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1 LA CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS La mayoría de las personas tienen un conocimiento limitado del mundo natural y se relacionan principalmente con los organismos que influencian sus propias vidas. Los biólogos se enfrentan con la enorme tarea de clasificar, determinar e intercambiar información acerca de la vasta diversidad de organismos con la que los seres humanos, recién llegados en un sentido evolutivo, compartimos el planeta. Para esto, los biólogos deben disponer de un sistema de clasificación que les permita nombrar y agrupar a las especies descriptas de una manera lógica, objetiva, económica y no redundante. La construcción de un sistema como éste no es trivial si consideramos que, como mínimo, existe un número de especies sin clasificar similar al número de especies ya descriptas -alrededor de 1 millón y medio-. Por siglos, los naturalistas han intentado describir y explicar la diversidad del mundo natural. A esta tarea se la ha denominado sistemática. Designadas con un nombre genérico y un adjetivo modificador, las especies son las unidades básicas de clasificación biológica. Aunque en latín especie simplemente significa "tipo" y, por lo tanto, en el sentido más simple, las especies son tipos diferentes de organismos, se utiliza el término especie en sentidos distintos. El área el conocimiento encargada de establecer las reglas de una clasificación es la taxonomía. De este modo, la sistemática biológica utiliza la taxonomía para establecer una clasificación. La clasificación debe representar en buena medida la filogenia de todos los seres vivos que han surgido en este planeta. La sistemática evolutiva intenta no sólo hacer buenas clasificaciones sino hacerlas de manera objetiva y sin arbitrariedades. La filogenia de un grupo de especies cualesquiera puede representarse en forma de árbol ramificado. Este tipo de diagrama representa una hipótesis de las relaciones de ancestralidad y descendencia de las especies que contiene. La sistemática molecular ha ido en busca de grandes cantidades de similitudes homólogas con el desarrollo de numerosas técnicas: la secuenciación de proteínas, de ácidos nucleicos y otras 2 técnicas moleculares. El descubrimiento de moléculas y regiones de DNA que registran el cambio evolutivo a distintas tasas ha permitido transformar la sistemática clásica en una sistemática universal. Con el desarrollo del microscopio se descubrieron una gran cantidad de microorganismos y su clasificación se hacía cada vez más necesaria. Hasta hace poco tiempo, el reino se consideraba la categoría sistemática más inclusiva. Sin embargo, la secuenciación de moléculas universales -presentes en todos los organismos- llevaron a algunos científicos a la construcción de un árbol filogenético único en el cual se diferencian tres linajes evolutivos principales. Se propuso entonces la categoría de dominio para cada uno de estos linajes, o grupos monofiléticos, y los denominó Bacteria, Archaea y Eucarya. La clasificación en reinos y dominios se encuentra en movimiento cambiante permanente. LA NECESIDAD DE UNA CLASIFICACIÓN Hay aproximadamente un millón y medio de especies descriptas y se cree que este número representa sólo el 5% de las especies con las que actualmente compartimos el planeta. Durante siglos, los naturalistas se han interesado en ordenar esta diversidad y, al hacerlo, surgió un patrón jerárquico como norma de la clasificación biológica. Las especies se agrupan en géneros, los géneros en familias, las familias en clases, las clases en órdenes, los órdenes en phyla, los phyla en reinos y éstos en dominios. La posibilidad de utilizar esta clasificación inclusiva de grupos dentro de grupos es otra evidencia más a favor del proceso de evolución de las especies. ¿QUÉ ES UNA ESPECIE? Una definición rigurosa de especie (aunque no es la única) fue propuesta por Ernst Mayr, biólogo evolutivo de la Universidad de Harvard, en 1940. Bajo el título de especie biológica, Mayr describió a una especie como "un grupo de poblaciones naturales cuyos individuos se cruzan entre sí de manera real o potencial y que están reproductivamente aislados de otros grupos". La expresión "real o potencial" tiene en cuenta el hecho de que, aunque es improbable que individuos de poblaciones geográficamente aisladas se crucen naturalmente, el traslado de un grupo de organismos a alguna isla remota no los convierte automáticamente en miembros de una especie distinta ya que éstos potencialmente pueden cruzarse. La especiación requiere el establecimiento de una o varias barreras que aseguren el aislamiento reproductivo. 3 Los términos "grupos" y "poblaciones" también son importantes en esta definición. La posibilidad de que algunos individuos de especies diferentes tengan una progenie ocasional no es relevante como proceso natural si no conviven en el mismo hábitat natural. De acuerdo con el sistema binomial de nomenclatura, ideado por el naturalista sueco Linné (Linneo) en el siglo XVIII, el nombre científico de un organismo está formado por dos partes: a) El nombre genérico b) Un epíteto específico (un adjetivo o modificador). Por convención, los nombres del género y de la especie se escriben en letra cursiva. Por ej.: Drosophila melanogaster (género: Drosophila, epíteto melanogaster –melano: negro; gaster: estomago/abdomen). CLASIFICACIÓN Y JERARQUÍA La taxonomía permite organizar la diversidad de cualquier conjunto de objetos, ya sean libros de una biblioteca, víveres de una estantería o las especies de un ecosistema. En la época de Linneo, existían tres categorías básicas: la especie, el género, y el reino. Los naturalistas reconocían 2 reinos biológicos: vegetal y animal. Posteriormente, el mismo Linneo y otros taxónomos fueron añadiendo categorías intermedias entre género y reino. Los géneros fueron agrupados en familias, las familias en órdenes, los órdenes en clases y las clases en phyla o divisiones. Estas categorías pueden a su vez subdividirse o agruparse en otras menos frecuentes como tribus, superfamilias o subphyla. Muchos biólogos reconocen hoy una categoría por encima del reino, el dominio. Para determinar que un individuo pertenece a una especie, se requiere una gran cantidad de información. Una clasificación jerárquica es una manera económica de manejar la información biológica. Las categorías y los taxa de cualquier rango, no solamente el de especie, son sólo construcciones mentales, sin embargo, esto no habilita a los taxónomos a formular cualquier tipo de clasificación. LOS REINOS DOMINIOS REINOS Archaea Archaea Bacteria Bacteria Eucarya Protoctista (algas, protozoos) Fungi (hongos) Plantae (plantas) Animalia (animales) En el ámbito de la biología, reino es cada una de las grandes subdivisiones en que se consideran distribuidos los seres vivos, por razón de sus caracteres comunes. 4 En la actualidad, reino es el segundo nivel de clasificación por debajo del dominio. La clasificación más aceptada es el sistema de los tres dominios que se presenta arriba, a la derecha (nótese que los nombres siguen la ortografía y pronunciación del latín). Puesto que Archaea y Bacteria no se han subdividido, se pueden considerar tanto dominios como reinos. Este esquema fue propuesto por Woese en 1977 al notar las grandes diferencias que a nivel de la genética ribosómica presentan arqueas (Archaea) y bacterias, a pesar de que ambos grupos están compuestos por organismos con células procariotas. El resto de los reinos comprende los organismos compuestos por células eucariotas, esto es, animales, plantas, hongos (Fungi) y protistas. El reino protista comprende una colección de organismos, en su mayoría unicelulares, antes clasificados como «protozoos», «algas» de ciertos tipos y «mohos mucilaginosos». SISTEMA DE DOS REINOS Históricamente, la primera organización en reinos sedebe a Aristóteles (siglo IV a. C.), que diferenció todas las entidades vivas de la naturaleza en dos reinos: vegetal y animal. El primero caracterizado por tener "alma vegetativa" que le da reproducción, crecimiento y nutrición. El segundo tiene adicionalmente "alma sensitiva" que le da además de lo anterior percepción, deseo y movimiento. Aristóteles sentó las bases del conocimiento sistemático, pues dividió al reino animal en dos géneros máximos: anaima para los animales sin sangre (invertebrados) y enaima los animales con sangre (vertebrados); y estos a su vez se dividían en géneros y especies. Linneo también distinguió estos dos reinos de seres vivos y además trató a los minerales, colocándolos en un tercer reino, Lapides. Además, introdujo la nomenclatura binomial para referir a las especies y dividió los reinos en clases, las clases en órdenes, los órdenes en familias, las familias en géneros y los géneros en especies (la división de los reinos en filos se introdujo posteriormente). Posteriormente, con la invención de la microscopía apareció un nuevo mundo de investigación biológica que cambiaría el concepto sobre los reinos. TRES REINOS En 1858, R. Owen observó la dificultad de clasificar los seres microbianos en animales y vegetales, por lo que propuso crear el reino Protozoa y los definió como los seres en su mayoría diminutos formados por células nucleadas. En 1860 el biólogo inglés John Hogg, postula el tercer Regnium primigenium o Protoctista para los protozoos, protofitos y formas simples, como la esponja verde dulceacuícola Spongilla que en realidad es simbionte con algas verdes. Hogg en realidad hablaba de 4 reinos: animal, vegetal, primigenio y mineral. Las ideas de Hogg fueron eclipsadas por Haeckel, quien es considerado fundador de la protistología. Ernst Haeckel en 1866 llamó al tercer reino Protista y lo definió como el "primordial", el reino de las formas primitivas e intermedio entre los reinos Animal y Plantae. Reconoció lo problemático de su clasificación por la presencia de caracteres animales, vegetales y mixtos, 5 pero necesario para propósitos sistemáticos, antes que filogenéticos. Dentro de protista colocó a las bacterias en el filo Moneres. Fue el primero en distinguir entre organismos unicelulares (protistas) y pluricelulares (plantas y animales). En sucesivas publicaciones, Haeckel hizo correcciones a sus clasificaciones: por ejemplo, movió las esponjas del reino protista al animal, a los hongos del reino planta al protista, a las algas verdeazuladas del reino planta al protista junto con las bacterias, los laberintúlidos de animal a protista y los volvocales de protista a planta. CUATRO REINOS El concepto del tercer reino fue puesto en duda por Otto Bütschli en los años 1880, pues se consideró a Protista como polifilético, especialmente por la inclusión de las bacterias. Poco a poco se puso de manifiesto la importancia de la distinción entre procariotas y eucariotas propuesta de Edouard Chatton de 1925-1937 y se popularizó en los años 1950. Herbert Copeland en sus publicaciones de 1938, 1947 y 1956, separa los protistas nucleados de las bacterias anucleadas en el sistema de cuatro reinos siguiente: Plantae (o Metaphyta), Animalia (o Metazoa), Protoctista (o Protista) y Mychota (o Monera) para las bacterias. CINCO REINOS Robert Whittaker reconoce el reino adicional de los hongos (Fungi). El resultado fue el sistema de los 5 reinos, propuesto en 1969, que se convirtió en un estándar muy popular y que, con algunas modificaciones, aún hoy se utiliza en muchas obras o constituye la base para nuevos sistemas propuestos. Se basa principalmente en las diferencias en materia de nutrición: Plantae son en su mayoría pluricelulares autótrofos, Animalia pluricelulares heterótrofos y Fungi pluricelulares saprofitos. Los otros dos reinos, Protista y Monera (procariotas), incluyen organismos unicelulares o coloniales. Ante la posibilidad de que algunos de estos reinos pudieran no ser monofiléticos, Whittaker argüía: "La monofilia es un valor primordial en sistemática, pero al igual que otros valores, no es absoluto y no siempre se debe seguir si se sacrifican otros objetivos". Otros trabajos han apoyado este sistema de cinco reinos, como el de Margulis (1974) y Margulis & Schwartz (1998), quienes usaron el término original de Hogg Protoctista. SISTEMA DE 6 REINOS (ACTUALIDAD) En los años 1980 se produjo un gran avance en filogenia procariota gracias al advenimiento del análisis genético. Sobre la base de estudios de ARN (el cual es más fácil de analizar que el ADN), Carl Woese y G. Fox dividieron en 1977 a los procariotas o moneras en dos superreinos: Eubacteria y Archaebacteria. En 1990, Woese renombró los nuevos grupos por lo que postuló el sistema de tres dominios formado por Bacteria, Archaea y Eucarya. Este sistema es el más aceptado actualmente para la clasificación de los seres vivos y se opone al sistema de dos imperios. 6 Estos dos grupos procariotas Archaea (o Archaebacteria) y Bacteria (o Eubacteria), son considerados por otros autores como reinos junto con plantas, animales, hongos y protistas, lo que constituye el sistema de seis reinos, sistema que se ha convertido en estándar en muchas obras y libros educativos. Los seis reinos son atribuidos a Woese, pero en realidad por una tangencial interpretación, ya que él hablaba en realidad de tres reinos primarios o superreinos (Woese 1977). Archaea y Bacteria están considerados como dominios o superreinos, pero su trato también es de reino, pues se subdividen siempre en filos. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN PARA LOS REINOS Bacteria: Son procariontes que presentan una típica pared celular de peptidoglicano, pueden ser didérmicas (Gram negativas) o monodérmicas (Gram positivas). Son los seres más abundantes, con gran variedad de hábitats y metabolismos. Hay varios grupos fotosintéticos, pero la mayoría son heterótrofos aerobios. Archaea: Las arqueas son procariontes cuya pared celular no presenta peptidoglicano sino glicoproteínas u otros compuestos. Son monodérmicos pues presentan una sola membrana. Hay varios grupos hipertermófilos, termoacidófilos, hipersalinos y metanógenos. Protista: Son los eucariontes más simples, conforman un grupo constituido por protozoos, algas y mohos mucilaginosos. Son un grupo basal (parafilético) ya que de ellos derivan los reinos Plantae, Fungi y Animalia. Son mayormente unicelulares, con excepción de los mixomicetos y algas feofíceas. Grupo definido por exclusión: no son plantas, ni animales, ni hongos. Plantae: Son los eucariontes fotosintéticos oxigénicos, con cloroplastos que presentan clorofila a y b. Son principalmente multicelulares y descendientes de Primoplantae, aunque la 7 delimitación puede variar según los autores. Las paredes celulares y tejidos estructurales contienen celulosa. En la reproducción es común la alternancia haplo-diploide. Destacan las plantas terrestres. Fungi: Son eucariontes heterótrofos, aerobios y osmótrofos, mayormente multicelulares cuyas paredes celulares contienen quitina. La reproducción es mediante esporas haploides. Destacan los hongos saprófitos. Las esporas generan hifas, el conjunto de hifas se denomina micelo. Las hifas por septación originan nuevas células. El citoplasma puede fluir por la hifa relativamente libre, de célula en célula, también las células pueden compartir núcleos migrando a través de un septo que divide 2 células adyacentes, dicho núcleo también puede dividirse por mitosis y originar una célula dicariótica, también puede haber conjugación de dos células adyacentes. En la reproducción sexual se fusionan por cariogamia los núcleos originando una nueva célula. Animalia: Son eucariontes heterótrofos, aerobios, fagótrofos y multicelulares de gran diferenciación tisular. Sus células son diploidesy los gametos haploides. Presentan locomoción, desarrollo embrionario por blastulación y la proteína estructural es el colágeno. Es común un sistema nervioso para la función sensorial y motora de la 8 RESÚMEN -CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS-REINOS- Linneo 1735 2 reinos Haeckel 1866 3 reinos Chatton 1925 2 grupos Copeland 1938 4 reinos Whittaker 1969 5 reinos Woese 1977 6 reinos Woese 1990 3 dominios (no tratados) Protista Procariota Monera Monera Eubacteria Bacteria Archaebacteria Archaea Eucariota Protoctista Protista Protista Eucarya Planate Plantae Fungi Fungi Plantae Plantae Plantae Animalia Animalia Animalia Animalia Animalia http://es.wikipedia.org/wiki/Ernst_Haeckel http://es.wikipedia.org/wiki/Edouard_Chatton http://es.wikipedia.org/wiki/Herbert_Copeland http://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Whittaker http://es.wikipedia.org/wiki/Protista http://es.wikipedia.org/wiki/Procariota http://es.wikipedia.org/wiki/Monera http://es.wikipedia.org/wiki/Monera http://es.wikipedia.org/wiki/Eubacteria http://es.wikipedia.org/wiki/Bacteria http://es.wikipedia.org/wiki/Archaebacteria http://es.wikipedia.org/wiki/Archaea http://es.wikipedia.org/wiki/Eukaryota http://es.wikipedia.org/wiki/Protoctista http://es.wikipedia.org/wiki/Protista http://es.wikipedia.org/wiki/Protista http://es.wikipedia.org/wiki/Eucarya http://es.wikipedia.org/wiki/Plantae http://es.wikipedia.org/wiki/Fungi http://es.wikipedia.org/wiki/Fungi http://es.wikipedia.org/wiki/Plantae http://es.wikipedia.org/wiki/Plantae http://es.wikipedia.org/wiki/Plantae http://es.wikipedia.org/wiki/Animalia http://es.wikipedia.org/wiki/Animalia http://es.wikipedia.org/wiki/Animalia http://es.wikipedia.org/wiki/Animalia http://es.wikipedia.org/wiki/Animalia
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