INTRODUCCIÓN A LA TAXONOMÍA

¿POR QUÉ CLASIFICAMOS?

La diversidad de los seres vivos es enorme. Hasta el momento se conocen unos  8,7 millones de especies aproximadamente según cálculos de Camilo Mora, un biólogo marino de Colombia, al revelar la conclusión más importante del Census of Marine Life, publicado en la revista Plos Biology.

La dificultad para estudiar a cada ser por separado hizo que el hombre se viera en la necesidad de agruparlos, teniendo en cuenta sus semejanzas y sus diferencias.

La conformación de grupos de seres con determinadas características se conoce como clasificación. La clasificación de los seres facilita su estudio y el conocimiento que sobre ellos se desee realizar.  

Es por eso que el principal objetivo de quienes se han dedicado al estudio del mundo natural, ha sido ordenar de alguna forma los seres de la naturaleza.

Desde su aparición el hombre clasificó los seres por la necesidad  que tenía de relacionarse con ellos.  Así, por ejemplo, las plantas las agrupó en comestibles y venenosas,  los animales en peligrosos o domesticables.

Los primeros biólogos al tratar de clasificar los seres se basaron en la observación superficial de sus características.  Aristóteles, filósofo y biólogo griego clasificó las plantas en hierbas, arboles y arbustos y  a los animales en vertebrados e invertebrados.

Aristóteles 

Los biólogos actuales no solo consideran la morfología y fisiología para clasificar los seres, también todos los datos que les aportan otras ciencias especializadas como la embriología, la genética y la bioquímica.

LA TAXONOMIA:  ( viene de la palabra griega Taxi = poner en orden y nomos = ley).  Es la ciencia que estudia el ordenamiento y clasificación de los organismos de acuerdo con el empleo de ciertas características o caracteres taxonómicos.

Los caracteres taxonómicos son el conjunto de estructuras o funciones que se utilizan para clasificar y relacionar a los individuos agrupándolos en categorías o taxones.

En la imagen se puede apreciar cómo ha sido la evolución de las diferentes especies. 

La elección de dichos caracteres deben ser constantes, uniformes, y no deben cambiar de un lugar a otro.

CLASES DE CARACTERES TAXONÓMICOS

1.    CARACTERES MORFOLÓGICOS:  Son aquellos que toman como base la forma de los organismos.  Los caracteres morfológicos han sido los mas empleados por los taxónomos, ya que se pueden distinguir  a simple vista.  Ejemplos:  el número de segmentos corporales y el numero de patas o de antenas, son caracteres morfológicos que permiten diferenciar las clases de artrópodos  en:  insectos, crustáceos, arácnidos, diplópodos y quilópodos.

2.    LOS CARACTERES FISIOLÓGICOS:  son aquellos que tienen en cuenta las funciones que realizan los organismos para vivir.  Por ejemplo, el tipo de respiración,  es un carácter fisiológico que permite diferenciar las bacterias anaeróbicas y aeróbicas.

3.    LOS CARACTERES CITOLÓGICOS:  Son aquellos que se obtienen al estudiar  la estructura de las células que forman a los organismos.  Así, la presencia de cloroplastos y vacuolas  son caracteres citológicos que permiten diferenciar las plantas de los animales.

4.    LOS CARACTERES BIOQUÍMICOS:  Son aquellos que se derivan del estudio de la composición química de los seres vivos. Por ejemplo la diferencia química de la hemoglobina, es un carácter que permite distinguir a los homínidos (hombre) de los póngidos (chimpancé).

CATEGORIAS TAXONÓMICAS

Las principales categorías o unidades son:  especie, género, familia, orden, clase, filo o división, reino y dominio.  Cada una de estas categorías recibe el nombre de Taxón.

1.    La especie:  es la categoría mas pequeña de un reino y es la base sobre la cual  se construyen las demás categorías.

2.    Género:  dos o mas especies que muestran relaciones muy cercanas constituyen una categoría mas amplia llamada género.

3.    Familia:  varios géneros con características comunes conforman una familia, de esta categoría para arriba las semejantes se hacen más evidentes. Ejemplo:1.  El tomate, la papa pertenecen a la misma familia de las solanáceas. 2. El zorro, el perro y el lobo pertenecen a la misma familia de los cánidos.                                                                     

4.    Orden:  varias familias muy relacionadas constituyen un orden.

5.    Clase:  varios ordenes conforman una clase.

6.    Filum:  varias clases conforman un filum en los animales y una división en las plantas y en los hongos..

7.    Reino:  Esta constituido por varios filum. Que en la actualidad son 6. 

8. El dominio: el cual agrupa a los diferentes reinos. En la actualidad existen 3 dominios. Bacteria, Archaea y Eukarya. 

DOMINIOS DE LOS REINOS DE LA NATURALEZA

Hasta hace cerca de treinta años, era aceptado por la comunidad científica que todos los organismos podían clasificarse en cinco reinos diferentes: mónera, protista, fungi (hongo), vegetal y animal. sin embargo, a medida que los científicos han profundizado en el conocimiento, del reino mónera al que pertenecen las bacterias, se han dado cuenta que esta compuesto por una enorme diversidad de organismos, muchos de los cuales son completamente diferentes entre si, y que son pocos los caracteres que comparte. por tal motivo, se creo una nueva categoría superior a los reinos:los dominios. Actualmente son tres los dominios de la naturaleza: Archaea, Bacteria y Eukarya. 

Según lo anterior desaparece el reino Mónera y se generan 6 reinos en total, como se muestra en las siguiente imagen.

     

LA ESPECIE:  la especie es un grupo de seres vivos que comparten unas características  anatómicas, fisiológicas,  un acervo genético, un ancestro común y son capaces de reproducirse y dar lugar a una descendencia fértil, sin embargo están aislados  reproductivamente de otros organismos.

Los seres vivos de una misma especie tienen el mismo numero de cromosomas,  así el hombre tiene 46 cromosomas.  Ejemplos el caballo, la vaca, el perro, el gato, el naranjo, el limón, el aguacate. Etc. Tienen distinto número de cromosomas

Las especies las nombran en latín para evitar la confusión que se crearía si se utilizaran los nombres comunes que reciben en cada lengua y también por que el latín es una lengua que no cambia.

El nombre de cada especie es un nombre binominal formado por el género y el el nombre de la especie.

Ejemplo  el perro recibe el nombre de canis familiaris, canis es el nombre del género y familiaris es el nombre de la especie.  Este nombre permite diferenciar al perro lobo, canis lupus, a la vez que expresa la relación entre ambas especies, las cuales pertenecen al mismo género.

SISTEMAS DE CLASIFICACION

1.  ARTIFICIAL:    se guía por el modelo Aristotélico. 

Se basa en la utilización de características fáciles de observar.  Desde este punto de vista los seres se pueden clasificar de muchas maneras dependiendo de la característica que se escoja.  Ejemplo forma de desplazamiento, presencia o ausencia de alas.

http://www.youtube.com/watch?v=Gj-g2eIHbJc&feature=related

2. CLASIFICACION NATURAL O SISTEMA CIENTÍFICO: (Linneo ) se basa en el grado de parentesco es decir en la afinidad de características a partir de la evolución de un antepasado común.  Se supone que los grupos de organismos que posean el mayor número de características comunes, son los mas íntimamente relacionados o de mayor parentesco.

Los criterios mas usados en la clasificación de los seres vivos son sus caracteres:

·         Caracteres morfológicos, caracteres  fisiológicos, caracteres citológicos: y Caracteres bioquímicos:

1.    SISTEMA DE CLASIFICACION EVOLUTIVA:  marca énfasis en la relación evolutiva mas que en las relaciones morfológicas estrictas. 

Para una buena clasificación de los seres vivos es importante diferenciar las características que muestran homologa y analogía

Estructuras análogas:  son aquellas que cumplen la misma función pero tienen un origen diferente Ejemplo las alas de una mariposa y las de un ave.

Estructuras homólogas:  Son aquellas que tienen un mismo origen aunque pueden presentar funciones distintas ejemplo:  los huesos de las extremidades anteriores de los mamíferos como el hombre, el perro, la ballena.

4.  SISTEMA DE CLASIFICACION MOLECULAR:   Las filogenias moleculares se establecen a partir de las diferencias que presentan algunas moléculas de proteínas y de ácidos nucleicos en los distintos seres vivos.

VIDEO DE CLASIFICACIÓN DE LAS ESPECIES

LOS REINOS VIVIENTES Y SUS CARACTERÍSTICAS

Desde Aristóteles (XVIII)  los seres vivos fueron clasificados en dos grandes reinos las plantas y los animales.

El reino de las plantas abarcan los seres que no poseen movimiento, que tienen cloroplastos y realizan el proceso de fotosíntesis, por tanto son organismos autótrofos ya que producen su propio alimento.

El reino de los animales se les identifica por que pueden moverse, no poseen cloroplastos y no pueden elaborar su propio alimento, por esto se consideran organismos heterótrofos.

Con el desarrollo de la microscopía se hizo necesario incluir otro reino ya que hay organismos que no podían incluirse en los reinos anteriores para ello se creo el reino mónera que incluía las bacterias y las cianobacterias. Pero en la actualidad este reino ha desaparecido según la nueva clasificación de los organismos. 

Luego encontraron unos seres que tienen movimiento y cloroplastos lo que quiere decir que eran plantas - animales por lo que se hizo necesario que incluyeran un nuevo reino el reino protista para  todos los organismos unicelulares.

Por otra parte, cuando se examinó uno de los grupos representativos de las plantas, los hongos se determinó que todos eran parásitos, es decir que no eran autótrofos como las demás plantas, además no poseían cloroplastos.  Estos fueron ubicados en otro reino el reino fungí o hongos.

LAS ARQUEOBACTERIAS Y LAS EUBACTERIAS

El siguiente aparte es tomado de: 

http://voluntad.com.co/zonactiva/images/pdfampliacion/ciencias_naturales/quinto/za_caracteristicas_c505.pdf

Las arqueobacterias y las eubacterias son organismos procariotas; como tal son células que no poseen un núcleo celular definido ni tampoco algunos organelos en su interior. Anteriormente 

se les consideraba bacterias atípicas, es decir, poco comunes. Sin embargo, diversos estudios han permitido demostrar que tienen bastantes diferencias bioquímicas, lo cual ha permitido clasificar las células en tres dominios diferentes: las arqueas, las bacterias y los eucariotas.

Tanto las arqueas como las bacterias poseen similitudes en cuanto a forma y tamaño. No obstante, las arqueas suelen presentar formas muy extrañas; algunas adquieren formas planas o cuadradas, entre otras. Las arqueas han logrado adaptarse a una gran variedad de recursos, como carbohidratos o azúcares, iones metálicos, amoníaco e hidrógeno entre otros.

Se sabe que las arqueobacterias hacen parte de algunos ciclos bioquímicos como el del carbono y el del nitrógeno. También colaboran en los procesos digestivos de los seres humanos, ubicándose en el intestino delgado para facilitar la digestión de algunos alimentos.

Los representantes de las arqueas se reproducen asexualmente por fisión binaria, fragmentación o gemación y, a diferencia de las bacterias y de las eucariotas, las arqueas no forman esporas.

En las primeras clasificaciones las arqueobacterias se consideraban como organismos extremosos, es decir, podían vivir en ambientes con extremas condiciones bioquímicas o ambientales, como por ejemplo en aguas termales, que manejan temperaturas muy altas, o en lagos salados, donde la concentración de minerales puede llegar a ser extremadamente elevada.

En la actualidad no se conoce de casos donde las arqueobacterias hayan sido causantes de enfermedades en el ser humano u otros organismos. En contraste, dentro de las eubacterias se encuentran bacterias que producen enfermedades como la tuberculosis, la lepra, la sífilis, la difteria y el tifus, entre otras.

EL ANTIGUO REINO MÓNERA

Comprende organismos de estructura celular sencilla como las de yogur .  Abarca todos los organismos procariotas existentes en la tierra, divididos en dos grupos:  bacterias y algas verde - azules o cianobacterias.

Evolución:  Los móneras son el grupo mas antiguo de organismos (3500 millones de años).  Son los organismos mas abundantes de la tierra.  Se conocen 2700 especies distintas.  En un suelo fértil se pueden encontrar  2500 millones de individuos.

Nutrición:   En este reino encontramos  organismos:

·         Heterótrofos:  constituyen una buena parte de los procariotas y son considerados los Descomponedores más antiguos.

·         Los autótrofos fotosintéticos:  son microorganismos capaces de utilizar la energía del sol para fabricar su alimento.  Son considerados como los responsables de aumentar el oxígeno en nuestro planeta.

·         Los autótrofos quimiosintéticos:  agrupan diferentes bacterias que habitan en fuentes termales, pantanos o sitios donde difícilmente se desarrollan otras formas de vida.

 REPRODUCCION:  La reproducción de la mayoría de los móneras es por división celular simple o bipartición,  en el cual se originan dos nuevos individuos con las mismas características del progenitor.

Muchos móneras se reproducen por  esporulación.  Es decir que forman esporas o células de resistencia.  En este proceso es característico que se produzcan una población de células que crecen muy rápido, agotando así su provisión de alimentos.  También pueden reproducirse por conjugación, trasducción o transformación.

La clasificación de los móneras en bacterias y cianobacterias es la mas aceptada.

BACTERIAS:  son microorganismos procariotas que pueden ser observados en el microscopio óptico.  Unas son patógenas como el vibrio cholerae, que provoca el cólera, y otras son inofensivas para el organismo, como la escherichia coli que habita en el intestino humano.  Las bacterias están formadas por un conjunto de estructuras que se ordenan desde el exterior hacia el interior de la  siguiente manera.

·         La cápsula bacteriana:  es una capa gelatinosa en su parte externa.  Su función es la regulación en los procesos de intercambio de agua, iones y sustancias nutritivas con el medio externo.

·         La pared bacteriana:  es una envoltura rígida y consistente que se ubica después de la cápsula.  Sus funciones son:  regular el paso de iones, mantener la forma de la bacteria  y actuar como mecanismo de defensa frente a sustancias tóxicas.

·         La membrana plasmática o celular:  Es el límite de la célula bacteria, que separa el citoplasma del medio externo, y que permite el intercambio de sustancias.  Se ubica luego de la pared y su composición  química es idéntica a la de las células  eucarióticas.  Posee unos pliegue que se proyectan hacia el interior  del citoplasma llamados mesosomas,  en los cuales se llevan a cabo reacciones químicas.

·         El citoplasma:  corresponde a la porción mas interna de la célula bacteriana.  En el se encuentran ribosomas, inclusiones, vesículas gaseosas, entre otras.

·         El ADN bacteriano:  es el material genético que dirige las funciones de la célula y por no estar rodeado de una membrana, define el tipo celular denominado procariota.

FORMAS:  las bacterias se clasifica comúnmente de acuerdo  con su forma:

Cocos:   bacterias esféricas o de forma redondeada

Bacilos:   bacterias alargadas o cilíndricas.

Espirilos:   bacterias de apariencia helicoidal.

LAS CIANOBACTERIAS:  ( o algas verde azules)  son parecidos a las bacterias  que se asocian formando grandes cadenas de células, donde cada una es independiente de la otra.  Poseen pigmentos fotosintéticos de color verde (clorofila) y azulado (ficocianina), dispersos por todo el citoplasma.

Las cianobacterias secretan una capa externa mucilaginosa que le da a estos organismos  una viscosidad característica.  Viven en aguas dulces y saladas  y en lugares muy húmedos.  Forman la espuma amarillenta que crece sobre los estanques y el verdor resbaladizo de las piedras de los ríos y de las paredes húmedas.

Existe cianobacterias bastante nocivas, mas que todo porque perjudican la calidad de las fuentes de agua potable.  Además porque el proceso de respiración que realizan en la noche consume oxígeno,  ocasionando la disminución de este en el estanque y perjudicando así a las poblaciones piscícolas que habitan allí.

EL REINO PROTISTA

Aproximadamente 60.000 especies

Los protistos son organismo eucariotas,  la mayoría unicelulares y uno pocos multicelulares o con estructuras multinucleadas simples.

CARACTERISTICAS GENERALES:  entre los integrantes de este grupo hay heterótrofos, parásitos, autótrofos fotosintéticos y algunos organismos versátiles que so tanto heterótrofos como autótrofos.  La mayoría  de los protistos tienen movimiento propio gracias a prolongaciones citoplasmáticas conocidas como seudópodos, cilios y flagelos .

La reproducción en los protistos  es de varios tipos:  asexual, sexual, o por alternancias de generaciones.

El reino protista comprende organismos como las algas, los protozoarios y los hongos mucilaginosos, conocidos también como hongos inferiores.

LAS ALGAS

Son organismos unicelulares pluricelulares cuyas células no forman tejidos.  Son principalmente acuáticas pero también pueden vivir en medios húmedos, sobre rocas, o sobre la corteza de los árboles.

·         La nutrición:  es autótrofa,  pues ellas fabrican su propio alimento  gracias a la captación de la energía solar por medio de diversos pigmentos, como la clorofila, la xantofila  y los carotenos.  Según la cantidad de estos pigmentos, el color de las algas varía desde el verde, si poseen abundante clorofila, hasta el pardo o rojo si predomina la xantofila (amarilla) o los carotenos (rojo).

La importancia de las algas es enorme, pues son el primer eslabón en el ciclo de la vida acuática, especialmente aquellas que constituyen el fitoplancton.

·         La reproducción:  en las algas es asexual o sexual.  En las algas pluricelulares existe alternancia de generaciones, es decir, después de una fase sexual en las que se unen dos filamentos para intercambiar material genético se forma un cigoto que crece y comienza a reproducirse sexualmente por esporulación.

CLASIFICACION DE LAS ALGAS:  se realiza de acuerdo con la coloración.

En feofitas, rodofitas, clorofitas, y crisofitas.

·         Algas verdes o clorofíceas:   son unicelulares y pluricelulares.  Habitan en aguas dulces  y saladas.  De estas se cree evolucionaron las plantas.

·         Las algas doradas o crisofíceas:  como las diatomeas, son principalmente unicelulares.  Tienen una pared celular transparente a modo de caja e impregnada de sílice.  Viven tanto en las aguas dulce como las saladas.

·         Las algas pardas, o feofíceas:  como el Fucus y el Sargassum,  son algas pluricelulares que solo viven en el mar.

·         Las algas rojas, o rodofíceas: como la Corallina y el Gelidium, son algas pluricelulares marinas.

LOS PROTOZOARIOS:  Son organismos unicelulares sin pared celular.  Poseen unas prolongaciones citoplasmáticas que les sirven para desplazarse y capturar el alimento,  como los cilios, los flagelos y los seudópodos.

·         La nutrición:  es heterótrofa  pues se alimentan de otros seres vivos.  Unos son de vida libre y otros son parásitos.  Varias especies viven en simbiosis mutuamente benéfica, como sucede con algunos flagelados que viven en el intestino de las termitas para degradar la celulosa de la madera  que comen.

·         La reproducción:  es principalmente asexual, por bipartición o esporulación. Algunos tienen reproducción sexual con fusión de núcleos.

·         La clasificación:  se realiza por el tipo de locomoción.  Existen los siguientes.

·         Los flagelados:  poseen uno o mas flagelos en forma de látigo, los cuales utilizan para desplazarse de un lugar a otro.  Algunos flagelados como la euglena son autótrofos mientras que otros como el Trypanosoma son heterótrofos.

·         Los ciliados:  poseen cilios o pestañas vibrátiles en la membrana, empleados para la locomoción. En su mayoría son vida libre y habitan tanto en agua dulce como en agua salada.  Ejemplo el paramecio..

·         Los rizópodos o sarcodinos:   se mueven y se alientan mediante la formación de seudópodos o falsos pies,.  Los mas conocidos son las amebas.  La reproducción puede ser asexual, es decir, por mitosis o sexual, lo que implica formación de gametos.

·         Los esporozoarios:  no poseen estructuras de locomoción ni vacuolas contráctiles, presentes en otros protozoarios.  Algunos esporozoarios como el plasmodium son parásitos causante de enferedades.

LOS HONGOS MUCILAGINOSOS O INFERIORES:  son un grupo de organismos con formas unas veces macroscópicas y otras microscópicas, que algunos taxónomos los clasifican en el reino de los hongos.  Otros los clasifican en el reino protista por su semejanza con las amebas, pues se mueven y engloban el alimento como lo hace la ameba.

EL REINO FUNGI O DE LOS HONGOS

 (HACE 800 millones de años) 250.000 especies

EVOLUCION:  Se cree que los hongos tuvieron su origen a partir de un grupo heterótrofo de móneras del cual surgieron hongos falsos o myxomicetes. De los myxomicetes surgió el filum eumicota que significa hongos verdaderos.

CARACTERISTICAS:  Los hongos son organismos  eucariotas  principalmente terrestres.  Se desarrollan en lugares oscuros y húmedos.  En su mayoría son pluricelulares, aunque algunos son unicelulares.

Los multicelulares poseen células agrupadas en filamentos, llamadas hifas (del griego hipne = red), el conjunto de estas recibe el nombre de micelio.  Las paredes de las hifas están compuestas básicamente  por un polisacárido llamado quitina, el cual les confiere resistencia a la desecación.

NUTRICION:  Todos los hongos son organismos con nutrición heterótrofa, ya sean saprófitos ( champiñón), parásitos ( roya de café)  o mutualista  (Líquenes).  Son los principales Descomponedores de materia orgánica.

REPRODUCCION: 

La reproducción de los hongos presenta mecanismos asexuales  y sexuales. La reproducción asexual ocurre por gemación  en hongos unicelulares como las levaduras o por producción de esporas, en hongos multicelulares como el moho negro del pan.  Las esporas se reproducen en estructuras especializadas llamadas esporagios, que pueden ser de tres tipos  conidios, ascas y basidios.  Las esporas de los conidios son asexuales mientras que las ascas u los basidios son sexuales.

CLASIFICACION DE LOS HONGOS:   Se clasifican según  su estructura y mecanismos de reproducción en:

·         Ficomicetos o zigomicetos:  son hongos saprófitos con micelio tubular, de ordinario bien desarrollado, sin tabiques y plurinucleados.  Se reproduce básicamente por medio de esporas asexuales las cuales se producen  en un esporangio.  Si las condiciones del medio son desfavorables, dos hifas próximas se unen y forman un cigoto que germinará cuando las condiciones cambien.  Ejemplo el moho del pan.

·         Ascomicetos:  son unicelulares como la levadura  y multicelulares  como la trufa.  Su nombre se debe a que las esporas sexuales se producen en células en forma de sacos llamados ascas,

Entre los microscópicos como la Neurospora, conocida como moho rojo del pan.

Los Ascomicetos mas importantes son los que constituyen la clase de las levaduras.  Estos microorganismos se reproducen por gemación.  Su propiedad mas importante es que descomponen la glucosa para formar alcohol y dióxido de carbono mediante el proceso de fermentación

·         Basidiomicetos:   deben su nombre a que las esporas sexuales se producen  en basidios o células en forma de mazo.  Comprende los hongos macroscópicos como los champiñones, setas y otras especies comestibles.   Algunos como el champiñón es comestible, otros como los del género Amanita son venenosos.

También pertenece a este filo numerosos hongos microscópicos como el Hemileia vestatrix causante de la roya del café y otros cultivos.

·         Deutoromicetos:   son hongos que no puede determinarse a que categoría pertenecen.  Por descomponerse sus etapas sexuales.  Anteriormente se conocían como hongos imperfectos  Ejemplo el hongo penicillium reviste una particular importancia por ser productor de la penicilina.