Unidad 1Clasificación de los seres vivos

Objetivos:

Al finalizar la unidad, el alumno:

• Enunciará las características que nos permiten clasificar a los seres vivos. • Señalará las causas de la diversidad biológica y la importancia de ésta. • Definirá el concepto de taxonomía.• Definirá el concepto de especie.• Describirá cómo se forman los nombres científicos y la importancia de su uso.• Conocerá los diferentes niveles taxonómicos que existen actualmente.• Enunciará las características relevantes de los reinos Monera, Protista y Fungi.

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biología 2

Introducción

Imagina que es el inicio de un nuevo curso y que tu profesor te ha pedido que hagas una investigación acerca de cuántos seres vivos existen en el planeta. Podrías iniciar tu trabajo acudiendo a una biblioteca, consultando el sistema de

clasificación de libros o el catálogo computarizado. Este catálogo te clasifica e indica el tipo y número de libros contenidos en la biblioteca pero, ¿crees que habrá algún sistema de clasificación e inventario, o un censo de los seres vivos?

Ignoramos cuántos seres vivos existen en nuestro planeta, pero contamos con diferentes sistemas de clasificación de los mismos, tomando como unidad fundamental de clasificación a la especie.

No hay manera de hacer un censo de una población tan grande. Es más, ni siquiera conocemos la totalidad de las especies vivas que existen en el planeta.

Se calcula que hay alrededor de 30 millones, incluyendo organismos de todo tipo: animales, como insectos, gusanos, peces, reptiles, aves y mamíferos; plantas, desde musgos y pequeñas hierbas hasta árboles gigantescos; hongos y algas; protozoarios y bacterias.

La diversidad de los seres vivos varía en complejidad, desde los organismos unicelulares, como la amiba (Amoeba proteus) o las algas verdes (Chlamydomona sp), hasta los grandes y complicados organismos multicelulares, como las orquídeas, las sequoyas gigantes, las ballenas o el propio Homo sapiens.

Si la organización y el aspecto de los seres vivos son tan diversos, también lo son los ambientes en los que habitan. Algunas especies, tanto animales como vegetales, viven en el mar, mientras que otras son terrestres. Muchas especies animales caminan o reptan, otras más pueden volar y existen algunas tan sedentarias, tan inmóviles, que a primera vista podrían ser confundidas con plantas. Éstas, por su lado, han colonizado prácticamente todos los hábitats del planeta.

Aun más, la diversidad no sólo es rica en lo que al aspecto y medio ambiente se refiere, sino también en cuanto a funciones y comportamiento en general.

Como clasificar significa dividir, ordenar o disponer por clases o categorías, lo expuesto anteriormente te permitirá comprender la necesidad de clasificar a los seres vivos, así como la importancia que tiene su biodiversidad para establecer similitudes y diferencias entre ellas con fines de clasificación.

Cada organismo tiene características propias, lo cual permite distinguir una especie de otra y, así, clasificarlas. Primero es necesario tomar en cuenta su color, tamaño y alimentación. Posteriormente, hay que reparar en su organización interna y en el hábitat donde se desenvuelve. A partir de estos parámetros se determinan diferencias que nos permiten ir agrupando organismos y caracterizarlos según su:

¿Es posible conocer cuántos

seres vivos existen en el

planeta?

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Unidad 1

• Formadealimentación;esdecir,sisoncapacesonodeproducirsupropioalimento.• Tipoderespiración.• Hábitatdondesedesarrollan.• Tamañoynúmerodecélulasqueformansucuerpo.

De acuerdo con estos criterios, los seres vivos se agrupan de la siguiente manera:

Criterio Tipo declasificación deorganismo Características

Obtención Autótrofos Son todos los organismos que, mediante losde los alimentos procesos de fotosíntesis o quimiosíntesis, son capaces de elaborar sus propios alimentos a partir de sustancias inorgánicas. Por ejemplo, las plantas verdes (organismos fotosintéticos) y algunas bacterias (organismos quimiosintéticos).

Heterótrofos Son los que obtienen su alimento de otros organismos, por ejemplo: protozoarios, bacterias, hongos y animales.

Tipo Aeróbicos Son aquellos que necesitan del oxígeno parade respiración vivir, como las plantas, los animales, los hongos, los protozoarios y la mayoría de las bacterias.

Anaeróbicos Son los que no necesitan del oxígeno para vivir, como algunas bacterias.

Características Terrestres Son aquellos que realizan la mayor parte de su ciclodel medio de vida en el medio terrestre.

Acuáticos Son los que pasan su existencia dentro o sobre el agua.

Número Unicelulares Son organismos constituidos por una sola célula.de células Pluricelulares Son aquellos organismos cuyo cuerpo lo integran desde unas cuantas hasta millones de células.

Tabla 1.1. Clasificación de los seres vivos

Esto último obviamente afecta el tamaño de los seres vivos, por lo que reconocemos también tanto micro como macroorganismos.

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biología 2

1.1. La biodiversidadCon cierta frecuencia, en la naturaleza se forman especies nuevas por medio de un proceso que conocemos como especiación y cuyo resultado es la biodiversidad. La biodiversidad es el conjunto de todos los seres vivos quehabitanlaTierra.Algunosautoresdefinenelíndicedebiodiversidadcomo el número de especies diferentes que se presentan en un ecosistema determinado, mientras que para otros radica en el número de especies por kilómetro cuadrado.

Este gran conjunto de organismos, tan diversos entre sí, no ocupan el mismo espacio, sino que se encuentran distribuidos en los diferentes hábitats que conforman el planeta, según sus necesidades y posibilidades. La manera en que están distribuidos depende de la interacción que tengan con el medio ambiente en el que se desarrollan, por lo que la distribución de los seres vivos en el planeta es uno de los criterios que facilitan la clasificación.

LazonadelaTierradondesedesarrollanlosseresvivoseslabiosfera. Ésta incluye tres elementos: la atmósfera, que es la envoltura gaseosa de la corteza terrestre; la hidrosfera, que comprende todos los cuerpos de agua (lagos, ríos, lagunas, mares y océanos); y la litosfera, que abarca toda la superficie terrestre, incluyendo cuevas, cavernas y zonas subterráneas (figura 1.1).

Sin embargo, no en todas las partes del planeta hay vida. Por ejemplo, en las capas internas que se encuentran por debajo de la corteza terrestre.

Figura 1.1. Biosfera y biodiversidad.

¿Cómo podemos

distinguirun organismo

de otro?

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Unidad 1

1.1.1. Importancia de la biodiversidadEn la unidad 7 veremos más ampliamente el proceso de especiación, que es uno de los causantes de la biodiversidad, ya que al surgir nuevas especies aumenta la diversidad biológica.

Sabemos también que el medio ambiente (hábitat) contribuye de manera significativa a la biodiversidad, pues para poblar los numerosos y variados ambientes es necesaria la existencia de una gran diversidad de organismos adaptados a las exigencias de cada hábitat.

Aunque encontrar una razón de causa para la biodiversidad es algo que la ciencia aún no consigue, debido a la complejidad del proceso podemos, sin embargo, destacar al respecto los siguientes tres puntos:

• EnlaTierrahaydiversidaddemedios(mares,lagos,desiertos,montañas,etcétera)y diversidad de ambientes (lluviosos, secos, cálidos, fríos, etcétera).• Losseresvivostiendenadiversificarse mediante el proceso de especiación y se adaptan a las características del medio ambiente.• Enlosdiferentes ecosistemas y hábitats las especies que los pueblan se relacionan entre sí de algún modo.

Figura 1.2. Si todas las semillas de los frutos de un árbol caen al suelo, las probabilidadesde que dichas semillas germinen son pocas.

¿Cuál es la razón de que existan tantas especies diferentesde organismos?

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biología 2

Los primeros dos puntos se refieren, como ya hemos mencionado, a los factores y procesos que favorecen la gran diversidad biológica del planeta. El tercer punto nos lleva a la ref lexión sobre la importancia de la biodiversidad. Éste se refiere a que los organismos de un área determinada dependen, para su supervivencia, unos de otros. Entre ellos se crean relaciones de dependencia o, más propiamente dicho, de interdependencia.

Veamos un ejemplo: en las selvas mexicanas, amenazadas por las actividades humanas, existen dos especies de monos. Una es el mono araña (Ateles geoffroyi); la otra es el mono aullador (Aluoatta villosa), cuya alimentación consiste básicamente de frutas. Como seguramente sabrás, dentro de los frutos se encuentran las semillas, que son los embriones en potencia de las plantas, producto de la polinización de las f lores de los árboles.

Si todos los frutos y semillas de los árboles de nuestras selvas cayeran al suelo o "sotobosque", justamente debajo de ellos, se tendrían serios problemas para perpetuar su especie, pues no podrían germinar ya que las copas de los árboles impiden el paso de la luz hasta el suelo, y si algunas semillas germinasen, difícilmente podrían competir por el agua y los nutrimentos contra el árbol que les dio origen, el cual seguramente, por su madurez, ya estará bien enraizado (figura 1.2, en la página anterior).

Figura 1.3. Al alimentarse con los frutos, los monos, tucanes y muchos otros animalestransportan las semillas y así contribuyen a la conservación e incrementación del área

de distribución de las diversas especies de árboles.

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Unidad 1

Gracias a las excretas de los monos araña y aullador, y a muchas otras especies de mamíferos y de aves, como los tucanes, que se alimentan de los frutos de los árboles, las semillas son transportadas lejos de los árboles "padre" hasta lugares propicios para su germinación. Los monos y los tucanes son especies que, al buscar su sustento en los frutos, realizan, a su vez, la función de transporte de semillas. Estas especies viven en las selvas mexicanas y están en peligro de desaparecer (figura 1.3, página anterior).

Las relaciones de interdependencia entre los seres vivos llegan a ser aún más complejas que la ejemplificada. Cuando por cualquier causa el equilibrio de estas relaciones se rompe, la vidadelamayoríadelosorganismosseveamenazada.Tardeotempranolasconsecuenciasdeldesequilibrio ecológico repercutirán en todas las especies incluidas.

Gracias a la biodiversidad, cuando una especie desaparece de un lugar, dejando más espacio y alimento, otra especie tratará de cubrir su puesto y su función dentro del ecosistema. Sin embargo, la mayor parte de las veces esto no es posible, pues los agentes causantes de la extinción generalmente seguirán afectando a la especie que trate de ocupar el lugar vacante. Es importante no olvidar que la extinción de una especie siempre significará una reducción o pérdida de la biodiversidad en un área determinada.

Ejercicio 1 1. ¿Por qué no se cuenta con un inventario de la totalidad de seres vivos presentes en nuestro planeta? _________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________.

2. Completa el siguiente cuadro sinóptico anotando las características que nos permiten distinguir los diferentes tipos de seres vivos. Utiliza los conceptos que se te proporcionan del lado derecho del cuadro (notarás que faltan tres conceptos y los criterios de clasificación que mencionamos en el texto y que también son importantes).

Características

Unicelulares La cantidad de células de su cuerpo. Su tamaño. Macroorganismos Pluricelulares. Tipos de organismos. Su forma de alimentación Autótrofos. Su hábitat. Acuáticos. Acuáticos.

3. ¿Qué es una relación de interdependencia? _________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________.

¿Qué sucederá cuando monosy tucanes dejen de alimentarse con los frutos selváticos?

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4. ¿Cuál es la importancia de la biodiversidad? __________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________.

1.2. TaxonomíaLa diversidad entre los seres vivos es casi infinita. No hay dos individuos exactamente iguales (figura 1.4). Para realizar una clasificación es necesario destacar las similitudes y diferencias, de tal manera que sea posible agrupar a los organismos con similitudes en una misma especie, y a los que presentan diferencias en otra.

Algunas veces las diferencias entre dos individuos de aspecto muy divergente pueden ser salvadas por una serie intermedia de individuos similares, que difieren tan ligeramente cada uno del siguiente que no hay una interrupción apreciable en la serie.

Figura 1.4. La diversidad entre los seres vivos.

ETÍOPE

NEÁRTICA

Caribú

Puma

Castor

Lobo

Tapir

Antílope

Jaguar

Oso hormiguero

León Tasmania

Canguro

Koala

Jabalí

ElefanteTigre

Osocafé

Leopardode las nieves

Borregode lasmontañas

Cebra

PALEÁRTICA

NEOTROPICAL

ORIENTAL

AUSTRALIANA

1.4

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Unidad 1

Por otra parte, la variabilidad entre los seres vivos no es continua, puesto que muestra interrupciones distintas de diversas magnitudes. El trabajo del taxónomo, o biólogo sistemático, es organizar el conocimiento de la diversidad y de variabilidad entre organismos en un sistema de clasificación que ref leje su origen evolutivo, así como sus similitudes y sus diferencias,

por lo que un sistema de clasificación adecuado debe, necesariamente, ref lejar relaciones evolutivas. Entonces, las taxonomías pueden considerarse hipótesis sobre la historia evolutiva de las especies.

La taxonomía o biología sistemática es la ciencia biológica que se encarga de dar los nombres, hacer las descripciones y establecer la clasificación de los seres vivos.

1.2.1. Historia de la clasificación naturalPara estudiar la gran diversidad de formas de vida y describir sus características, fue necesario, primero, nombrarlas, e inmediatamente clasificarlas. Como ya se señaló, la especiación conduce a una diversificación de las formas de vida, dando lugar a una gran cantidad de tipos de organismos en todo el mundo viviente. Para su estudio, el hombre se ha visto obligado a ordenar y clasificar a todos los seres vivos conocidos, utilizando diferentes características para crear un sistema de clasificación,

mismo que ha variado con el transcurso del tiempo debido al desarrollo de nuevos conocimientos sobre los seres vivos, sus características y evolución.

Aristóteles (384-322 a.C.) clasificó a los animales y plantas conocidos en su tiempo. Para esto se basó en las características morfológicas de los seres vivos, que ordenó en una escala de menor a mayor complejidad. En su trabajo, al que llamó Scala naturae, ordenó en el principio de su escala a los organismos vegetales más pequeños y sencillos, como las algas, los helechos y las plantas con f lores. Posteriormente colocó a los animales más sencillos, como las arañas, los gusanos y los insectos. A continuación ubicó a los vertebrados (peces, reptiles, anfibios, aves y mamíferos) para, finalmente, situar en lo más alto de la escala al hombre. A las plantas las clasificó por su tamaño en árboles, arbustos y hierbas.

Tambiénrealizóotrasclasificacionesutilizandocaracterísticasfisiológicas, por ejemplo: según si presentaban sangre o no, o si las crías nacían de huevos (ovíparos), o directamente de la madre (vivíparos). Las ideas de Aristóteles prevalecieron durante muchos años, al menos hasta finales de la Edad Media.

En la antigua Roma, Plinio el Viejo (23-79 d.C.) clasificó a los animales en tres grupos: los que viven en el agua, en la tierra y en el aire.

En el siglo IV los animales fueron clasificados por San Agustín en tres grupos: los útiles, los dañinos y los superf luos. Ésta fue, desde luego, una clasificación artificial, basada exclusivamente en un punto de vista utilitario desde la perspectiva del hombre.

¿Qué es un sistema de nomenclatura binominal?

¿Qué es la taxonomía?

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biología 2

El italiano Andrés Cesalpini (1519-1603) realizó una clasificación de las plantas según su tamaño. A finales del siglo XVII, John Ray dividió las plantas en árboles y hierbas, y a las plantas que producen f lores en monocotiledóneas y dicotiledóneas, respectivamente.

El sistema de nomenclatura binominal, que es usado para nombrar plantas y animales, fue establecido por el botánico y naturalista sueco Carl Linnaeus (1707-1778), a quien también se le conoce como Carolus Linnaeus, Carl von Linnaeus o Carlos Linneo. En 1753 publicó su obra titulada Species plantarum, en la que intentó dar el nombre y la descripción de todas las especies de plantas hasta entonces conocidas. Dicho trabajo es ahora el punto de partida formal de la nomenclatura científica para las plantas superiores.

Antes del trabajo de Linneo los nombres botánicos de los géneros eran, por lo general, palabras latinas aisladas, como las de ahora. Sin embargo, los nombres de las especies eran cortas descripciones en latín, comúnmente de varias palabras, que intentaban dar los caracteres por los cuales la planta podía ser reconocida. Debido a la extensión de tales descripciones, este sistema se reconoce como polinominal. La conveniencia del sistema binominal, en contraste con el polinominal, así como el cuidado con el que estudió los tipos conocidos de plantas, pronto llevaron a la adopción general tanto de su clasificación como de su sistema de nomenclatura.

La unidad fundamental de la clasificación binominal es la especie, definida como un conjunto de poblaciones naturales cuyos individuos son semejantes en cuanto a sus características estructurales y funcionales, que se reproducen sexual o asexualmente, y comparten una ascendencia común.

Las especies íntimamente emparentadas se agrupan en una unidad superior, el género. Los distintos géneros afines integran una familia. Varias familias se agrupan para formar órdenes y éstos, al agruparse, forman clases. Las clases se reúnen en tipos, troncos o phyla (plural de phylum o filum). Las similitudes entre especies del mismo género son más claras que las que pueden observarse entre especies de distintos géneros, y así sucesivamente.

La clasificación establece una serie de grupos o taxones, ordenados jerárquicamente, dando prioridad a las características constitucionales sobre las adaptativas, siguiendo la línea evolutiva de diversificación.

Ejercicio 2 1. Lee cuidadosamente los enunciados y califícalos como falsos o verdaderos escribiendo una V o

unaFenelparéntesiscorrespondiente.

a) La biodiversidad es el resultado del proceso de especiación. ( )b) Debido a la gran biodiversidad, es posible encontrar dos individuos exactamente iguales ocupando el mismo espacio. ( )c) Las diferencias entre dos individuos de aspecto muy diferente pueden ser salvadas por una serie intermedia de individuos similares que difieren muy ligeramente unos de otros. ( )d) El taxónomo y el biólogo sistemático realizan el mismo tipo de trabajo. ( )

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Unidad 1

2. Completa el siguiente cuadro sinóptico acerca de las características de las clasificaciones realizadas.

Autor Característicasdesuclasificación

Aristóteles.

Plinio el Viejo.

San Agustín.

Andrés Cesalpini.

John Ray.

Carlos Linneo.

Desarrollar un sistema de clasificación natural en el que las plantas estén ordenadas de acuerdo con la totalidad de sus similitudes y diferencias ha sido una preocupación común de los taxónomos posteriores a Linneo (incluso de algunos anteriores a él). En la actualidad la clasificación de los seres vivos sigue siendo tema de discusión entre los biólogos, pues aún no se ha completado de manera satisfactoria, ya que continúan encontrándose especies que son difíciles de clasificar.

Más de un siglo después de la publicación de Species plantarum los estudiosos de la naturaleza aún suponían que cada especie había sido creada por separado. Cuando en 1859 Charles Darwin publicó su obra monumental El origen de las especies (On the origin of species), el concepto

de la evolución orgánica rápidamente comenzó a ganar aceptación científica. Esta obra dio a la taxonomía un nuevo significado, ya que a partir de ella la clasificación de los organismos no sólo se basaría en similitudes y diferencias estructurales, sino también, y sobre todo, en el origen y evolución de las especies.

Los progresos realizados al tratar de establecer una clasificación natural eran tan compatibles con la propuesta de la evolución que en general los taxónomos pronto aceptaron este concepto y lo hicieron propio.

¿La clasificación natural de los seres vivos ref leja el árbol genealógicode los distintos reinos?

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biología 2

Actualmente ningún sistema taxonómico se considera como natural si no intenta ref lejar, al mismo tiempo, tanto las relaciones evolutivas como las similitudes y diferencias presentes entre los organismos (figura 1.6).

La clasificación básica de las plantas más aceptada a fines del siglo XIX, y durante los

primeros años del XX, partía de ciertos caracteres morfológicos sobresalientes para agrupar a todas las plantas en cuatro divisiones: Thallophyta, Bryophyta, Pteridophyta y Spermatophyta. Las diferencias más significativas entre estas divisiones se resumen en la clave dicotómica presentada en la figura 1.5.

Una clave dicotómica es cualquier arreglo formal para mostrar los caracteres por los cuales se pueden reconocer grupos (o individuos).

En claves dicotómicas, como la que aquí se ejemplifica, todos los organismos bajo consideración se dividen primero en dos grupos (1a-1b), y los caracteres en contraste de estos grupos se dan en dos párrafos opuestos que principian al margen izquierdo de la clave.

Cada uno de estos dos grupos se divide a su vez en dos grupos menores y contrastantes (2aa, 2ab, 2ba y 2bb), y así sucesivamente hasta que se alcanzan las últimas categorías o grupos menores. Los párrafos de los caracteres de los grupos menores están, progresivamente, más hacia la derecha, bajo los grupos mayores a los que pertenecen. Los párrafos en contraste de una clave a menudo se enumeran para mayor claridad.

Ejemplo de clave dicotómica:

1a. Plantas sin tejidos conductores especializados y no diferenciadas en raíces, tallos y hojas verdaderas (plantas no vasculares).

2aa. Gametangios (estructuras en las que se forman los gametos) unicelulares o inexistentes; el esporofito (la parte del ciclo biológico en que las células tienen 2(n) cromosomas) no permanece adherido al gametofito (la parte del ciclo biológico en que las células tienen (n) cromosomas) o las plantas a menudo asexuales; por lo tanto, sin generaciones esporofíticas y gametofíticas.

I. División Thallophyta

3aa. Plantas con clorofila. 1a. Subdivisión Algae.3ab. Plantas sin clorofila. 1b. Subdivisión Fungi.

2ab. Gametangios pluricelulares; el esporofito permanece adherido al gametofito y es más o menos parásito del mismo.

Figura 1.5. Clasificación del reino vegetal de principios de siglo.

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Unidad 1

II. División Bryophyta

1b. Plantas con tejidos conductores especializados (xilema y f loema) en el esporofito, el cual está diferenciado en raíces, tallos y hojas (plantas vasculares).

2ba. Plantas que no producen semillas; ambas generaciones (esporofito y gametofito) son fisiológicamente independientes en la madurez.

III. División Pteridophyta

2bb. Plantas que producen semillas; gametofito parásito del esporofito.

IV. División Spermatophyta

3ba. Semillas desnudas (es decir, expuestas directamente al aire); gametofito femenino pluricelular, con 500 o más células (o núcleos).

4a. Subdivisión Gymnospermae.

3bb. Semillas encerradas en una estructura especial, el ovario; el gametofito femenino compuesto de pocas células o núcleos (típicamente 8).4b. Subdivisión Angiospermae.

Figura 1.5. Clasificación del reino vegetal de principios de siglo (cont.).

Esta clasificación, por clave dicotómica, es dinámica, ha sido modificada y puede seguir cambiando; aunque es relativamente simple y fácil de comprender y manejar, se ha hecho cada vez más evidente que puede llevarnos a malinterpretar alguna de las relaciones evolutivas. Por ejemplo, hay tanta diversidad entre las algas (división Thallophyta, subdivisión Algae) que todos los especialistas las consideran ahora como representantes de varias divisiones y no de una sola subdivisión. De igual manera, suponemos que las semillas se han originado cuando menos en dos épocas diferentes y que algunos fósiles que presentan semillas en abundancia evidentemente no tienen relación alguna con las plantas que actualmente producen semillas.

Es de utilidad conservar los nombres equivalentes de varias de las divisiones y subdivisiones de la clasificación tradicional, pero debe reconocerse que ya no se les considera representantes de grupos enteramente naturales.

¿El conocimiento sobre las relaciones evolutivas beneficia a la clasificación?

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Figura 1.6. Las relaciones entre los organismos son fáciles de identificar cuandosu registro fósil es completo, como en el caso de la evolución del caballo.

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Unidad 1

1.2.2. El taxón básico: la especieComo ya lo habíamos mencionado, cualquier unidad taxonómica de clasificación se llama taxón. El taxón básico es la especie. La palabra especie es tomada del latín, y su significado es un tipo o clase particular. En el uso biológico moderno las especies son los más pequeños conjuntos de individuos que pueden ser reconocidos como grupos, y que son consistente y persistentemente distintos de otros grupos.

Aquí cabe recalcar que entre organismos que se reproducen sexualmente los miembros de una sola especie son, por lo general, capaces de cruzarse libremente, mientras que la cruza entre miembros de especies distintas está prevenida o restringida por causas naturales.

En otras palabras, una especie es un tipo particular de planta o animal que retiene sus diferencias de otros tipos de igual naturaleza por un periodo de muchas generaciones sucesivas.

Precisando: con base en los nuevos conocimientos, la definición de especie utilizada por

Linneo debe ser complementada, por lo que ha sido planteada por algunos especialistas la siguiente definición:

Especie es la unidad de clasificación taxonómica (taxón) para los seres vivos. Se refiere a un conjunto de individuos con las mismas características fenotípicas, es decir, con los mismos rasgos externos —como forma, tamaño y color— capaces de reproducirse intercambiando información genética y teniendo como resultado descendencia fértil.

Esta definición se puede considerar correcta únicamente para algunas especies animales y es aceptada por los zoólogos. Sin embargo, muchas plantas pueden reproducirse de manera asexual y también pueden dar origen a híbridos fértiles con otras especies. Las bacterias, con su variedad de formas de intercambio genético, no se ajustan del todo a esta definición, ni tampoco lo hacen los numerosos protozoarios (unicelulares) que se reproducen por bipartición celular, formando clones de células idénticas. Es por ello que, aunque botánicos y microbiólogos utilizan el vocablo, debemos considerar a la especie como una categoría conveniente que existe más bien en la mente humana que en el mundo natural.

Algunas especies son más variables que otras, ya que se encuentran formadas por conjuntos de individuos que, aun cuando cumplen con las características que los definen como miembros de una misma especie, son diferentes. Muchos biólogos encuentran útil dividir a muchas de estas especies variables en subespecies y/o variedades y/o razas, que son poblaciones dentro de la especie persistentemente distintas para ameritar ser notadas, pero que están conectadas unas con otras por numerosos individuos intermedios (figura 1.7).

¿Cuál es la importancia de la especie?

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biología 2

Figura 1.7. Aunque la unidad básica de clasificación es la especie,ésta puede dividirse en subespecies (variedades o razas).

Las diferencias, que son el resultado directo de la respuesta del individuo al medio ambiente, en general son consideradas más allá de la taxonomía, así como también aquellas diferencias hereditarias que son usualmente redistribuidas en generaciones sucesivas debido al cruzamiento.

Se han cometido errores y se continuarán cometiendo en lo que se refiere a determinar si ciertas diferencias realmente definen poblaciones naturales separadas que se pueden perpetuar por sí mismas, o si tales diferencias existen únicamente entre individuos de una misma población que se cruzan. Pero estos errores se corrigen cuando hay suficiente información disponible.

El origen de una especie a partir de otra, o la divergencia de una sola especie en dos o más, es generalmente un proceso lento que se lleva a cabo en el transcurso de muchas generaciones (figura 1.8).

Cuando por diversas razones dos poblaciones con un origen común llegan a ser tan diferentes (divergentes), es decir, que es posible diferenciar a sus miembros y reconocerlos como pertenecientes a una de ellas, con pocos o ningún individuo entre ambas, se considera que se han formado especies distintas.

Canis familiaris

Boxer

BeagleAfgano

Chow Chow

Gilia latifolia(California, E.U.)

ssp. Latifolia

Localización:Montañas blancas de InyoMontañas del desiertoDesierto MojaveDesierto de Sonora

ssp. Latiflora

Localización:Montañas San GabrielMontañas San BernardinaMontañas del desiertoDesierto Mojave

ssp. Devyi

Localización:Sierra de la costa sur interiorMontañas del desiertoDesierto Mojave

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Unidad 1

Figura 1.8. El proceso de divergencia en la formación de las especies.

Ya que la evolución es un proceso continuo, hay algunos taxones que son lo suficientemente distintos como para que algunos taxónomos los consideren especies separadas. Sin embargo, como están tan íntimamente relacionados y, además, conectados de manera tan evidente por individuos intermedios, otros prefieren considerarlos parte de una sola especie.

En este campo encontramos tanto diferencias de opinión como errores en la determinación de los límites de las especies. Pese a ello, los taxónomos coinciden en que la especie es la unidad natural fundamental. Existen metodologías opcionales para la clasificación de los seres vivos, que puedes encontrar en el anexo de la unidad.

Ejercicio 31. Con los conceptos que a continuación se te presentan, completa el cuadro sinóptico sobre los

conceptos básicos del significado de especie. Pon atención para colocarlos en las posiciones correctas.

Conceptos Definiciones

• Especie. • Unidad o nivel establecido para la clasificación taxonómica.

• Formación de una • Poblaciones dentro de la especie persistentemente diferentes para nueva especie. ameritar ser notadas, pero que están conectadas por numerosos individuos intermedios.

• Divergencia. • Cuando por diversas razones dos poblaciones que tienen un origen común llegan a ser tan diferentes (divergentes) que es posible diferenciar a sus miembros y reconocerlos como pertenecientes a una de las poblaciones, con pocos individuos intermedios o sin ellos entre ambas poblaciones.

Pliohippus

Cebra

Burro

Caballo

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biología 2

Concepto Definición

Taxón.

Es la unidad de clasificación taxonómica (taxón) para los seres vivos, y se refiere a una población de individuos similares, con estructura y función idénticas, que en la naturaleza sólo se reproducen entre sí y que tienen un antecesor común.

Subespecie.

Origen de una o varias especies a partir de otra especie.

1.2.3. Los nombres científicosEl nombre científico de cualquier especie de planta o animal está formado por dos palabras, usualmente en latín, o latinizadas. La primera indica el nombre del género al que pertenece la especie, y la segunda denota la especie particular de dicho género. Acer es el nombre científico de un género particular que incluye a todos los arces (árboles). El arce de azúcar es Acer saccharum, el arce noruego es Acer platanoides, y el arce rojo es Acer rubrum.

La segunda de las dos palabras que forman el nombre de una especie también se llama epíteto específico. Un epíteto específico particular puede ser usado solamente una vez dentro de un género dado, pero es posible utilizarlo repetidamente en diferentes géneros. El epíteto específico rubrum se ha usado no únicamente en el género Acer, sino también en Allium (género al cual pertenece la cebolla) y en Chenopodium (género al que pertenece el epazote); luego existen, además del Acer rubrum, el Allium rubrum, el Chenopodium rubrum y muchos otros géneros. Por sí mismo, rubrum es únicamente un adjetivo latino que significa rojo; no es el nombre de una planta. Como nombre científico, rubrum o cualquier otro epíteto específico tiene significado solamente si va unido al nombre de un género particular.

Sin embargo, los nombres de géneros y taxones superiores pueden ser usados solos. El epíteto específico es generalmente un adjetivo latino, o latinizado, que toma su género gramatical del mismo género, pero ocasionalmente es un nombre en oposición al nombre genérico (Iresine interrupta, Boerhaavia erecta). Es costumbre escribir la primera letra de los nombres genéricos y de los taxones superiores con mayúscula y los epítetos específicos con minúscula, aunque las reglas de nomenclatura botánica permiten, opcionalmente, escribir con mayúscula ciertos epítetos específicos. Debido a que el nombre de la especie está formado por dos palabras, se dice que la nomenclatura biológica científica sigue un sistema de nomenclatura binominal.

¿Cómo se forma un

nombre científico?

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Unidad 1

Es un principio general en nomenclatura botánica que cada tipo de planta puede tener solamente un nombre científico correcto, y que cada nombre puede ser usado únicamente por un tipo de planta. Para reducir al mínimo la posibilidad de confusión resultante del uso inadvertido del mismo nombre para dos especies diferentes, suele añadirse después del epíteto específico el nombre del autor o, más a menudo, una abreviatura del mismo (Dalea aenigma Barneby). En general, cuando dos o más nombres se han usado para la misma especie, el nombre válido es el primero, y los otros son rechazados.

1.2.4. Uso del latín para nombres científicosEn la Roma clásica y durante la Edad Media, el latín era el lenguaje usado para la enseñanza en Europa. Independientemente del idioma que hablara la gente, la escritura se realizaba en latín. Naturalmente, aquellos que escribían acerca de las plantas y los animales usaban nombres latinos para ello.

A pesar del abandono del latín por otros idiomas, su uso para nombres científicos se ha conservado debido a ciertas ventajas:

• Ellatínyanoesidiomaoficial de ninguna nación y, al ser reconocido en casi todo el mundo, es aceptado sobre las barreras nacionalistas.

• Losseresvivosnoestánrestringidosporlímitesnacionalesolingüísticos,yyaquelosbiólogos de diferentes países necesitan entender el trabajo de otros, un ser vivo deberá tener el mismo nombre independientemente del lugar donde viva.

• Inclusodentrodeunmismopaís,losnombresvulgaresnosonsatisfactoriosyamenudose vuelven confusos, pues el mismo nombre vulgar puede ser aplicado a varios organismos diferentes, en distintas partes de un mismo país o incluso en la misma región, y el mismo organismo puede tener varios nombres vulgares en diferentes regiones o aun en una misma.

• Haymuchasplantasyanimalesquesimplementecarecendenombresvulgares.

En el caso de algunas plantas (y también de algunos animales) los nombres vulgares coinciden, al menos en parte, con los géneros y especies reconocidos por los botánicos. Nombres como abeto, pinabete, pino, encino, fresno, arce, olmo, nogal y violeta, por mencionar algunos, corresponden a géneros botánicos, y estos nombres son fácilmente convertidos al sistema binominal con la adición de otras palabras para indicar una especie particular. El pino de hoja larga, el pino de azúcar y el pino noruego son nombres comunes para especies individuales del género Pinus; análogamente, olmo americano, olmo de corcho y olmo inglés son nombres vulgares para especies individuales del género Ulmus.

Sin embargo, aun aquellos nombres vulgares que parecen estar en conformidad con los grupos taxonómicos no resultan del todo confiables. Muchas de las especies llamadas violetas pertenecen al género botánico Viola, que es un miembro de la familia Violaceae, pero la violeta africana pertenece al género Saintpaulia de la familia Gesneriaceae.

Otro ejemplo lo brindan algunas de las especies llamadas pinos que pertenecen al género Pinus, pero el nombre a menudo es muy usado para varios géneros afines diferentes, y así el

¿Son necesarios los nombres científicosen latíno latinizados?

35

biología 2

pino australiano es Casuarina, que pertenece a una división botánica diferente de los pinos verdaderos. La col, la col de Bruselas, el brócoli, la colif lor y el nabo, todos pertenecen al género Brassica, una relación que se puede sospechar por su sabor, pero nunca por sus nombres vulgares.

Mejorar nuestra comprensión de los límites entre especies y géneros a veces necesita cambios en nomenclatura, y los nombres científicos no siempre son estables ni están libres de confusión, como pudiera desearse. Esta dificultad es menor, no obstante, comparada con la que representaría intentar una organización de nombres vulgares en un sistema comprensivo y científicamente adecuado.

1.2.5. La nomenclatura binominalMuchos especialistas dudan de la necesidad de dar a los seres vivos nombres científicos en latín. Suelen hacerse preguntas como la siguiente: "¿Porquéeljilgueronecesitatenerunnombrecientífico?Todoelmundosabe lo que es un jilguero".

Sin embargo, aunque "todo mundo" sabe reconocer un jilguero en la localidad en donde vive, en otras regiones el mismo nombre puede ser usado para señalar otras especies de aves. El jilguero en España es el Carduelis carduelis, totalmente diferente del llamado jilguero en la altiplanicie central de México, nombre correspondiente al Myadestes obscurus, que a su vez es distinto al Astragalinus tristis, que recibe el mismo nombre popular de jilguero en otras regiones de América Latina. Como puedes ver, estas tres especies ni siquiera pertenecen al mismo género.

Veamos otro ejemplo: la palabra "tejón", originalmente aplicada en España a un mustélido (Meles meles), es también utilizada en el centro de México para señalar a otro mustélido muy semejante, el tlacoyote, cuyo nombre científico es Taxidea taxus, pero además la misma palabra es utilizada en el noroeste del país para referirse al mapache o Procyon lotor, mientras en Veracruz se aplica al coatí o pisote, el Nasua narica.Tepodrásimaginarlaconfusiónqueseoriginaríasi un biólogo español, uno del estado de Chihuahua, otro del Estado de México y uno más de Veracruz se encontraran en un congreso latinoamericano de zoología y comenzaran a compartir sus experiencias y observaciones sobre los tejones. La confusión terminaría en cuanto estos biólogos mencionaran los correspondientes nombres científicos.

Un nombre científico tiene la ventaja de denotar un solo tipo de microorganismo, planta o animal a lo largo y ancho del mundo científico, y revela a pequeña escala las ventajas que puede tener un lenguaje universal. De esta manera, cada científico puede comprender a los demás en cuanto a los nombres de los seres vivos se refiere, sin importar la nacionalidad que tenga o el idioma que hable.

Ejercicio 4 1. ¿Cuáles son las ventajas de que los nombres científicos estén en latín? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

¿Cuál es la importancia de

la nomenclatura binominal?

36

Unidad 1

_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________.

2. Llena la siguiente tabla con los nombres científicos de las especies que en diferentes regiones se les conoce como "jilguero" y "tejón". Anota también sus localidades respectivas.

Localidad Jilguero Tejón

1.3. Criterios empleados en la elaboración de clasificaciones

Como ya vimos, la unidad básica de clasificación de los seres vivos es la especie. Para la clasificación de los organismos las especies vecinas (evolutivamente hablando) se agrupan en la siguiente unidad superior de clasificación: el género.

Recuerda que los nombres científicos de todos los seres vivos se escriben con dos palabras en latín, las que señalan el género y la especie.

Así como varias especies pueden agruparse para formar un género, varios géneros similares constituyen una familia, mientras que las familias semejantes se agrupan para formar un orden, varios órdenes forman una clase, y varias clases una división (para las plantas) o un phylum (para los animales).

Al conjunto de divisiones o phyla lo conocemos como reino (figura 1.9).

¿Cuáles sonlas partesdel sistemade clasificación?

37

biología 2

Figura 1.9. Los niveles taxonómicos.

Como puedes ver, los phyla o divisiones son los conjuntos más grandes que forman un reino, mientras las especies representan las unidades más pequeñas. La tabla 1.2 te presenta algunos ejemplos de clasificación taxonómica de los organismos.

Nombrecomún Robleblanco Hombre Gato

Especie alba sapiens domesticus Género Quercus Homo Felis Familia Fagaceae Hominidae Felidae Orden Fagales Primates Carnívora Clase Magnoliopsida Mammalia (Eutheria) Mammalia División o Phylum Magnoliophyta Chordata (Vertebrata) Chordata Reino Vegetal Animal Animal Nombre científico Quercus alba Homo sapiens Felis domesticus

Tabla 1.2. Niveles taxonómicos de plantas y animales.

38

Unidad 1

Muchos organismos se encuentran en grupos naturales sencillos de reconocer y de fácil clasificación. En cambio, otros que parecen encontrarse sobre la línea divisoria entre dos grupos, cuyas características comparten, resultan difíciles de clasificar en cualquiera de ellos. La cantidad y la extensión de los distintos grupos varían de acuerdo con la clasificación empleada y el criterio del investigador que realiza la clasificación (figura 1.10). Algunos taxónomos agrupan a estos organismos en unidades ya existentes, pero otros prefieren categorías separadas para las formas que no encajan fácilmente en alguna de las clasificaciones conocidas.

Por lo general, los taxónomos concuerdan en la existencia de 10 a 33 phyla animales y de cuatro a 12 divisiones vegetales.

Figura 1.10. Un solo progenitor original evoluciona en el curso del tiempo produciendo tres grupos diferentes de organismos: A, B y C. Los taxónomos que examinen estos grupos pueden asignarlesel mismo género (1), dos géneros (2) o tres géneros diferentes (3). Algunos taxónomos prefieren

sistemas con una sola clasificación grande y muchas subdivisiones; otros prefieren varias subdivisiones para cada grupo que pueda ser reconocido. No hay una sola forma correcta de clasificar a los seres vivos

en cualesquiera de las subdivisiones de los diferentes reinos.

1.3.1. El taxón más grande: el reinoDesde Aristóteles, los biólogos han clasificado al mundo de los seres vivos según dos reinos: el vegetal y el animal. La palabra "vegetal" nos sugiere la idea de árboles, arbustos, pastos, f lores, hierbas y enredaderas, organismos bien identificados en nuestro mundo actual. Por "animal" pensamos en perros, gatos, changos, pájaros, leones, ranas y peces.

Si pensamos un poco más podemos recordar dentro del primer reino la existencia de helechos, hongos, mohos y musgos, que sin lugar a dudas están separados de los insectos, crustáceos, almejas, gusanos y caracoles, estos últimos evidentemente pertenecientes al reino animal.

¿Dos reinos o cinco reinos?

39

biología 2

Si recorrieras algunos parajes naturales como las playas, observarías a los organismos que se fijan en las rocas o que viven en pequeños charcos, y encontrarías algunos que difícilmente podrías asegurar si son plantas o animales, como los erizos, las esponjas y los corales. Muchos organismos unicelulares que pueden observarse bajo el microscopio presentan la misma dificultad para ser ubicados en alguno de estos dos reinos (figura 1.11).

Figura 1.11. ¿Plantas o animales?

HacecasiunsigloelbiólogoalemánErnstHaeckelsugiriólaconvenienciadeconstituirun tercer reino, el Protista, que comprendiera los organismos unicelulares, ya que en muchos aspectos éstos se encuentran en una zona intermedia entre los vegetales y los animales.

Algunos protozoarios (protistas) son claramente vegetales y guardan relación íntima con otras plantas; otros, en cambio, por sus características son más bien animales; algunos poseen características intermedias entre animales y plantas como las euglenas (figura 1.11); otros más presentan caracteres totalmente distintos de unos y otros. Aun los organismos incluidos en el reino Protista pueden diferir. Algunos taxónomos incluyen en este reino sólo formas unicelulares; en cambio, otros incluyen hongos y algas pluricelulares, así como bacterias y algas verdeazules.

Otros biólogos han propuesto la formación de un cuarto reino, el Monera, para abarcar a las bacterias y a las algas verdeazules, que comparten muchas características entre ellas, como la ausencia del núcleo celular. Debido a esta característica, a las bacterias y las algas verdeazules se les conoce como procariontes. Los procariontes carecen de núcleo y de ciertos organelos celulares, como las mitocondrias o los cloroplastos. A todos los demás organismos, protistas, plantas y animales, debido a que sus células poseen núcleo y organelos celulares, se les denomina eucariontes (véase cap. 3 de Biología 1).

En1969elbiólogoR.H.Whittakerpropusounesquemadeclasificaciónquereúnealosorganismos en cinco reinos. Whittakerdistinguióaloshongoscomounreinoseparadodelasotras formas de tipo vegetal. A este quinto reino se le conoce como Fungi. Los hongos carecen de pigmentos fotosintéticos, pero tienen núcleos y paredes celulares (figura 1.12).

Fibrillascontráctiles

Almidón

Núcleo

Vacuolapulsátil

Flagelo

ManchavisualCloroplastos

Mitocondrias

Gránulos paraalmacenar

carbohidratos

40

Unidad 1

Figura 1.12. Clasificación de los seres vivos en cinco reinos.

La clasificación actual de los seres vivos en cinco reinos está basada en las siguientes características internas de los organismos:

1. Constitución de sus células. Desde la invención del microscopio electrónico es posible conocer con más detalle la estructura de las células, sus componentes morfológicos y muchas de las funciones que realizan. En la actualidad se han encontrado organismos (procariontes) cuyas células carecen de membranas internas que nos impiden distinguir al núcleo y otros organelos celulares membranosos. Esto nos ha permitido establecer las categorías de procarionte y eucarionte.

2. La organización del cuerpo. De la manera en que se organiza el cuerpo de los seres vivos se distinguen los que están formados por una sola célula o por varias. Entre los organismos pluricelulares, algunos están constituidos por capas de tejidos integrados de células que efectúan una función común; por ejemplo, las capas celulares de una hidra. A su vez, los tejidos pueden formar órganos, y éstos, aparatos o sistemas. Por lo tanto, distinguimos a los organismos unicelulares de los pluricelulares, y de estos últimos a una enorme variedad, desde los que forman tejidos hasta los que constituyen sistemas.

¿Qué característicasde los organismos determinansu ubicaciónen los diferentes reinos?

Reino Animalia

Reino Monera

Reino Protista

Reino FungiReino Plantae

Dom

inio

Euk

aryo

taD

omin

io P

roka

ryot

a

41

biología 2

3. La manera en que obtienen su alimento. El modo en que se nutren los seres vivos establece la diferencia entre los organismos autótrofos y los heterótrofos. Las células de los organismos autótrofos tienen organelos especiales (los cloroplastos) para realizar la fotosíntesis. Debido a la distinta forma de alimentarse, los autótrofos y los heterótrofos necesitan órganos distintos; por eso la organización de sus cuerpos es diferente.

4. Los productos celulares. Varios tipos de células liberan, como producto de su metabolismo, sustancias que permanecen adheridas a ellas y que les sirven, principalmente, de protección (celulosa y lignina). Esas sustancias que rodean a las células les dan apariencias diferentes a las de otros tipos de células. Ejemplos de tales células son las de los hongos y las plantas.

Así que, siguiendo un orden según complejidad, los seres vivos se clasifican dentro de cinco reinos que son:

1. El reino Monera. 2. El reino Protista. 3. ElreinoFungi.4. El reino Plantae o vegetal. 5. El reino Animalia o animal.

Ejercicio 5 1. ¿Cuáles son las características internas de los organismos en las cuales se basa la clasificación actual

de los seres vivos en cinco reinos? _________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________.

A continuación realizaremos una breve descripción de los tres primeros reinos: Monera, Protista y Fungi; los otros dos, debido a su extensión e importancia biológica relativa, serán analizadosminuciosamente en las siguientes unidades.

1.4. El reino MoneraEl reino Monera comprende los organismos unicelulares de organización más sencilla. Este reino está formado por una gran cantidad de seres vivos microscópicos llamados bacterias. Las características principales de las bacterias son las siguientes:

• Están formadasporuna sola célula, muy sencilla, que posee material genético (DNA) sin una membrana que lo delimite.

• Sereproducenpor bipartición: una bacteria se divide en dos, dando lugar a dos bacterias hijas.

• Sonseresvivosqueresisten ambientes extremos. Sobreviven en el calor, el frío, la humedad, la falta de aire, etcétera. Por tal razón los podemos encontrar en cualquier parte de la biosfera.

¿Quiénes forman el reino

Monera?

42

Unidad 1

Un grupo importante de las bacterias son las cianobacterias, llamadas anteriormente algas verdeazules, por su capacidad fotosintética de producir su propio alimento.

EsmuyposiblequelosprimerosorganismosvivosdelaTierraseparecieranalasbacterias.En efecto, los biólogos consideran que los primeros seres vivos del planeta fueron formas semejantes a las bacterias fotosintéticas que, tras una larga evolución, se dividieron en dos ramas: las cianofitas y las bacterias. Los fósiles conocidos más antiguos corresponden a bacterias y a cianofitas que, se cree, vivieron hace 3 000 millones de años. El reino Monera comprende varios phyla, de los cuales los más representativos son:

El Phylum schizophyta

El nombre científico de las bacterias es esquizofitas, que en griego significa "plantas que se dividen". Se trata de organismos cosmopolitas encontrados en todos los lugares de la biosfera, incluyendo algunos en donde, por lo riguroso de las condiciones, sólo ellas son capaces de sobrevivir.

Cuando las condiciones del medio son desfavorables, algunas bacterias rodean su DNA y parte del citoplasma con una cápsula para formar una estructura conocida como endospora. Cuando cesan las condiciones adversas, la endospora elimina su gruesa cubierta y se transforma en una bacteria normal. Existe un grupo de bacterias que es capaz de fijar el nitrógeno libre de la atmósfera y proporcionárselo a plantas como el frijol y las lentejas (leguminosas). Usualmente las bacterias se identifican, en primera instancia, morfológicamente (figura 1.13). Existen aproximadamente 3 000 especies de bacterias. Dentro de estas numerosas especies de bacterias existen muchas de ellas que son dañinas para la especie humana y otros organismos animales y vegetales. El bacilo tuberculoso, el vibrio del cólera, el estafilococo dorado, el estreptococo betahemolítico, etc., producen enfermedades infecciosas que afectan la salud de los humanos.

Figura 1.13. Diferentes tipos de bacterias.

El Phylum cyanophyta

Las cianofitas son algas verdeazules y aunque en ocasiones son rojas, amarillas o negras por la presencia de pigmentos adicionales, se caracterizan por tener cromoplastos con clorofila (verde) y ficocianina (azul). Además de los cromoplastos, en el citoplasma presentan gránulos de una sustancia de reserva semejante al glucógeno de los animales. La parte central de la célula contiene los ácidos nucleicos que

Streptococcus pyogenes(cocos)

Vibrio cholerae(vibriones flagelados)

Bacilus subtilis(bastones)

43

biología 2

constituyen el material nuclear carente de membrana. Existen unas 2 500 especies de estas algas que, aunque carecen de cloroplastos, al realizar la fotosíntesis liberan oxígeno y resultan especialmente importantes por ser capaces, al igual que algunas bacterias, de fijar el nitrógeno libre, elemento indispensable para la formación de proteínas.

Las cianofitas suelen ser unicelulares, pero en ocasiones forman filamentos o pequeñas colonias (figura 1.14). Se multiplican por división binaria (bipartición de la célula progenitora en dos clones o células idénticas) y a menudo producen esporas resistentes a la desecación. Están cubiertas por una cápsula de secreción y en ocasiones cuentan con una cubierta exterior gelatinosa. Viven en ríos, mares, lagos, charcas o pantanos, aguas termales y en lugares donde las bajas temperaturas congelan el agua. En ocasiones se asocian en simbiosis con hongos para formar líquenes.

Figura 1.14. Cianofita típica: Nostoc.

1.5. El reino ProtistaLos organismos que integran el reino Protista se diferencian de los del reino Monera, principalmente, por tener células de estructura completa, esto es, con núcleo y organelos bien diferenciados.

El reino Protista está constituido por dos tipos principales de seres vivos: las algas y los protozoarios, quienes se encuentran distribuidos en los siguientes phyla representativos: Chlorophyta, Chrysophyta, Phaeophyta, Rhodophyta, Mastigophora, Sarcodina, Sporozoa y Ciliophora.

Las algas son seres acuáticos (de agua dulce y salada). Pueden ser unicelulares o pluricelulares (figura1.15).Lascélulasde lasalgaspluricelulares llegana formar tejidos.Todas lasalgas soncapaces de efectuar la fotosíntesis, es decir, de fabricar su propio alimento a partir de agua, sales minerales, dióxido de carbono y luz del Sol. Algunas presentan una característica muy peculiar: con la luz solar llevan a cabo la fotosíntesis y se desempeñan como autótrofos, pero si no hay luz solar su alimentación es heterótrofa. Por tal razón algunos taxónomos las ubican entre las algas, y otros entre los protozoarios.

¿Quiénes forman el reino

Protista?

44

Unidad 1

Figura 1.15. Ejemplos de algas: a) unicelulares; b) pluricelulares.

Figura 1.16. Ejemplos de protozoarios: a) amiba (sarcodario); b) trypanosoma (f lagelado);c) paramecio (ciliado); d) plasmodio (esporozoario).

a)

Diatomea Cladophora Nostoc

b)

a) b)

c) d)

45

biología 2

Los protozoarios son seres unicelulares que en su mayoría no realizan la fotosíntesis y poseen estructuras para la locomoción. Ejemplos de protozoarios son: la amiba, que se mueve mediante seudópodos; el trypanosoma, que se vale de un f lagelo para moverse; el paramecio, cuya locomoción se basa en cilios, y el plasmodio, carente de órganos locomotores (figura 1.16).

1.6. El reino FungiLos hongos constituyen un reino muy amplio cuyos miembros son siempre heterótrofos, porque se alimentan, por absorción, de sustancias derivadas de organismos vivos (en este caso son parásitos) o de organismos muertos y de secreciones o desechos orgánicos de muy diversa procedencia (en este caso se les conoce como saprófitos). Los hongos desempeñan un papel fundamental en el reciclamiento de los nutrimentos de los ecosistemas.

Al cuerpo de los hongos se le conoce como "talo", y éste puede variar desde una célula ameboidea desnuda hasta un talo filamentoso, o micelio, provisto de pared celular rígida de celulosa (micocelulosa) o de micosina, sustancia análoga a la quitina (figura 1.17). Generalmente inmóviles, los hongos a veces son capaces de producir células germinales f lageladas que se desplazan libremente por el agua. Se considera que los hongos son organismos eucariontes, ya que cuentan con núcleo o núcleos verdaderos que pueden ser haploides (n) o diploides 2(n), lo cual nos indica que son capaces de reproducirse tanto de forma sexual como asexual.

El reino Fungi contiene los siguientes Phyla representativos: Citridiomicetes, Comicetes, Zigomicetes, Ascomicetes, Basidiomicetes, y Deuteromicetes u hongos imperfectos.

Figura 1.17. Los hongos, miembros del reino Fungi.

¿Quiénes formanel reino Fungi?

ReinoFungi

Citridiomicetes

Comicetes

Zigomicetes

Ascomicetes

Basidiomicetes

Deuteromicetes

46

Unidad 1

Ejercicio 61. Realiza un cuadro sinóptico sobre las principales características de los phyla de los tres reinos

estudiados.

Reino Características Phyla (representativos)

En el transcurso de esta unidad has estudiado el significado de la diversidad biológica, sus posibles orígenes y su importancia. Definir la biodiversidad te proporcionó las bases para establecer diferencias entre los seres vivos, los cuales nos permiten dividirlos en clases o grupos según características básicas, como el tipo de alimentación, el tamaño, etcétera.

Siguiendo la secuencia, una vez establecidas las características básicas pudimos definir el objeto de estudio de la sistemática, o taxonomía, y los conceptos de especie y taxón. Abordamos también el asunto de la nomenclatura científica y los criterios que se utilizan para la elaboración de clasificaciones. Se revisó el concepto de los reinos, para finalmente estudiar los tres primeros.

Autoevaluación 1. LosseresvivosdelplanetaTierraformanunagran:

a) Biodiversidad. b) Especiación. c) Variedad. d) Diversificación.

2. La organización en los seres vivos varía en niveles de:

a) Complejidad. b) Estructura. c) Actividad. d) Adaptación.

47

biología 2

3. Organismos que son capaces de elaborar su propio alimento:

a) Heterótrofos. b) Autótrofos. c) Productores. d) Alimentadores.

4. Por su tipo de respiración algunos seres vivos se pueden considerar:

a) Autótrofos. b) Heterótrofos. c) Anaeróbicos. d) Macroorganismos.

5. Relación existente entre diversas especies de un ecosistema:

a) Reproductiva. b) Adaptativa. c) Convergencia. d) Interdependencia.

6. Científico que se encarga de organizar el conocimiento de la biodiversidad en un sistema práctico:

a) Sistémico. b) Botánico. c) Taxidermista. d) Taxónomo.

7. Un buen sistema de clasificación de los organismos debe ref lejar relaciones:

a) Ecológicas. b) Alimenticias. c) Evolutivas. d) Comunitarias.

8. Creador del sistema de nomenclatura binominal:

a) Aristóteles. b) Carlos Linneo. c) Andrés Cesalpini. d) John Ray.

9. La clasificación de Linneo de las plantas comprendía:

a) 100 especies. b) 24 clases.

48

Unidad 1

c) 60 géneros. d) 12 familias.

10. Obra que en el siglo pasado dio a la taxonomía un nuevo significado:

a) Species plantarum. b) Scala natura. c) On the origin of species. d) Taxonomy.

11. Nivel que se establece para la clasificación taxonómica:

a) Especie. b) Género. c) Taxón. d) Clase.

12. Unidad básica de clasificación taxonómica para los seres vivos vegetales:

a) Familia. b) Género. c) Especie. d) Phylum. 13. Poblaciones persistentemente diferentes dentro de una misma especie:

a) Clase. b) Subespecie. d) Reino. d) Phylum.

14. Proceso mediante el cual se originan una o varias especies a partir de otra:

a) Convergencia. b) Divergencia. c) Derivada. d) Radiación.

15. Conjunto de géneros:

a) Orden. b) Phylum. c) Familia. d) Clase.

49

biología 2

16. Células con núcleo y organelos bien diferenciados y procesos sexuales típicos:

a) Autótrofa. b) Procarionte. c) Heterótrofa. d) Eucarionte.

17. Clasificación actual en reinos de los seres vivos:

a) Animal y vegetal. b) Animal,vegetalyFungi. c) Animal,vegetal,FungiyProtista. d) Animal,vegetal,Fungi,MonerayProtista.

18. Las bacterias y cianofitas pertenecen al reino:

a) Fungi. b) Protista. c) Monera. d) Vegetal.

19. Las algas y los protozoarios pertenecen al reino:

a) Fungi. b) Protista. c) Monera. d) Vegetal.

20. Los hongos pertenecen al reino:

a) Fungi. b) Protista. c) Monera. d) Vegetal.

51

biología 2

Respuestas a los ejercicios

1. Porque los seres vivos son muchos y aún no se ha terminado de clasificarlos y conocerlos a todos. Sólo como ejemplo, la diversidad de los seres vivos es notable en lo que al aspecto y medio ambiente se refiere, y también en cuanto a las funciones y al comportamiento en general.

2.

Características Tiposdeorganismos

La cantidad de células de su cuerpo Unicelulares Pluricelulares Su tamaño Macroorganismos Microorganismos Su forma de alimentación Autótrofos Heterótrofos Su hábitat Acuáticos Terrestres

3. En los ecosistemas y hábitats, las especies siempre se relacionan entre sí de alguna manera. Estas relaciones llegan a ser tan importantes que las especies dependen unas de otras para su supervivencia.

4. Debido a la biodiversidad se crean entre los seres vivos relaciones de interdependencia. Cuando el balance de estas relaciones se rompe, la vida de la mayoríadelosorganismosseveamenazada.Tardeotempranolasconsecuencias

Ej. 1

52

Unidad 1

repercutirán en todos. Cuando una especie desaparece de un lugar, al haber más espacio y alimento, otra especie tratará de cubrir su puesto y su función dentro del ecosistema. Sin embargo, la mayor parte del tiempo esto no es posible ya que, por lo general, los agentes causantes de la extinción seguirán afectando a la especie que trate de ocupar el lugar vacante. La desaparición o extinción de una especie siempre significará una reducción de la biodiversidad.

1. a)V,b)F,c)V,d)V.

2.

Autor Característicasdesuclasificación

Aristóteles. Basada en las características morfológicas de los seres vivos, ordenados en una escala de menor a mayor complejidad. En primer lugar se ubican los organismos más pequeños y sencillos, como las algas, los helechos y las plantas con f lores. Posteriormente se colocan, igualmente, a los animales más sencillos, como las arañas, los gusanos, los insectos, etc. Enseguida a los vertebrados (peces, reptiles, anfibios, aves y mamíferos) para, al final, en lo más alto de la escala, ubicar al hombre. Las plantas están clasificadas por su tamaño en árboles, arbustos y hierbas. Aristóteles realizó otras clasificaciones utilizando características fisiológicas, por ejemplo, según si presentaban sangre o no, o según si las crías nacían de huevos (ovíparos) o directamente de la madre (vivíparos).

Plinio el Viejo. Clasificación de los animales en tres grupos: los que viven en el agua, en la tierra y en el aire. San Agustín. Útiles. Dañinos. Superf luos. Andrés Cesalpini. Clasificación de las plantas según su tamaño. John Ray. Dividió a las plantas en árboles y hierbas, y a las plantas que producen f lores en monocotiledóneas y dicotiledóneas. Carlos Linneo. Estableció el sistema de nomenclatura binominal con base en el género y la especie. Publica su obra Species plantarum en la cual nombra y describe todas las especies de plantas hasta entonces conocidas.

Ej. 2

53

biología 2

Ej. 3

1.

Concepto Definición

Taxón Unidad o nivel establecido para la clasificación taxonómica.

Especie Es la unidad de clasificación taxonómica (taxón) para los seres vivos.

Subespecie Poblaciones dentro de la especie persistentemente diferentes para ameritar ser notadas, pero que están conectadas unas con otras por numerosos individuos intermedios.

Divergencia Origen de una o varias especies a partir de otra especie.

Formación Cuando por diversas razones, dos poblaciones que tienen un origende una nueva especie. común llegan a ser tan diferentes (divergentes) que es posible diferenciar a sus miembros y reconocerlos como pertenecientes a una de las poblaciones, con pocos individuos intermedios, o sin ellos, entre ambas poblaciones.

1. • Ellatínesreconocidoenprácticamentetodoelmundocientíficoyesaceptadosobre

las barreras nacionalistas.• Unservivodeberátenerelmismonombreindependientementedellugardondeviva.• Losnombresvulgaresnosonsatisfactoriosyamenudosevuelvenconfusos.

En distintas partes de un mismo país o aun en la misma región, un nombre vulgar puede ser aplicado a varios organismos diferentes. El mismo organismo puede tener varios nombres vulgares en diferentes regiones o incluso en la misma.

• Existenplantasyanimalesquesimplementecarecendenombresvulgares.

2.

Localidad Jilguero Tejón

España Carduelis carduelis Meles meles

Altiplanicie Central de México Myadestes obscurus Taxidea taxus

América Latina Astragalinus tristis

Noroeste de México Procyon lotor

Veracruz Nasua narica

Ej. 4

54

Unidad 1

1. La organización del cuerpo. La manera como obtienen su alimento. Los productos celulares y la constitución de su cuerpo.

1.

Reino Características Phyla

Monera El reino Monera comprende los organismos unicelulares Schizophyta de organización más sencilla. Está formado por una gran Cyanophyta cantidad de seres vivos microscópicos llamados bacterias. Sus características principales son las siguientes:

1. Están formadas por una sola célula, muy sencilla, que no tiene núcleo con membrana que lo delimite.2. Se reproducen por bipartición: una bacteria se divide en dos dando lugar a dos nuevas bacterias.3. Son seres vivos que resisten ambientes extremos: sobreviven en el calor, el frío, la humedad, la falta de aire, etcétera. Por tal razón los podemos encontrar en cualquier parte de la biosfera.

Protista Los organismos que integran este reino se diferencian de Chlorophyta los del reino Monera, principalmente por tener células Chrysophyta de estructura completa, esto es, con núcleo y organelos Phaeophyta bien diferenciados. Dos tipos principales de seres vivos Rhodophyta constituyen el reino Protista: las algas y los protozoarios. Mastigophora Sarcodina Sporozoa Ciliophora

Fungi Los hongos constituyen un reino muy amplio cuyos Citridiomicetes miembros son siempre heterótrofos, ya que se alimentan Comicetes por absorción de sustancias procedentes de organismos Zigomicetes vivos (en este caso son parásitos), de organismos muertos Ascomicetes o de secreciones y desechos orgánicos de muy diversa Basidiomicetes procedencia (en este caso son saprófitos). Los hongos Deuteromicetes desempeñan un papel fundamental en el reciclamiento de los nutrimentos de los ecosistemas. u hongos imperfectos

Ej. 5

Ej. 6

55

biología 2

1. a)

2. a)

3. b)

4. c)

5. d)

6. d)

7. c)

8. b)

9. b) 10. c) 11. c) 12. c) 13. b) 14. b) 15. c) 16. d) 17. d) 18. c) 19. b) 20. a)

Respuestas a la autoevaluación

57

biología 2

Anexo

Otras metodologías de clasificaciónLa taxonomía realizada según los métodos tradicionales ref leja la consideración y peso relativo de un sinnúmero de factores, algunos de los cuales proporcionan evidencias sobre la genealogía o patrones de bifurcación que han caracterizado la historia evolutiva de los organismos, mientras que otros ref lejan el grado de divergencia alcanzado por los organismos desde el momento en que se separaron de un ancestro común. Así, la taxonomía tradicional proporciona información respecto de la secuencia en que ocurrió la bifurcación, al igual que del grado de los cambios biológicos posteriores. Este tipo de taxonomía se puede resumir en la forma de árboles filogenéticos.

Metodologías alternativas para la clasificación de los seres vivos han sido propuestas para reemplazar los métodos tradicionales de la taxonomía evolutiva. Tales propuestas pretendendesarrollar un método taxonómico verdaderamente objetivo capaz de eliminar la subjetividad inevitable en los métodos tradicionales y corregir los errores derivados de ello.

A este respecto se ha señalado la imposibilidad de que un solo esquema de clasificación indique tanto la similitud general (la preocupación de los taxónomos anatomistas y fisiólogos) como la genealogía (la preocupación adicional de los taxónomos evolucionistas).

Se establece que algunos linajes separados durante largo tiempo han evolucionado en paralelo, y por lo tanto continúan pareciéndose entre sí más estrechamente que otros organismos que han divergido rápidamente a partir de un antecesor común reciente. Según este análisis conjunto, no solamente los métodos tradicionales son dudosos, sino que también sus objetivos son inalcanzables.

Las metodologías alternativas que actualmente se proponen son las siguientes:

1. La fenética numérica. Se basa exclusivamente en las características observables de una especie, mismas que se subdividen hasta llegar a caracteres unitarios, esto es, caracteres de dos o más estados que no pueden ser subdivididos lógicamente todavía más. A estos caracteres unitarios se les asigna números y se les valora como más, menos, o cero (datos no disponibles). Se toman en cuenta tantos caracteres como sea posible, estableciendo un mínimo de 100. Luego se procesan los datos con una computadora, la cual califica los taxones de acuerdo con el número de características unitarias que comparten. De esta manera se pretende dar el mismo peso a cada carácter sin tomar en cuenta cualquier evaluación subjetiva o conocimiento previo.

2. Cladística. Esta metodología ignora la similitud general de los organismos, basándose exclusivamente en la filogenia. Sostiene que la ramificación de un linaje a partir de otro en el curso de la evolución es el único hecho que puede determinarse objetivamente. Para esto, los cladistas se basan en que los puntos de divergencia se marcan por la aparición de novedades evolutivas, o sea, características que no estaban presentes en la condición ancestral o primitiva.

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Unidad 1

3. Taxonomía molecular. Las nuevas técnicas bioquímicas se vuelven cada vez más relevantes en la taxonomía evolutiva. Ofrecen dos ventajas: los resultados son objetivamente mensurables y es posible comparar organismos muy diferentes. Los estudios bioquímicos pueden revelar, por ejemplo, similitudes y diferencias en los complejos enzimáticos, en las vías de reacción, en las hormonas y en las moléculas estructurales importantes. Con el desarrollo de técnicas que secuencian los aminoácidos de las proteínas y los nucléotidos de las moléculas de DNA y de RNA, se ha hecho posible comparar organismos en el más básico de todos los niveles: el gen.