos árticos o 
defender la protección de la región? Para más detalles, visita Cengage-
Now* y vota en línea (west.cengagenow.com).
*Este material se encuentra disponible en inglés y se vende por separado.
Mar congelado perenne del Ártico en 1979
Mar congelado perenne del Ártico en el 2003
Figura 44.16 El hielo perenne del Ártico desapareciendo.
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 760 Unidad 7 Principios de ecología 
Sección 44.1 Las actividades humanas afectan incluso 
lugares remotos como el Ártico. Los osos polares en 
el Ártico tienen contaminantes en su cuerpo y se ven 
amenazados por el adelgazamiento del hielo del mar, 
un efecto del cambio climático global.
Sección 44.2 Estamos en medio de una extinción en 
masa causada por humanos, con un número creciente 
de especies amenazadas y especies en peligro. 
Las especies endémicas tienen probabilidad de 
ponerse en riesgo. La sobreexplotación, la introducción de especies 
y la destrucción, degradación y fragmentación de un hábitat pueden 
empujar a las especies a la extinción.
Sólo conocemos una pequeña fracción de las especies que actual-
mente están bajo amenaza.
Sección 44.3 Cultivar o pastorear demasiado puede 
causar desertificación. Tanto la desertificación como 
la desforestación afectan las propiedades del suelo 
y la precipitación pluvial. Los cambios causados 
por la deforestación son especialmente difíciles de revertir.
Sección 44.4 Quemar los combustibles fósiles libera 
dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno. Estos con-
taminantes se mezclan con vapor de agua en el aire 
y luego caen a la Tierra como lluvia ácida. El aumento 
resultante en la acidez de los suelos y el agua puede enfermar o matar 
organismos.
Sección 44.5 En la bioacumulación, un contami-
nante absorbido del ambiente se almacena en los teji-
dos de un organismo. En la amplificación biológica, 
un contaminante aumenta en concentración según va 
pasando por la cadena alimenticia. Como resultado de la bioacumu-
lación y de la amplificación biológica, los tejidos de un organismo 
pueden tener alta concentración de un contaminante del ambiente.
Sección 44.6 Las poblaciones humanas se deshacen de 
grandes cantidades de basura que se quema, en tierra o 
se tira en los mares. Basura que lleva el agua o se tira en 
el océano representa una amenaza para la vida marina.
Sección 44.7 La capa de ozono en la atmósfera 
superior protege contra la radiación UV. Las sustan-
cias químicas como el CFC se prohibieron cuando se 
descubrió que causaban el adelgazamiento de la capa 
de ozono. Cerca del suelo, donde la concentración de ozono es natural-
mente baja, el ozono emitido como resultado del uso de combustible 
fósil se considera un contaminante. El ozono irrita el sistema respirato-
rio animal e interfiere con la fotosíntesis de las plantas.
Sección 44.8 El cambio climático global está cau-
sando que los glaciares se derritan y esto eleva el nivel 
del mar. También afecta la extensión de las especies 
y permiten a algunas mudarse a latitudes o mayores 
elevaciones. Otras especies, como los corales, están mostrando signos 
de estrés relacionados con la temperatura. Se estima también que el 
cambio climático global altere más los patrones de precipitación pluvial 
y se incremente la intensidad de los huracanes.
Secciones 44.9, 44.10 La diversidad genética, la 
diversidad de especies y la diversidad de ecosistema 
son componentes de la biodiversidad, que está 
declinando en todas las regiones. La biología de la 
conservación implica estudiar la biodiversidad y desarrollar estrate-
gias para protegerla y permitir su uso sustentable. Debido a que los 
recursos son limitados, los biólogos a menudo se centran en hot spots 
o mancha ardiente, donde muchas especies únicas están bajo ame-
naza. También intentan asegurar que partes de todas las ecorregiones 
estén protegidas. Cuando un ecosistema ha sido total o parcialmente 
degradado, la restauración ecológica puede ayudar a restaurar la 
biodiversidad.
Los individuos pueden ayudar a sustentar la biodiversidad mediante la 
limitación del uso de energía y del consumo de materiales. Reusar y reciclar 
ayuda a evitar prácticas destructivas requeridas para extraer recursos.
 1. Una especie _____ tiene niveles de población tan bajos que está 
en riesgo de extinción en el futuro cercano.
a. endémica c. amenazada 
b. en peligro d. indicadora
 2. Las especies se ven amenazadas por la _____ del hábitat.
a. fragmentación c. destrucción 
b. degradación d. todas las anteriores
 3. La deforestación _____ la cantidad de minerales que se filtran en el 
suelo.
a. incrementa b. disminuye c. no tiene efecto en
 4. El dióxido de azufre liberado por las plantas de energía que queman 
carbón contribuye a la _____.
a. destrucción del ozono c. lluvia ácida 
b. elevación del nivel del mar d. desertificación
 5. Como resultado de la _____, un animal viejo por lo común tiene 
más contaminantes en su cuerpo que uno joven.
a. bioacumulación b. amplificación biológica
 6. En la amplificación biológica, un _____ tendrá el peso más 
grande de contaminantes. 
a. productor c. consumidor secundario 
b. consumidor primario d. consumidor de nivel superior
 7. Se esperaría que un incremento en el tamaño del agujero de ozono 
_____.
a. incrementaría los cánceres de piel c. a y b
b. reduciría los desórdenes respiratorios
 8. ¿Falso o verdadero? Todos los contaminantes son químicos sintéticos. 
 9. El cambio climático global está causando _____.
a. una disminución en el nivel c. lluvia ácida 
 del mar 
b. derretimiento glacial d. todas las anteriores
 10. El Protocolo de Montreal prohibió el uso de _____ que con-
tribuye a la destrucción de ozono.
a. DDT c. combustibles fósiles 
b. CFC d. dióxido de azufre 
 11. Una región muy amenazada que aloja a muchas especies únicas es 
un(a) _____.
a. ecorregión c. hot spot
b. bioma d. comunidad 
Resumen
Autoevaluación Respuestas en el apéndice III 
biologia_44_c44_p746-761.indd 760 11/13/12 3:01 PM
Capítulo 44 Efectos humanos sobre la biosfera 761
 12. La biodiversidad se refiere a la _____.
a. diversidad genética c. diversidad del ecosistema 
b. diversidad de especies d. todas las anteriores
 13. Restaurar una ciénaga que ha sido dañada por actividades huma-
nas es un ejemplo de _____.
a. amplificación biológica c. restauración ecológica 
b. bioacumulación d. globalización
 14. Los individuos ayudan a sustentar la biodiversidad al _____.
a. reducir el consumo de recursos
b. reusar materiales 
c. reciclar materiales
d. todas las anteriores
 15. Relaciona los términos con la descripción más adecuada.
 hot spot a. bueno en lo alto; malo cerca
 ozono b. la pérdida de árboles altera el patrón 
 biodiversidad de precipitación pluvial y es difícil de 
 lluvia ácida revertir 
 especie endémica c. puede incrementar tormentas de polvo
 amplificación d. se desarrolla en una región y 
 biológica permanece ahí 
 cambio climático e. la quema de carbón es una causa 
 global importante
 deforestación f. resulta en el nivel más alto de 
 desertificación contaminación al nivel trófico superior
 g. tiene muchas especies amenazadas 
 h. causa el aumento del nivel del mar 
 i. diversidad genética, de especies y de 
 ecosistema 
Preguntas adicionales se encuentran disponibles en *.
Actividades de análisis de datos 
Contaminación por PCB en el Ártico 
Los vientos llevan contaminantes químicos producidosy liberados en latitudes templadas 
al Ártico, donde los contaminantes químicos entran en las redes alimenticias. Los carnívo-
ros superiores en las redes alimenticias árticas, incluidos el oso polar y la gente, terminan 
con altas concentraciones de estos químicos en su cuerpo. La gente del Ártico se alimenta 
de la vida salvaje local, por lo que tiende a tener niveles inusualmente altos de contami-
nantes químicos industriales llamados policlorobifenilos, o PCB, en su cuerpo. El Programa 
de Vigilancia y Evaluación del Ártico estudia los efectos de estos químicos industriales en la 
salud y la reproducción de la gente del Ártico. La figura 44.17 muestra cómo la proporción 
de nacimientos por sexo varía con niveles maternales de PCB entre 
la gente nativa del Ártico ruso.
1. ¿Qué género fue más común en la descendencia de mujeres con menos de 1 micro-
gramo por mililitro de PCB en el suero materno?
2. ¿En qué concentraciones de PCB tenían las mujeres más probabilidad de tener hijas? 
3. En algunas villas en Groenlandia, casi todos los recién nacidos son niñas. ¿Esperarías 
que los niveles de PCB en esas villas fuesen superiores o inferiores a 4 microgramos 
por mililitro?
Animaciones e interacciones en *: 
❯ Lluvia ácida, ozono y CFC.
Pensamiento crítico 
 1. En una comunidad costera en Nueva Jersey, el Servicio de Pesca y 
Vida Silvestre de Estados Unidos sugirió atrapar y eliminar los gatos 
silvestres (gatos domésticos que viven libres). El propósito era prote-
ger algunas aves silvestres en peligro (caradrinos) que anidaba n en 
las playas del pueblo. Muchos residentes se enojaron con la propu-
esta y argumentaron que los gatos tienen tanto derecho a estar ahí 
como las aves. ¿Estás de acuerdo? ¿Por qué?
 2. Quemar combustible fósil produce en exceso dióxido de carbono 
a la atmósfera, pero la deforestación y la desertificación también 
afectan la concentración de dióxido de carbono. Explica por qué 
una disminución global en la cantidad de vegetación contribuye al 
aumento en el dióxido de carbono.
 3. La magnitud de los efectos de la lluvia ácida puede ser influenciada 
por las propiedades de la roca sobre la que se desliza el agua. Es 
menos probable que la lluvia ácida acidifique significativamente 
lagos en las regiones donde el lecho rocoso consista en piedra caliza 
rica en carbonato de calcio o mármol. ¿Cómo mitigan estas rocas el 
efecto de la lluvia ácida?
 4. Dos mamíferos del Ártico que viven en las mismas aguas tienen 
diferentes niveles de contaminantes en el cuerpo. Las ballenas 
polares tienen un nivel menor de contaminantes que las focas 
oceladas. ¿Cuáles son algunos factores que pueden explicar estas 
diferencias?
*Este material se encuentra disponible en inglés y se vende por separado.
Figura 44.17 Efecto de la concentración de suero materno de PCB 
en la proporción de nacimientos por sexo en poblaciones humanas 
nativas del Ártico ruso. Las barras azules indican el número relativo de 
niños nacidos por cada niña (barras rosas).
<1.0 1.0–1.9 2.0–4.0 >4.0
Concentración de PCB en suero materno
(microgramos por mililitro)
N
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 762 Apéndice I 
Reino
Bacteria
Reino
Archea
Reino
Protista
Reino
Fungi
Reino
Vegetal
Reino 
Animal
DOMINIO 
EUKARYA
DOMINIO 
ARCHAEA
DOMINIO 
BACTERIA
Apéndice I. Sistema de clasificación
Este esquema de clasificación revisado está compuesto por varios 
sistemas utilizados por microbiólogos, botánicos y zoólogos. Existe, 
hasta cierto punto, un consenso general acerca de los agrupamien-
tos mayores. Es decir, no siempre hay un acuerdo en el nombre que 
recibe un grupo particular o en qué nivel de la jerarquía general 
debe situarse. Sin embargo, hay varias razones por las cuales un 
consenso total no es posible en este momento.
La primera es que el registro fósil varía en su calidad e inte-
gridad. Por tanto, las relaciones filogenéticas de un grupo con 
los otros suele estar abierta a la interpretación. Actualmente, los 
estudios comparativos a nivel molecular están confirmando nuestra 
visión, pero el trabajo sigue en marcha. Al mismo tiempo, las 
comparaciones moleculares no siempre proporcionan respues-
tas definitivas a las preguntas relacionadas con la filogenia. Las 
comparaciones basadas en un grupo de genes pueden estar en 
conflicto con aquellas que comparan diferentes regiones del 
genoma. O bien, las comparaciones con un integrante de un grupo 
determinado pueden contradecir aquellas realizadas con otros 
miembros del grupo.
En segundo lugar, desde los tiempos de Linneo, el sistema de 
clasificación se ha basado en la observación de las similitudes y 
diferencias morfológicas entre los organismos. Aunque algunas 
interpretaciones originales ahora están abiertas al debate, estamos 
tan acostumbrados a pensar de una forma determinada en los 
organismos que su reclasificación es un proceso lento.
Estos son algunos ejemplos: tradicionalmente, las aves y los 
reptiles se agrupaban en distintas clases (reptilia y aves); pero 
existen argumentos de peso para agrupar a los lagartos y serpien-
tes en un grupo y a los cocodrilos, dinosaurios y aves en otro. 
Muchos biólogos siguen apoyando el sistema de clasificación de 
seis reinos (arqueas, bacterias, protistas, plantas, hongos y ani-
males). Otros abogan por un cambio hacia el sistema de los tres 
dominios (archaea, bacteria y eukarya) propuesto en años más 
recientes.
Por ejemplo, los botánicos y los microbiólogos suelen utilizar 
la División y los zoólogos el Phylum, para taxones de una jerarquía 
equivalente de la clasificación. 
¿Por qué preocuparnos por la estructura de los sistemas de 
clasificación si sabemos que sólo reflejan de manera imperfecta la 
historia evolutiva de la vida? Lo hacemos por las mismas razones 
por las que un historiador divide la historia de la civilización en 
varios volúmenes, cada uno con un número determinado de capí-
tulos. Ambos representan un esfuerzo por estructurar un enorme 
cuerpo de conocimiento y facilitar el acceso a la información que 
almacena. Aún más importante es que, mientras mayor sea el 
grado en el que un sistema de clasificación moderno refleje las 
relaciones evolutivas, proporcionará bases más sólidas para los 
estudios de biología comparativa, que son el nexo entre todos 
los campos de la biología.
Ten en mente que incluimos este apéndice con el único 
propósito de que te sirva como referencia. Además de estar abierto 
a la discusión, este sistema está lejos de ser completo. Los nombres 
mostrados entre “comillas” son grupos polifiléticos y parafiléticos 
que están siendo revisados. Por ejemplo, los “reptiles” comprenden 
al menos tres o más posibles linajes.
Las especies que han sido descubiertas de manera más 
recien te, como aquellas que provienen del fondo del océano, no 
están incluidas. Muchas especies existentes y extintas de los phyla 
menos conocidos tampoco se han incluido. Nuestra estrategia 
consiste en enfocarnos en los organismos mencionados en el libro 
o en los que son familiares para la mayoría de los estudiantes. Por 
ello, profundizamos más en las plantas con flor que en las briofitas 
y más en los cordados que en los anélidos.
RELACIONES ENTRE LOS TRES DOMINIOS
Como un marco de referencia general, observa que casi todas las 
bacterias y arqueas son de tamaño microscópico. Su ADN se con-
centra normalmente en un nucleoide (una región del citoplasma) 
y no en un núcleo rodeado por una membrana. Se reproducen por 
fisión binaria o por gemación, transfieren genes entre ellas por con - 
jugación y ninguna de ellas es pluricelular.
Históricamente, las bacterias y las arqueas han sido agrupadas 
en el mismo grupo como “procariontes”. Sin embargo, actualmente 
algunos microbiólogos evitan utilizar ese términoporque señalan 
que las bacterias y las arqueas no constituyen un grupo mono-
filético y que los dos linajes difieren en muchos caracteres estruc-
turales y genéticos. Como una forma de respeto hacia el término 
“procarionte”, lo utilizamos únicamente en la discusión de los siste-
mas de clasificación históricos. El empleo del término “eucarionte” 
permanece incontrovertible. Los eucariontes son un grupo mono-
filético que, se cree, descendió de un ancestro arqueano. Las células 
eucariontes suelen ser más grandes que las células de arqueas y 
bacterias, tienen un núcleo que rodea al ADN y otros organelos con 
membranas, como el retículo endoplásmico. La mitosis y la meiosis 
se realizan sólo en los eucariontes.
Los eucariontes incluyen un arreglo diverso de organismos 
unicelulares.
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