11 Diversidad Biológica y Clasificación

UNAM, CCH.
LECTURAS DE BIO-II, 2ª UNIDAD.
Plantel Oriente.
Área de Ciencias Experimentales.
Diversidad Biológica y Clasificación.
La taxonomia es la rama de la biología relacionada con la identificación y los nombres de los
organismos. El filósofo griego Aristóteles fue quien aparentemente comenzó la discusión sobre la
taxonomía. Al naturalista británico John Ray se le atribuye la revisión del concepto acerca de como
nombrar y describir los organismos. En el siglo XVIII, el botánico suizo, Carolus Linneus clasificó
todos los organismos conocidos en dos grandes grupos: los reinos Plantae y Animalia. Robert
Whittaker en 1969 propuso cinco reinos: Plantae, Animalia, Fungi, Protista, y Monera. Se
propusieron otros esquemas proponiendo mas reinos, sin embargo la mayor parte de los biólogos
emplean el de los cinco reinos. Estudios recientes sugieren que se deben emplear tres dominios :
Archaea, Bacteria, y Eukarya e incluir un nuevo reino el de las archibacterias.
Modificado de:
http://www.whfreeman.com/life/update/. Note el incremento de inclusiones de los grupos
taxonómicos "altos". Los Reinos abarcan muchas mas criaturas que los géneros.
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Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/. Note la similar distribución numérica de
los reinos animal y vegetal..
Linneo trató de clasificar todas las especies conocidad en su tiempo (1753). La clasificación jerárquica
Linneana se basó en la premisa que la especie era la menor unidad y que cada categoría (o taxon) se
encuentra comprendida en una categoría superior.
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Reino Animal
Phylum (Division en plantas) Cordados
Clase Mamíferos
Orden Primates
Familia Hominidae
Genus Homo
species sapiens
Linneo también desarrolló el concepto de nomenclatura binomial, de manera tal que los científicos
que hablan y escriben en diferentes idiomas puedan comunicarse claramente al respecto de nombres
de especies. Por ejemplo Hombre en inglés es Man, Herr en alemán, Ren en chino, y Homo en Latín.
Linneo impuso el Latín, que por aquella época era el lenguaje de los hombres cultos. Si un científico
hoy por hoy menciona Homo, los científicos saben a que organismo/taxón se refiere esa palabra.
La construcción de árboles filogenéticos.
La taxonomía es una parte de una gran división del la biología llamada sistematica. La determinación
de la filogenia es uno de los objetivos de la sistemática. Esto se realiza por medio de la construcción
de árboles filogenético, que, en un sentido representan hipótesis evolucionarias y tratan de definir
grupos monofiléticos. Para construirlos, se deben tener datos que provienen de las características
usadas en la clasificación. Existen muchos métodos de clasificación, entre ellos: el tradicional , la
fenética, y la cladística. Difieren en la manera que valuan ciertos caracteres. Veamos como la
clasificación tradicional trata los reptiles, aves y mamíferos.
Clasificación tradicional.
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Los datos usados en la sistemática tradicional enfatizan tanto el antecesor común (monofilésis) y
como a el peso de la divergencia entre grupos.
Los datos tradicionales, desde el punto de vista lineeano, son que las aves tiene plumas, los reptiles
escamas y los mamíferos pelos. Usando esto, como mayor característica se construye una clasificación
como en (a). Los fósiles, evidencias de vidas pasadas no se incluyen en esta clasificación.
Dado que todos estos grupos tienen huevos con amnios, o una modificación de el, deberían unirse en
un taxón superior. Linneo colocó a cada uno de estos grupos en una clase separada dentro del
Phylum Chordata. Un caracter primitivo es uno presente en el antepasado común y en todos los
miembros del grupo, tal como el huevo con amnios.
Un caracter derivado es el que se encuentra en un linaje particular dentro de un grupo mas grande.
En nuestro ejemplo, pelos y plumas pueden considerarse como caracteres derivados. La obervación
tradicional de nuestro ejemplo es que aves y mamíferos evolucionaron de los reptiles debido sus
únicos caracteres derivados.
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Cladística y Cladogramas.
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La cladística es un tipo de sistemática desarrollada por Willi Hennig, tratando de conseguir un
método mas objetivo de clasificar organismos. Los cladistas agrupan individuos basándose en que
comparten caracteres derivados (durante el proceso evolutivo si alguien adquiere un nuevo carácter
que se transmite a sus descendientes, dos grupos que comparten este caracter derivado guardan un
parentesco mas estrecho entre sí, que un grupo que carezca de ellos) y no en las similaridades
generales de los potenciales miembros de un grupo. En el ejemplo superior, el huevo con amnios se
usa para unir al grupo que comparte un antecesor común, dado que NO está presente en un grupo
que no comparte este linaje. El uso de ls plumas y el pelo para separar aves y reptiles de mamíferos
NO es un factor en las hipótesis cladísticas, o cladograma, dados que son caracteres únicos en un
taxón del grupo.
Este dendograma traza el linaje de las aves desde sus antepasados los dinosaurios. Los nodos o
puntos de ramificación señalan la aparición de una línea que reune una nueva serie de caracteres
derivados (novedades evolutivas). En este cladograma los Therapoda proceden de un dinosurio
precursor que ya poseía huesos huecos y tres dedos. Siguen siendo dinosaurios, un subgrupo de
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Saurischia. Cada línea o clado se incluye en otro mayor (rectángulos de color que representan
"conjuntos anidados" ), por ello las aves son manirraptores, tetanuros y dinosurios terópodos.
Modificado de:(Investigación y Ciencia, El orígen de las aves y su vuelo, K. Padian y L.M Chiappe,
Abril 1998 .
Un interesante y ameno relato respecto aporte al tema de si las aves se originan o no de los
dinosaurios se encuentra en Investigación y Ciencia, El orígen de las aves y su vuelo, K. Padian y L.M
Chiappe, Abril 1998 .
El valor de la cladística consiste en la generación de hipótesis múltiples (cladogramas alternativos)
que pueden evaluarse con datos adicionales, todo en un contexto parsimonioso (el menor número de
etapas es considerada la más correcta). Una cuestión importante....¿es la evolución siempre
parsimoniosa?
El rigor cladista introducido en la sistemática es útil para que la sistemática tradicional observe sus
clasificaciones subjetivas con una nueva luz . En el diagrama inferior, los caracteres derivados
compartidos se indican como marcas que cruzan la línea. El clado de los mamíferos esta unído por el
pelo, el clado lagartija, paloma, ratón-chimpancé por garras o uñas, etc.
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Clasificación cladista.
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El ejemplo superior, tratado cladísticamente produce una clasificación muy diferente. Note que los
cocodrilos tienen mas en común (en sentido cladístico) con las aves que con otros reptiles.
Aves y cocodrilos forman un clado, o grupo monofilético unido por caracteres derivados
compartidos que no estan presentes en otros grupos. Si construimos un grupo linneano de este
cladograma, tendremos una clase de aves y cocodrilos, una segunda clase de lagartos, vívoras y
tortugas y una tercera clase de mamíferos.
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Una de las aplicaciones mas interesantes de la cladística es la cuestión de los pandas. Se pensó en un
principio que era un oso, pero por sus carcters cercanos a los mapaches hizo que se los coloque
cercanos a ellos. El panda menor vive en la misma región de China que el panda gigante pero tiene
grandes similaridades con los mapaches, mientras que los estudios de hibridización de ADN
sugieren que el panda gigante esta en el clado de los osos y el panda menor en el clado de los
mapaches. Ambos comparten un antecesor común, como lo indica los caracteres derivados que
comparten, además de los otros caracteres derivados de la evolución convergente (adaptaciones a su
única fuente de energía: el bambú). El diagrama superior muestra esta divergencia del antecesor
común, e intenta además mostrar el tiempo al cual ocurrió esa divergencia.
Fenética.
La fenética es un proceso por el cual los taxones se agrupan basados en el número de sus
similaridades (o diferencias, dependiendo del coeficiente numérico empleado). Los características de
las especies se dividen en caracteres unitarios, se les asigna números y se los codifica como más,
ménos o cero. Los datos son procesados matemáticamente usando un algoritmo que genere una
matriz de acuerdo al número de similaridades (o diferencias según el caso) que comparten. La
clasificación fenética esta plagada de problemas , pero resulta útil como intento de objetivizar el
proceso de clasificación. Con este sistema se da igual peso a un carácter, sin tomar en cuenta
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cualquier evaluación subjetiva, así el hecho de que los lagartos rengan cinco dedos los hace mas
parecidos a los humanos que a las serpientes. No se hace diferencia entre homología y analogía, los
fentistas sostienen que si se toman en cuenta suficientes caracteres los problemas desaparecen.
Taxonomía Molecular.
Las técnicas bioquímicas resultan hoy por hoy muy importantes en la sistemática evolutiva con dos
grandes ventajas:
los resultados son objetivos y medibles
pueden compararse organismos muy diferentes
Con el desarrollo de las técnicas de secuenciación de los aminoácidos de las proteínas y los
nucleótidos del ADR y el ARN es posible comparar al mas básico de los niveles: el gen.
Una manera de comparar secuencia grandes del genoma es por medio de la hibridación ADN-ADN,
basándose, entre otros, en el temperatura de disociación de las cadenas originales y de los híbridos
entre las especies a comparar.
Nomenclatura.
El nombre de las epecies sigue una serie de reglas dadas por , el Código Internacional de
Nomenclatura Botánica (International Code of Botanical Nomenclature, ICBN, enlace para una
versión en línea) para las plantas, y el Código de Nomenclatura Zoológica ( International Code of
Zoological Nomenclature, ICZN) para los animales.
Algunas reglas generales de nomenclatura:
1. Todas las taxas o categorías deben pertenecer a un grupo taxonómico superior. A menudo un
organismo recién descubierto es la única especie de un solo género, dentro de una sola familia.
2. El primer nombre válido y efectivamente publicado tiene la prioridad. Esta regla ha causado
numerosos cambios de nombres, especialmente con organísmos fósiles: Eohippus (el pequeño
"caballo del alba") es inválido, siendo la desiganción oficial Hyracotherium (la "bestia
hiracoidea") . Sin embargo, algunas veces los nombres pueden ser conservados si los
sistemáticos lo acuerdan.
3. Todas las taxas deben tener un autor. Cuando ud. vé un nombre científico como Homo sapiens
L, la L es por Linneo, que fue el primero en describirlo y darle nombre. En muchos casos se
escribe el apellido con detalle p.ej. Libopollis jarzenii Farabee et al.( un pólen fósil descripto por
el autor en orginal de estas páginas), o Leptodactyllus chaquensis Cei (nuestra rana común,
descripta por el Dr. Cei, científico de origen italiano de gran influencia en el desarrollo de la
biología en nuestro país)
Los Reinos de la Vida.
Monera
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Monera es el único reino compuesto de organismos procariotas, tienen pared celular no celulósica (es
un peptidoglicano) y no poseen organellas rodeadas de membranas ni formas multicelulares. Entre
sus grupos se incluyen las cianobacterias (autótrofas) y las eubacterias (heterótrofas). Las
Archaebacteria, son tan diferentes que deben separarse en otro reino.
Protista
El reino eucariótico más antiguo, los protistas incluyen una variedad de tipos de eucariotas
(unicelulares, colonias, multicelulares?) y variedades nutricionales (heterotrofos, autótrofos o una
combinación de ambos). Quiza una buena definición sea que son eucariotas que NO SON hongos,
animales ni plantas.
Fungi
Los Hongos son eucariotas, heterótrofos, generalmente los grupos multicelulares tienen células
multinucleadas, poseen pared celular (quitina). Algunos hongos causan enfermedades y otros se
utilizan en la panificación, fabricación de bebidas alcohólica, como alimentos o fuente de drogas y
antibióticos.
Plantae
Las plantas son eucariotas multicelulares, inmóviles, aoutótrofos que producen su comida por
fotosíntesis.Sus células poseen pared celular de celulosa. Son fuente de alimentos, oxígeno, materiales
para la construcción, pigmentos, especies, colorantes, drogas y fármacos.
Animalia
Los animales son eucariotas muticelulares, heterótrofos, con células sin pared celular. Son móviles en
muchos estadíos de su vida . Proveen alimento, abrigo, trabajo y companía.
Enlaces | Contenidos
World Species List: Animals, Plants, and Microbes. . .. . An exhaustive list of species.
Diversity of Life Index. . .. . . . .. .
A long-loading page, but well worth the wait. A collection of websites focusing on the diversity of
life.
Taxonomy of Life. . .. . A listing of taxa, but not much beyond that.
International Code of Botanical Nomenclature. . .. . . . .. .
(Tokyo) The nomenclature rules for plants, algae, and fungi.
Phylogeny Exercise. . .. . (U Tennessee-Martin)
Excellent site that privides a great deal of clear and easy to use information.
GLOSARIO.
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Filogenia (del griego phylon = raza, tribu): 1) el estudio de relaciones evolutivas en un grupo 2)
hipótesis evolutiva representada en un diagrama como un "árbol evolutivo" 3) Estudio de la
formación y la evolución de los organismos, con el objeto de establecer su parentesco
Fósiles (del latín fossilis = enterrado): Los vestigios o restos de vida prehistórica preservadas en las
rocas de la corteza Terrestre. Cualquier evidencia de vida pasada.
Paleontología (del griego palaios = antiguo; onthos = ente, ser; logos = tratado): Ciencia que estudia
los seres del pasado mediante los restos fósiles que se encuentran en la corteza terrestre..
Taxón: (del griego taxis = arreglo, poner orden) Término aplicado a un grupo de organismos situado
en una categoría de un nivel determinado en un esquema de clasificación taxonómica.
Taxonomía (del griego taxis = arreglo, poner órden; nomos = ley): Método sistemático de clasificar
plantas y animales. Clasificación de organismos basada en el grado de similitud, las agrupaciones
representan relaciones evolutivas (filogenéticas).
Traducción, redacción y diagramación a cargo de :
Dr. Jorge S. Raisman, [email protected]. . .. .
Dra. Ana María Gonzalez, [email protected]
Traducido y modificado localmente, original . . . .. .
de: http://gened.emc.maricopa.edu/Bio/BIO181/BIOBK/BioBookDivers_class.html