1 Sistemática, taxonomía y nomenclatura






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Unidad 03. La clasificación de los seres vivos.

1.La clasificación de los seres vivos.


La variedad conduce a la agrupación para su estudio.

Toda clasificación o agrupación requiere la existencia de uno o unos criterios. Lo primero, por tanto, fijar los criterios.

Debe ser: objetivo y discriminatorio.

Las clasificaciones, como tales hipótesis, son provisionales y probadas, pueden ser modificadas.

Lo que ha variado con el tiempo son los criterios.

1.1.Sistemática , taxonomía y nomenclatura.


Sistemática: ciencia encaminada a crear sistemas de clasificación, para expresar grados de semejanza entre especies y reflejen relaciones evolutivas. Se busca una clasificación natural de los organismos.

Taxonomía: ordena los seres vivos, dando reglas, principios, y procedimientos.

Nomenclatura: da nombre a los seres vivos.

1.2.Primeros intentos de clasificación.


Aristóteles (siglo IV-III a.C.) Reino Vegetal y Reino Animal.

Teofrasto (ss. IV-III a.C.) Vegetales en árboles, arbustos, subarbustos y hierbas.

Carl von Linneo ((1707-1778). Bases de la taxonomía. Sistema Naturae (1735). Más tarde establece el sistema binomial. Clasifica ss. vv. En grupos de tamaño creciente, de manera jerárquica, cada grupo abarca uno o varios del nivel inferior.

Cada uno de los niveles jerárquicos = categoría taxonómica o rango taxonómico.

1.3.Categoría taxonómicas.


Reino, Filum o División, Clase, Orden, Familia, Género y Especie.

Puede haber subcategorías y supercategorías.

Taxón: grupo de organismos que se forman en un nivel. Ejemplo: Los mamíferos son un taxón.

Primeras clasificaciones eran, salvo la especie, el resto eran artificiales, con criterios arbitrarios.

Hoy en día, criterios anatómicos y funcionales del pasado, añadir características bioquímicas, microscópicas, inmunológicas, genéticas y de comportamiento.

2.la evolución como fundamento de la clasificación.


Intenta responder a los cambios de los organismos.

Con la teoría de la evolución, la clasificación adquiere como fundamento el origen evolutivo.

De modo que las categorías evolutivas representan grados de parentesco evolutivo.

Sistema taxonómico de clasificación natural se basa en:

  • Los caracteres morfológicos y funcionales. Para establecer semejanzas y diferencias. Ejemplo: grado de parentesco según la presencia de órganos homólogos (igual estructura y distinta función)

  • El parentesco evolutivo. A partir del registro fósil(paleontología), características Bioquímicas(taxonomía molecular)Grado de proximidad evolutiva.

Filogenia: Establece relaciones evolutivas (filogenéticas) entre grupos de organismos. Busca clasificaciones naturales.

1.1.Métodos actuales de clasificación.


  • Taxonomía numérica o fenética. Agrupa taxones según el análisis de semejanzas y diferencias entre organismos. Analizar gran número de caracteres seleccionados arbitrariamente. No establece relaciones de parentesco evolutivo.

  • Taxonomía cladística. Estudia las relaciones de parentesco evolutivo, sin mirar semejanzas o diferencias. Cada grupo según sus relaciones con antepasados comunes.

Resultado: Cladograma, representan sólo relaciones evolutivas entre los diferentes grupos a partir de todos los descendientes

3.los árboles filogenéticos.


Filogenia representada como un árbol en el que quedan representadas las relaciones naturales de parentesco entre los diferentes organismos. Árboles filogenéticos o dendrogramas. Base del tronco el antepasado común a todos los seres vivos (LUCA: Last Universal Common Antecessor). Las ramas son las diversificaciones que dan nuevas categorías taxonómicas.

Relaciones filogenéticas: pruebas evolutivas de la paleontología, registro fósil, anatomía comparada, embriología, genética, citología, etología, biogeografía, etc.

4.la especie.


Categoría taxonómica fundamental. Unidad básica de clasificación. Concepto difícil de precisar.

Especie morfológica: Individuo con características morfológicas propias que lo diferencian de otros grupos próximos. Hoy se sabe que incluso dentro de la misma especie existe variabilidad genética.

Especie biológica: (Ernst Mayr). Conjunto de organismos con importante número de caracteres en común, comparten mismo patrimonio genético, su cruzamiento da descendencia fértil, y no intercambian caracteres con el resto de los organismos, aislamiento reproductivo.

Aplicable a animales, pero no considera reproducción asexual (bacterias o plantas) hibridaciones (híbridos fértiles entre individuos).

1.1.Cómo ser origina una nueva especie.


El origen de las especies.

Especiación o formación de nuevas especies. Se consigue por mecanismo de aislamiento reproductivo.

De tipo alopátrida: separación geográfica de dos poblaciones.

De tipo simpátrida: sin separación geográfica.

La especiación alopátrida.

Se desarrolla en tres etapas.

  1. Aparece una barrera. Generalmente una barrera geográfica, formación de una montaña, apertura de un océano, separación de islas de un continentes, una migración o una catástrofe.

  2. Dos poblaciones, ya separadas, viven en medios ligeramente diferentes. Al cabo de muchas generaciones se van adaptando al nuevo ambiente. Ambas se van diferenciando genéticamente de manera gradual.

  3. Las dos poblaciones se encuentran. Pueden suceder dos cosas:

    1. Si las diferencias entre ambas son tan importantes que impiden la reproducción. Tendremos, por tanto, dos especies diferentes.

    2. Aunque se hayan diferenciado, todavía pueden aparearse y lo que ocurra depende de cuáles sean los mejor adaptados:

      1. Formación de una especie híbrida: se adaptan mejor que los progenitores. Y si son fértiles pueden llegar a reemplazar a sus progenitores.

      2. Si se forman dos especies, los progenitores se adaptan mejor que los híbridos. Y por tanto, pueden dar lugar a dos especies diferentes.

La especiación simpátrida.

Son barreras biológicas conocidas con distintos nombres:

  • Mecanismos precigóticos. Impiden la fecundación.

    • Aislamiento ecológico. En un mismo territorio, con hábitats o nichos distintos. No entran en contacto y no se reproducen entre sí. Ranas arborícolas se aparean en estanques temporales del bosque y las ranas toro, en estanques mayores o permanentes.

    • Aislamiento etológico o sexual. La atracción sexual entre machos y hembras es débil o no existe. Chorthippus brunneus y Chorthippus bigottulus, las hembras solo reconocen en canto de los machos de su especie, aunque sean similares y del mismo género.

    • Aislamiento mecánico. Impide la copulación. Salvia negra forma adecuada de flor para abejas pequeñas. Salvia blanca, para las grandes. Las grandes no pueden posarse en la pequeña salvia negra. Si se posan las pequeñas en la grande Salvia blanca, no podrán frotar sus cuerpos contra estambres largos, imposibilitando la polinización.

    • Aislamiento gamético. Células masculinas y femeninas no tienen ocasión de atraerse. Pinus radiata y Pinus muricatus, Monterrey, California, polen en febrero y abril respectivamente. Aislamiento estacional.

  • Mecanismos postcigóticos. Actúan después de la fecundación.

    • La inviabilidad de los híbridos. Híbridos que no llegan a desarrollarse, no llegan a la madurez sexual.

    • La esterilidad de los híbridos. Los híbridos son incapaces de producir gametos funcionales. Ejemplo, las mulas, híbridos de caballo y burra.

    • Degradación de los híbridos. La descendencia de los híbridos es poco viable, o estériles. Cruce entre híbridos de girasol del género Layia.

Cuando la primera etapa de la especiación es muy corta, o no existe, se habla de especiación cuántica o saltacional. Se da con frecuencia en población de un mismo territorio. Una forma importante es la poliploidía, complicado proceso por el cual la descendencia tiene más grupos de cromosomas que sus progenitores. La patata es tetraploide, el plátano es triploide y las fresas hexaploides.

5.la nomenclatura de los seres vivos.


Nomenclatura biológica establece unos códigos internacionales para controlar y regular la creación de los nombres científicos.

1753. Carl Von Linneo (Libro Species plantarum) establece nomenclatura binomial. Sistema que considera a la especie como unidad básica de clasificación. Nombre dos palabras: género y epíteto específico.

  • Nombre genérico. Común a todas las especies del mismo género. Primera letra en mayúscula.

  • Epíteto específico, común a todos los individuos que pertenecen a la misma especie. Minúscula.

Epíteto nunca puede ir solo, cosa que sí puede el género.

Suele ir acompañado del científico que describió dicha especie. Lam, Lamarck, L. Linneo.

Razones del uso de dicho nombre:

  • No todas las especies conocidas tienen nombre vulgar.

  • Nombre científico es universal.

  • Nombre vulgar es poco preciso.

6.Cronología de las clasificaciones.


Desde Aristóteles al siglo XIX seres vivos en Animalia o Plantae.

1866. Ernst Haeckel, sugiere el Reino Protistas, seres unicelulares que no son ni animales ni vegetales. Incluía bacterias. Más tarde constituyeron un reino independientes Moneras = todos lo organismos unicelulares procariotas.

1969 Robert H. Whittaker, clasificación en 5 Reinos basado en los siguientes caracteres:

  • Tipo Celular: procariota o eucariota.

  • Número de células, uni o pluricelulares.

  • Tipo de nutrición: autótrofa o heterótrofa.

Reinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista y Monera.

1985. Lynn Margulis y Karlen V. Schwartz mantienen el sistema de 5 Reinos, con modificaciones:

Moneras, Protoctistas, Hongos, Plantas y Animales. Protoctistas = protistas (unicelulares eucariotas) y pluricelulares de organización simple como las algas.

1.1.Tres dominios.


Estudios recientes sugieren el dominio como nueva categoría taxonómica.

1990 Carl Woese 3 Dominios: Archaea (arqueobacterias), Bacteria y Eucarya.

Archaea y Bacteria = microbianos con células procariotas. Archaea grupo de bacterias muy primitivas, más emparentadas con Eucarya que con Bacteria. Eucarya, línea eucariota que engloba a Protoctistas, Hongos, Animales y Plantas.

1.2.Tendencias actuales.


Descubrimiento de especies, Composición de genomas, nuevas relaciones de descendencia entre seres vivos.

1998 CavalierSmith. 2 Suprarreinos que englobarían 6 Reinos. En discusión actualmente.

Suprarreino Prokaryota= Bacterias, Suprarreino Eukaryota: 5 Reinos: Protozoos, Chromistas, Hongos, Plantas y Animales. (Chromistas = organimos que antes pertenecían a Protoctistas y Hongos, como algas y mohos).

1.3.Características de los 5 reinos.


Principales características de los 5 Reinos

Reinos

Tipo celular

Número de células

Nutrición

Reproducción

Tejidos diferenciados

Tamaño celular

Moneras

Procariota

Unicelular

Autótrofa o heterótrofa

Asexual (sexual en ocasiones)

No

1 – 10 µm

Protoctistas

Eucariota

Unicelular/ pluricelular

Asexual / sexual

10 – 100 µm

Hongos

Heterótrofa

Plantas

Pluricelular

Autótrofa



Animales

Heterótrofa

Sexual (Asexual en ocasiones)



7.el reino moneras.


Estructura procariota, muy sencilla. Grupo más primitivo, organismos similares que derivan por evolución de un antecesor común procariota y anaerobio. Nombre clásico: bacterias.

2000 m.a. ha, las cianobacterias responsables del incremento de O2 en la atmósfera, fotosintéticas.

Características básicas:

  • Unicelulares procariotas. Materia genético disperso. No orgánulos. Excepto ribosomas.

  • Mayoría con pared celular compuesta por mureína o peptidoglucano.

1.1.Clasificación de Moneras.


Carl Woese, dos grandes dominios Archaea, arqueobacterias y Bacteria, las bacterias.

  • Arqueobacterias. Ambientes extremos, salinos, ácidos, temperaturas. Sin mureína en pared celular, lípidos de membrana con ácidos grasos ramificados. Se cree que son lo más parecido a los primeros seres vivos de la Tierra hace unos 3800 m.a.

  • Bacterias. Bacterias típicas y mejor conocidas. Papeles clave en salud, agricultura, industria y ciclos biogeoquímicos. Gran diversidad. Según su pared celular:

    • Gram – negativas. Ej. Rhizobium, fija N2 atmosférico en simbiosis con raíces leguminosas; Cianobacterias: fotosínstesis similar a algas y plantas; Enterobacterias: algunas en la flora intestinal humana (Escherichia coli, Salmonella = intoxicaciones y fiebres tifoideas).

    • Gram – positivas. Estreptococos y estafilococos, bacterias patógenas, causan infecciones boca, vías respiratorias, piel; Acidolácticas, Lactobacilus; Actinomicetos: productores de antibióticos conocidos.



8.el reino protoctistas.


Gran variedad. Sobre todo acuáticos. Diversos niveles organización. Tipos de reproducción, nutrición, ciclos vitales.

  • Unicelulares o pluricelulares simples, eucariotas.

  • Autótrofos, como algas, heterótrofos como protozoos.

1.1.Clasificación de los protoctistas.


No existe una única aceptada.

  • Protoctisas autótrofos. Algas unicelulares o coloniales. Acuáticas fotosintéticas. Sexual y asexual. Pueden ser:

    • Microalgas. Unicelulares o coloniales. Fitoplancton marino. Dinoflagelados y diatomeas.

    • Macroalgas. Sobre todo en los mares. Gran tamaño algunas. Tipos según pigmento en Clorofitas (verdes) Rodofitas (rojas) y Feofitas (pardas).

  • Protoctistas heterótrofos. Nutrición heterótrofa.(antiguamente animales u hongos).

    • Mohos protoctistas.

      • Mixomicetos o mohos mucilaginosos, masas de plasmodio. Esporas.

      • Oomicetos, acuáticos, con paredes de celulosas. Esporas.

    • Protozoos. Unicelulares. Fagocitosis. Varios mecanismos de desplazamiento.

      • Amebas, por pseudópodos;

      • Flagelados: uno o varios flagelos (Trypanosoma parásito);

      • Ciliados, por multitud de cilios (Paramecium) y

      • Esporozoos, mayoría parásitos.

9.el reino hongos.


Unas 80 000 sp. Posible evolución a partir de Flagelados. Características más importantes:

  • Son talofíticos. Talo filamentos o hifas agrupan micelio.

  • Quitina.

  • Glucógeno.

  • Heterótrofos por absorción. Digestión externa.

  • Reproducción asexual esporas. Sexual por unión de órganos complejos o hifas compatibles.

Descomponedores. Parásitos, micosis en humanos. Simbióticos micorrizas, o bien con algas en líquenes.

1.1.Clasificación de los hongos.


Según tipo de hifa y de espora sexual:

  • Zigomicetos. Micelio bien desarrollado. Esporas de resistencia o zigosporas. Microscópicos, conocidos como mohos. Saprófitos y parásitos. Moho del pan, Rhizopus stolonifer.

  • Ascomicetos. Ascosporas, esporas en ascas. Levaduras son unicelulares, fermentaciones. Otras son patógenas, grafiosis olmos, cornezuelo del centeno. Otros comestibles como las trufas.

  • Basidiomicetos. Hifas tabicadas. Esporas sexuales por meiosis o Basidiosporas, estructura llamada basidio. Cuerpos fructíferos o setas. Mayoría saprófitos, hay parásitos, royas. Más conocido las setas.

10.el reino plantas.


Varios cientos de miles de especies.

Características comunes:

  • Organización cormofítica, tejidos y desarrollo órganos. Raíz, tallo y hojas. Excepto Briofitas. Rizoides, Cauloides y Filoides.

  • Pared celular de celulosa.

  • Almidón.

  • Autótrofas.

Origen en ciertas algas verdes.

1.1.Clasificación de las algas.


  • Plantas no vasculares. Briofitas. No tejidos conductores. Humedad ambiental. Musgos.

  • Plantas vasculares sin semillas. Pteridofitas. Tejidos conductores. Gran desarrollo en Paleozoico. Muchos grupos fósiles. De las más importantes los helechos.

  • Plantas vasculares con semillas. Espermafitas. Formación de semillas para su dispersión. Contiene nutrientes y un embrión o planta en pequeño. Mayor probabilidad de llegar a planta adulta.

    • Gimnospermas. Semillas desnudas. Órganos sexuales agrupados en flores sin cáliz ni corola. Pináceas, Cupresáceas, Ginkgo biloba, fósil viviente.

    • Angiospermas. Semillas protegidas por fruto. Flores completas. Según cotiledones:

      • Monocotiledóneas. 1 Cotiledón. Raíz fasciculada. Hojas paralelinervias. Flores trímeras o 3x. Gramíneas,.

      • Dicotiledóneas. 2 Cotiledones. Raíz Axonomorfa. Hojas forma variada. Flores 4x o 5x.

11.El reino animales.


95% invertebrados. Caracteríticas:

  • Pluricelulares, eucariotas, sin pared. Presentan tejidos, algunos muy especializados.

  • Simetrías radial y bilateral.

  • Glucógeno o grasas.

  • Heterótrofos. Alimentación por ingestión. Digestión en cavidad interna.

  • Reproducción sexual. También asexual. Diploides y gametos haploides. Presentan un estado de blástula en desarrollo embrionario.

  • Capacidad de desplazamiento (en general).

1.1.Clasificación. Animales sin esqueleto.


  • Poríferos. Esponjas. Forma de saco. Atravesados por poros. Orificio mayor u ósculo. Paredes con piezas calizas o silíceas (espículas). Sencillos, sedentarios y todos acuáticos.

  • Cnidarios. O Celentéreos. Forma de saco con orificio bucal rodeado de tentáculos con células urticantes o Cnidoblastos. Acuáticos. Algunos coloniales. Sésiles o pólipos, libres o medusas.




  • Platelmintos. Gusanos planos. Cuerpo alargado y plano. Sistema nervioso sencillo. Vida libre como las planarias, o parásitos como la solitaria.

  • Anélidos. Gusanos alargados, cilíndricos y segmentos o metámeros. Algunos órganos repetidos en los anillos, (reproductores, excretores y nervioso). Acuáticos, terrestres. Lombriz de tierra.

  • Moluscos. Cuerpo con Pie: musculoso; masa visceral: órganos internos; manto: repliegue de la pared que desarrolla concha caliza, y cavidad paleal: aloja órganos respiración. Acuáticos o terrestres muy húmedos. Gasterópodos, caracoles, Bivalvos, mejillón, Cefalópodos, pulpo, sepia o calamar.



1.2.Clasificación. Animales con esqueleto externo.





  • Artrópodos. Apéndices articulados. Antenas, patas o apéndices bucales. Cuerpo segmentado. Exoesqueleto de quitina. Terrestres y acuáticos. Mayor número de invertebrados.

    • Crustáceos. Cefalotórax y abdomen. 2x2 antenas. 5x2 patas. Acuáticos mayoría.

    • Insectos. Cabeza, tórax y abdomen. 1x2 antenas, 3x2 patas, y muchos 2x2 alas. Todos los medios.

    • Arácnidos. Cefalotórax y abdomen. No antenas. 4x2 patas. Quelíceros (venenosos en arañas, pinzas en escorpiones) y pedipalpos.

    • Miriápodos. Cabeza con 2x1 antenas, y tronco anillado, con 1x2 o 2x2 patas. Ciempiés, milpiés.

1.3.Clasificación. Animales con esqueleto interno.


  • Equinodermos. Simetría radial, debajo de piel esqueleto de placas calizas. Aparato ambulacral, tubos y apéndices circula agua, locomoción. Mar. Erizos, estrellas, ofiuras, holoturias y lirios de mar.

  • Cordados. Eje esquelético dorsal, primitivos = notocorda; vertebrados = columna vertebral.

Progresiva cefalización de cuerpo, nervioso muy desarrollado.


    • Agnatos. Peces, alargados, cilíndricos. No mandíbulas no escamas. Mixines y lampreas.

    • Condrictios. Peces cartilaginosos. Escamas denticulares. Aleta heterocerca. Tiburones, rayas

    • Osteíctios. Peces óseos. Escamas dérmicas imbricadas. Aleta homocerca.

    • Anfibios. Piel desnuda, glándulas mucosas. Con cola (urodelos) salamandra, sin cola (anuros)ranas. Metamorfosis.

    • Reptiles. Piel cubierta de escamas. Ovíparos, embrión con amnios. Terrestres. Quelonios, saurios, crocodilianos, ofiuros.

    • Aves. Piel cubierta de plumas, no en patas. Alas. Pico córneo. Ovíparos.

    • Mamíferos. Piel cubierta de pelos. Hembras con glándulas mamarias. Nervioso muy desarrollado. Mayoría vivíparos.

12.el manejo de claves dicotómicas.


©Alejandro Fenoll Hach-Alí. 1º Bachillerato. Santillana

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