Unidad 1

Unidad 1
Clasificación 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.
biología 2
Introducción
I
magina 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
¿Es posible
clasifica e indica el tipo y número de libros contenidos en la biblioteca
conocer cuántos
pero, ¿crees que habrá algún sistema de clasificación e inventario, o un
censo de los seres vivos?
seres vivos
existen en el
Ignoramos cuántos seres vivos existen en nuestro planeta, pero
planeta?
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:
17
Unidad 1
•
•
•
•
Forma de alimentación; es decir, si son capaces o no de producir su propio alimento.
Tipo de respiración.
Hábitat donde se desarrollan.
Tamaño y número de células que forman su cuerpo.
De acuerdo con estos criterios, los seres vivos se agrupan de la siguiente manera:
Criterio
de clasificación
Tipo
de organismo
Características
Obtención
Autótrofos
de los alimentos
Son todos los organismos que, mediante los
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
de respiración
Son aquellos que necesitan del oxígeno para
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
del medio
Son aquellos que realizan la mayor parte de su ciclo
de vida en el medio terrestre.
Acuáticos
Son los que pasan su existencia dentro o sobre
el agua.
Número
Unicelulares
de células
Pluricelulares
Son organismos constituidos por una sola célula.
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 biodiversidad
Con 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
que habitan la Tierra. Algunos autores definen el índice de biodiversidad
como 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.
¿Cómo
podemos
distinguir
un organismo
de otro?
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.
La zona de la Tierra donde se desarrollan los seres vivos es la biosfera. 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.
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Unidad 1
1.1.1. Importancia de la biodiversidad
¿Cuál es la
razón de que
existan tantas
especies
diferentes
de organismos?
En 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:
•
•
•
En la Tierra hay diversidad de medios (mares, lagos, desiertos, montañas, etcétera) y
diversidad de ambientes (lluviosos, secos, cálidos, fríos, etcétera).
Los seres vivos tienden a diversificarse mediante el proceso de especiación y se adaptan a
las características del medio ambiente.
En los diferentes 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 probabilidades
de que dichas semillas germinen son pocas.
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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 animales
transportan 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
¿Qué sucederá
cuando monos
y tucanes dejen
de alimentarse
con los frutos
selváticos?
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
vida de la mayoría de los organismos se ve amenazada. Tarde o temprano las consecuencias del
desequilibrio 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.
Pluricelulares.
Macroorganismos
Tipos de organismos.
Su forma de alimentación
Autótrofos.
Su hábitat.
Acuáticos.
Acuáticos.
3. ¿Qué es una relación de interdependencia?
_________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________.
22
biología 2
4. ¿Cuál es la importancia de la biodiversidad?
__________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________.
1.2. Taxonomía
La 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.
NEÁRTICA
PALEÁRTICA
Borrego
de las
montañas
Castor
Caribú
Lobo
Puma
Oso
café
Leopardo
de las nieves
ORIENTAL
NEOTROPICAL
Jabalí
Oso hormiguero
Tigre
Tapir
Jaguar
Elefante
AUSTRALIANA
ETÍOPE
Koala
Cebra
Canguro
León
Antílope
Tasmania
Figura 1.4. La diversidad entre los seres vivos.
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
¿Qué es la
del taxónomo, o biólogo sistemático, es organizar el conocimiento de la
taxonomía?
diversidad y de variabilidad entre organismos en un sistema de clasificación
que ref l eje 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 natural
Para estudiar la gran diversidad de formas de vida y describir sus
características, fue necesario, primero, nombrarlas, e inmediatamente
¿Qué es un
clasificarlas. Como ya se señaló, la especiación conduce a una diversificación
sistema de
de las formas de vida, dando lugar a una gran cantidad de tipos de
nomenclatura
organismos
en todo el mundo viviente. Para su estudio, el hombre se ha
binominal?
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.
También realizó otras clasificaciones utilizando características fisiológicas, 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.
24
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 l ores 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
una F en el paréntesis correspondiente.
a)
b)
c)
d)
La biodiversidad es el resultado del proceso de especiación.
Debido a la gran biodiversidad, es posible encontrar dos individuos
exactamente iguales ocupando el mismo espacio.
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.
El taxónomo y el biólogo sistemático realizan el mismo tipo de trabajo.
(
)
(
)
(
(
)
)
25
Unidad 1
2. Completa el siguiente cuadro sinóptico acerca de las características de las clasificaciones
realizadas.
Autor
Características de su clasificación
Aristóteles.
Plinio el Viejo.
San Agustín.
Andrés Cesalpini.
John Ray.
Carlos Linneo.
¿La
clasificación
natural de los
seres vivos
ref leja el árbol
genealógico
de los distintos
reinos?
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.
26
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.
27
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.).
¿El
conocimiento
sobre las
relaciones
evolutivas
beneficia a la
clasificación?
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.
28
biología 2
Figura 1.6. Las relaciones entre los organismos son fáciles de identificar cuando
su registro fósil es completo, como en el caso de la evolución del caballo.
29
Unidad 1
1.2.2. El taxón básico: la especie
¿Cuál es la
importancia
de la especie?
Como 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).
30
biología 2
Gilia latifolia
Canis familiaris
(California, E.U.)
ssp. Latifolia
Localización:
Montañas blancas de Inyo
Montañas del desierto
Desierto Mojave
Desierto de Sonora
ssp. Devyi
Localización:
Sierra de la costa sur interior
Montañas del desierto
Desierto Mojave
Chow Chow
Boxer
Afgano
Beagle
ssp. Latiflora
Localización:
Montañas San Gabriel
Montañas San Bernardina
Montañas del desierto
Desierto Mojave
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.
31
Unidad 1
Pliohippus
Cebra
Caballo
Burro
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 3
1. 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.
32
Conceptos
Definiciones
• Especie.
• Unidad o nivel establecido para la clasificación taxonómica.
• Formación de una
nueva especie.
• Poblaciones dentro de la especie persistentemente diferentes para
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.
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 científicos
El 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.
¿Cómo se
forma un
nombre
científico?
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.
33
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 científicos
¿Son necesarios
los nombres
científicos
en latín
o latinizados?
En 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:
• El latín ya no es idioma oficial de ninguna nación y, al ser reconocido en casi todo el
mundo, es aceptado sobre las barreras nacionalistas.
• Los seres vivos no están restringidos por límites nacionales o lingüísticos, y ya que los
biólogos de diferentes países necesitan entender el trabajo de otros, un ser vivo deberá
tener el mismo nombre independientemente del lugar donde viva.
• Incluso dentro de un mismo país, los nombres vulgares no son satisfactorios y a menudo
se 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.
• Hay muchas plantas y animales que simplemente carecen de nombres vulgares.
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
34
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 binominal
Muchos especialistas dudan de la necesidad de dar a los seres vivos
nombres científicos en latín. Suelen hacerse preguntas como la siguiente:
"¿Por qué el jilguero necesita tener un nombre científico? Todo el mundo
sabe lo que es un jilguero".
¿Cuál es la
importancia de
la nomenclatura
binominal?
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. Te podrás imaginar la confusión que se originaría
si 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?
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
35
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
¿Cuáles son
las partes
del sistema
de clasificación?
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).
36
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.
Nombre común
Roble blanco
Hombre
Especie
Género
Familia
Orden
Clase
División o Phylum
Reino
Nombre científico
alba
Quercus
Fagaceae
Fagales
Magnoliopsida
Magnoliophyta
Vegetal
Quercus alba
sapiens
Homo
Hominidae
Primates
Mammalia (Eutheria)
Chordata (Vertebrata)
Animal
Homo sapiens
Gato
domesticus
Felis
Felidae
Carnívora
Mammalia
Chordata
Animal
Felis domesticus
Tabla 1.2. Niveles taxonómicos de plantas y animales.
37
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 asignarles
el 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 reino
¿Dos reinos o
cinco reinos?
Desde 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.
38
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).
Almidón
Mitocondrias
Fibrillas
contráctiles
Flagelo
Núcleo
Gránulos para
almacenar
carbohidratos
Cloroplastos
Vacuola
Mancha pulsátil
visual
Figura 1.11. ¿Plantas o animales?
Hace casi un siglo el biólogo alemán Ernst Haeckel sugirió la conveniencia de constituir
un 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).
En 1969 el biólogo R. H. Whittaker propuso un esquema de clasificación que reúne a los
organismos en cinco reinos. Whittaker distinguió a los hongos como un reino separado de las
otras 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).
39
Unidad 1
Dominio Eukaryota
Reino Animalia
Reino Plantae
Reino Fungi
Dominio Prokaryota
Reino Protista
Reino Monera
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 características
de los organismos
determinan
su ubicación
en los diferentes
reinos?
40
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.
2.
3.
4.
5.
El reino Monera.
El reino Protista.
El reino Fungi.
El reino Plantae o vegetal.
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 analizados
minuciosamente en las siguientes unidades.
1.4. El reino Monera
El 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:
¿Quiénes
forman
el reino
Monera?
• Están formadas por una sola célula, muy sencilla, que posee material genético
(DNA) sin una membrana que lo delimite.
• Se reproducen por bipartición: una bacteria se divide en dos, dando lugar a dos
bacterias hijas.
• 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.
41
Unidad 1
Un grupo importante de las bacterias son las cianobacterias, llamadas anteriormente algas
verdeazules, por su capacidad fotosintética de producir su propio alimento.
Es muy posible que los primeros organismos vivos de la Tierra se parecieran a las bacterias.
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.
Streptococcus pyogenes
(cocos)
Vibrio cholerae
(vibriones flagelados)
Bacilus subtilis
(bastones)
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
42
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 Protista
Los 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.
¿Quiénes
forman
el reino
Protista?
Las algas son seres acuáticos (de agua dulce y salada). Pueden ser unicelulares o pluricelulares
(figura 1.15). Las células de las algas pluricelulares llegan a formar tejidos. Todas las algas son
capaces 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.
43
Unidad 1
a)
b)
Diatomea
Cladophora
Nostoc
Figura 1.15. Ejemplos de algas: a) unicelulares; b) pluricelulares.
a)
b)
c)
d)
Figura 1.16. Ejemplos de protozoarios: a) amiba (sarcodario); b) trypanosoma (f lagelado);
c) paramecio (ciliado); d) plasmodio (esporozoario).
44
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 Fungi
Los 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.
¿Quiénes
forman
el reino
Fungi?
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.
Citridiomicetes
Comicetes
Zigomicetes
Ascomicetes
Basidiomicetes
ReinoFungi
Deuteromicetes
Figura 1.17. Los hongos, miembros del reino Fungi.
45
Unidad 1
Ejercicio 6
1. 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. Los seres vivos del planeta Tierra forman una gran:
a)
b)
c)
d)
Biodiversidad.
Especiación.
Variedad.
Diversificación.
2. La organización en los seres vivos varía en niveles de:
46
a)
b)
c)
d)
Complejidad.
Estructura.
Actividad.
Adaptación.
biología 2
3. Organismos que son capaces de elaborar su propio alimento:
a)
b)
c)
d)
Heterótrofos.
Autótrofos.
Productores.
Alimentadores.
4. Por su tipo de respiración algunos seres vivos se pueden considerar:
a)
b)
c)
d)
Autótrofos.
Heterótrofos.
Anaeróbicos.
Macroorganismos.
5. Relación existente entre diversas especies de un ecosistema:
a)
b)
c)
d)
Reproductiva.
Adaptativa.
Convergencia.
Interdependencia.
6. Científico que se encarga de organizar el conocimiento de la biodiversidad en un sistema práctico:
a)
b)
c)
d)
Sistémico.
Botánico.
Taxidermista.
Taxónomo.
7. Un buen sistema de clasificación de los organismos debe ref lejar relaciones:
a)
b)
c)
d)
Ecológicas.
Alimenticias.
Evolutivas.
Comunitarias.
8. Creador del sistema de nomenclatura binominal:
a)
b)
c)
d)
Aristóteles.
Carlos Linneo.
Andrés Cesalpini.
John Ray.
9. La clasificación de Linneo de las plantas comprendía:
a) 100 especies.
b) 24 clases.
47
Unidad 1
c) 60 géneros.
d) 12 familias.
10. Obra que en el siglo pasado dio a la taxonomía un nuevo significado:
a)
b)
c)
d)
Species plantarum.
Scala natura.
On the origin of species.
Taxonomy.
11. Nivel que se establece para la clasificación taxonómica:
a)
b)
c)
d)
Especie.
Género.
Taxón.
Clase.
12. Unidad básica de clasificación taxonómica para los seres vivos vegetales:
13.
a)
b)
c)
d)
Familia.
Género.
Especie.
Phylum.
Poblaciones persistentemente diferentes dentro de una misma especie:
a)
b)
d)
d)
Clase.
Subespecie.
Reino.
Phylum.
14. Proceso mediante el cual se originan una o varias especies a partir de otra:
a)
b)
c)
d)
Convergencia.
Divergencia.
Derivada.
Radiación.
15. Conjunto de géneros:
48
a)
b)
c)
d)
Orden.
Phylum.
Familia.
Clase.
biología 2
16. Células con núcleo y organelos bien diferenciados y procesos sexuales típicos:
a)
b)
c)
d)
Autótrofa.
Procarionte.
Heterótrofa.
Eucarionte.
17. Clasificación actual en reinos de los seres vivos:
a)
b)
c)
d)
Animal y vegetal.
Animal, vegetal y Fungi.
Animal, vegetal, Fungi y Protista.
Animal, vegetal, Fungi, Monera y Protista.
18. Las bacterias y cianofitas pertenecen al reino:
a)
b)
c)
d)
Fungi.
Protista.
Monera.
Vegetal.
19. Las algas y los protozoarios pertenecen al reino:
a)
b)
c)
d)
Fungi.
Protista.
Monera.
Vegetal.
20. Los hongos pertenecen al reino:
a)
b)
c)
d)
Fungi.
Protista.
Monera.
Vegetal.
49
biología 2
Respuestas a los ejercicios
Ej. 1
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
La cantidad de células de su cuerpo
Tipos de organismos
Unicelulares
Pluricelulares
Macroorganismos
Su tamaño
Microorganismos
Autótrofos
Su forma de alimentación
Heterótrofos
Acuáticos
Su hábitat
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
mayoría de los organismos se ve amenazada. Tarde o temprano las consecuencias
51
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.
Ej. 2
1. a) V, b) F, c) V, d) V.
2.
Características de su clasificación
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.
San Agustín.
Andrés Cesalpini.
John Ray.
Carlos Linneo.
Clasificación de los animales en tres grupos: los que viven en el agua,
en la tierra y en el aire.
52
Autor
Útiles.
Dañinos.
Superf luos.
Clasificación de las plantas según su tamaño.
Dividió a las plantas en árboles y hierbas, y a las plantas que producen f lores en monocotiledóneas y dicotiledóneas.
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.
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
de una nueva especie.
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.
Ej. 4
1.
• El latín es reconocido en prácticamente todo el mundo científico y es aceptado sobre
las barreras nacionalistas.
• Un ser vivo deberá tener el mismo nombre independientemente del lugar donde viva.
• Los nombres vulgares no son satisfactorios y a menudo se vuelven confusos.
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.
• Existen plantas y animales que simplemente carecen de nombres vulgares.
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
53
Unidad 1
Ej. 5
1. La organización del cuerpo. La manera como obtienen su alimento. Los productos
celulares y la constitución de su cuerpo.
Ej. 6
1.
Reino
Monera
El reino Monera comprende los organismos unicelulares
de organización más sencilla. Está formado por una gran
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.
Phyla
Schizophyta
Cyanophyta
Protista
Los organismos que integran este reino se diferencian de
los del reino Monera, principalmente por tener células
de estructura completa, esto es, con núcleo y organelos
bien diferenciados. Dos tipos principales de seres vivos
constituyen el reino Protista: las algas y los protozoarios.
Chlorophyta
Chrysophyta
Phaeophyta
Rhodophyta
Mastigophora
Sarcodina
Sporozoa
Ciliophora
Fungi
Citridiomicetes
Comicetes
Zigomicetes
Ascomicetes
Basidiomicetes
Deuteromicetes
54
Características
Los hongos constituyen un reino muy amplio cuyos
miembros son siempre heterótrofos, ya que se alimentan
por absorción de sustancias procedentes de organismos
vivos (en este caso son parásitos), de organismos muertos
o de secreciones y desechos orgánicos de muy diversa
procedencia (en este caso son saprófitos). Los hongos
desempeñan un papel fundamental en el reciclamiento
de los nutrimentos de los ecosistemas.
imperfectos
u hongos
biología 2
Respuestas a la autoevaluación
1. a)
2. a)
3. b)
4. c)
5. d)
6. d)
7. c)
8. b)
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
b)
c)
c)
c)
b)
b)
c)
d)
d)
c)
b)
a)
55
biología 2
Anexo
Otras metodologías de clasificación
La taxonomía realizada según los métodos tradicionales ref l eja 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 l ejan 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 pretenden
desarrollar 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.
57
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.
58