13 Conceptos biodiversidad - SILADIN Oriente

UNAM, CCH.
LECTURAS DE BIO-II, 1ª UNIDAD.
Plantel Oriente.
Área de Ciencias Experimentales.
La clasificación de los organismos.
TAXONOMÍA deriva del griego, taxis: significa orden y nomos: ley u norma. Es la parte de la ciencia
que se ocupa de la ordenación y clasificación, como así también de las bases, principios y leyes que
regulan dicha clasificación. Se dice que una determinada categoría taxonómica es NATURAL cuando
todos los grupos taxonómicos que la forman están relacionados filogenéticamente. Lo cual no
siempre concuerda con los sistemas de clasificación.
Categorías taxonómicas: son los distintos niveles de jerarquías en un sistema de clasificación.
La especie es considerada por el Código Internacional de Nomenclatura como la categoría
taxonómica básica. Hasta avanzado el S. XIX se consideraba a la especie como "grupos de
individuos con características morfológicas propias que se diferencian de otros grupos próximos", en
lo que se reconoce como especie morfológica. Linneo concibió a la especie como inmutable y
expresó que "hay tantas especies como formas distintas fueron creadas al principio". Luego de
Darwin y Mendel es claro que esta teoría fijista no se ajusta... y que las especies pueden variar con
el tiempo.
El concepto de especie biológica se define como el conjunto de poblaciones formadas por individuos que tienen el
potencial para cruzarse entre ellos y producir descendencia fértil, y que se encuentran aislados de otros grupos próximos;
esta definición también es conocida como especie sexual.
El problema aparece cuando se consideran organismos que dependen casi exclusivamente de la
reproducción asexual, como los procariotas y protistas, o cuando existen poblaciones que se solapan
entre si y presentan cierto grado de reproducción entre ellas. Para esto se desarrolló el concepto
evolutivo de especie, que incluye, además de las actuales, a todas las poblaciones anteriores que
sucesivamente dieron origen a una especie determinada actual.
El grupo argentino Les Luthiers que mezcla con maestría música y humor, empleando
instrumentos informales, remeda en solfa lo confuso que puede resultar un determinado
criterio de clasificación y los equívocos que pueden surgir.
Y dice el narrador:
Muchos especialistas sostienen que algunos animales son sensibles a la música, Mastropiero entre
ellos.
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Entre los especialistas.
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Tal vez la experiencia más fascinante de Mastropiero sobre los sonidos que emiten los distintos
animales, fue la que realizo con un rebaño de ovejas, en la hacienda de su amigo Gustav
Schafterfen.
Allí comprobó que el 37% de los ovinos estudiados proferían un sonido que se iniciaba con un
ataque bilabial nasal laringeo, similar a una M, seguido por una reiteración en staccato de un sonido
de E abierta gutural con resonancias palato-alveolares, o sea M-E-E-E-E-E.
El restante 63% reemplazaba el ataque bilabial nasal, por un ataque bilabial fricativo laringeo, B-E-EE-E-E. Además, del total de ovejas que emitían B-E-E-E-E-E un 12% también podía emitir M-E-E-EE-E, y las llamo ovejas de balido mixto, ambivalentes o ambibalantes.
Por otra parte, si bien algunas B-E-E-E-E-E podían M-E-E-E-E-E, ninguna M-E-E-E-E-E podía B-EE-E-E-E, salvo QU-E-E-E-E-E estuviera en la proximidad de una B-E-E-E-E-E ambibalante, en cuyo
caso dicha M-E-E-E-E-E no hacia ni M-E-E-E-E-E, ni B-E-E-E-E-E, sino que guardaba un respetuoso
silencio. Pero lo que mas asombro a Mastropiero, fue que en medio del rebaño, había una oveja que
no balaba como las demás y que cada vez que lo veía corría hacia el profiriendo un extraño: U-U-UU-U.
Mastropiero creyó encontrarse ante un hallazgo científico, grande fue su desilusión al descubrir de
que no se trataba de una simple oveja, sino de la hermana de Gustav Schafterfen.
Les Luthiers y una peculiar forma de clasificar ovejas.
La diversidad de la vida.
El botánico sueco, Linneus, intentó clasificar todas las especies conocidas en su tiempo (1753) en
categorías inmutables. Muchas de esas categorías todavía se usan en biología actual. La
clasificación jerárquica Linneana se basaba en la premisa que las especies eran la menor unidad, y
que cada especie (o taxón) estaba comprendida dentro de una categoría superior o género.
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Los nombres científicos de plantas y animales se escriben con estas dos palabras: género y
especie, Linneus también denominó a este concepto nomenclatura binomial, y eligió el latín, en ese
entonces el lenguaje de los "hombres cultos" en todo el mundo, para escribirla, con el objeto de
asegurar que todos los científicos entendieran la nomenclatura. Actualmente se sigue utilizando el
latín por ser una lengua muerta.
Ejemplo de la clasificación taxonómica del ser humano:
Reino: Animal |
Phylum: Cordados |
Clase: Mamíferos |
Orden: Primates
Familia: Hominidae
Género: Homo
especie: sapiens
Reinos y Dominios
Desde la época de Aristóteles los organismos vivos se reunían en solo dos reinos: Animal y
Plantas. Dada la ambigüedad de algunos organismos unicelulares, Ernst Haeckel (S. XIX) creó el
tercer reino Protista, para incluir aquellos organismos unicelulares con aspectos intermedios entre
plantas y animales.
El cuarto reino establecido es Monera, que abarca bacterias y algas verde-azuladas, la característica
principal de este reino es la presencia de células procariotas: sin núcleo celular definido ni organelas.
Los organismos de los reinos Animal, Planta y Protistas están formados por células eucariotas, es
decir con núcleo rodeado por membranas y orgánulos celulares.
R. H. Whittaker en 1969 separó a todos los hongos de las plantas en el quinto reino: Fungi, poseen
células eucarióticas, tienen núcleos y paredes celulares pero carecen de pigmentos fotosintéticos. En
1978 Whittaker y Margulis conservaron estos mismos 5 reinos pero incluyeron a las algas en las
Protistas, denominándolo Protoctista
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La mayoría de los biólogos actuales reconocen estos cinco reinos: Moneras, Protistos, Hongos,
Plantas y Animales, que se basan en la organización celular, complejidad estructural y modo de
nutrición.
En 1977 Carl Woese propuso una categoría superior a reino: DOMINIO, reconociendo tres linajes
evolutivos; ARCHEA, BACTERIA y EUKARYA. Las características para separar estos dominios son
el tipo de célula, compuestos que forman la membrana y estructura del ARN.
Bajo el microscopio todas las bacterias aparecen similares, además la escasez de fósiles ha
dificultado el establecimiento de las relaciones evolutivas entre ambos grupos. La evidencia
presentada por la biología molecular sugiere que los primitivos procariotas se separaron en dos
grupos muy temprano en el desarrollo de la vida en la tierra, los descendientes de estas dos líneas
son las Eubacterias y las Arqueobacterias consideradas el sexto Reino.
DOMINIOS: Caracteres que los definen
BACTERIA
Células
ARCHEA
procariotas
eucariotas
no
SI
Núcleo con
Membranas lipídicas
EUKARYA
enlazados por ester,
no ramificados
enlaces eter, ramificado
enlazados por éster,
no ramificados
organelas
no
SI
ribosomas
70S
80S
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La línea verde indica origen bacteriano de los cloroplastos
La línea roja indica origen bacteriano de las mitocondrias
Versión simplificada y modificada del Árbol filogenético Universal establecido por Carl Woese y su
discípulo Gary Olsen que muestra los tres Dominios. El término "dominio" refiere a un nuevo taxón
filogenético que incluye tres líneas primarias: Archaea, Bacteria y Eucaria. En línea descendente
siguen seis Reinos I-Moneras, II-Arqueobacterias (obviamente separadas de Moneras), III-Protistas,
IV-Hongos, V-Plantas y VI-Animales.
Se representa en este esquema una raíz única que tiene en su base a LUCA, último antepasado
común universal de las células modernas, equivale a lo que es Lucy en el árbol evolutivo de Homo
sapiens, es decir, no la primera célula, sino una célula ya evolucionada, con todas las características
de sus futuros descendientes: los actuales procariotas y eucariotas.
Pero bien podríamos colocar en la base un manojo de raíces o nube difusa para representar a la
"Comunidad ancestral común de células primitivas" a partir de la cual divergieron ramas que
dieron orígenes a los tres dominios actuales y además surcar la grafica con enlaces transversales
entre ramas para indicar la existencia de una transferencia horizontal de genes.
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Haciendo clic sobre la imagen podrá leer mas de cada reino
En realidad al Árbol filogenético Universal cabría agregarle: "del mundo celular" ya que no incluye a
virus, viriones... Los Virus , las partículas subvirales, viroides, virusoides, ARNs satelites, los priones
y¿....?, son entidades no celulares que poseen rasgos atribuibles a lo que se entiende por
vida, poseen individualidad y entidad biológica y se deben incluir por lo tanto entre las formas que
hacen a la diversidad de la vida. Pretender que no son seres vivos sería paradojal, ya que en
muchos casos debemos asegurarnos que estén muertos.
Y al final...
La clasificación de 5 reinos de Whittaker, con las modificaciones de Margulis y la consideración de
tres Dominios, incorporando a Archea con el 6º reino Arqueobacterias es la clasificación que mayor
difusión ha alcanzado a la fecha ¿?, y es la que usaremos en estos hipertextos.
Otros muchos autores han realizado (y continúan haciéndolo) diversas propuestas, en base a
avances bioquímicos, moleculares, etc. pero aún no son ampliamente aceptadas por la comunidad
científica en general.
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Cronología de las clasificaciones
Este tema es solo para aquellos interesados en la sucesión de la historia y para mostrarles la
diversidad de pensamientos con respecto a un tema...
Clasificación tradicional:
Reino Animalia
Reino Plantae
Tres Reinos: Sistema de Haeckel (1894)
Reino Protistas
protists atípicos
Protozoa
Protophyta
Reino Planta
Reino Animal
Sistema de Copeland: cuatro Reinos (1956)
Reino Mychota
Reino Protoctista
Reino Plantae
Reino Animalia
Whittaker: Cinco Reinos (1969)
Reino Monera
Reino Protista
Reino Plantae
Reino Fungi
Reino Animalia
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Esquema de Margulis: dos dominios y 5 reinos (1988-1996)
Dominio Prokarya
Reino Bacteria
Dominio Eukarya
Reino Protoctista
Reino Fungi
Reino Plantae
Reino Animalia
Cuatro Subdominios (Mayr 1990)
Dominio Prokaryota
Subdominio Eubacteria
Subdominio Archaebacteria
Dominio Eukaryota
Subdominio Protista
Subdominio Metabionta

Reino Metaphyta (Plants)

Reino Fungi

Reino Animalia
Tres Dominios (Woese 1990)
Dominio Bacteria
Dominio Archaea
Dominio Eucarya
Suprareinos y Seis Reinos (Cavalier-Smith 1998)
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Superreino Prokaryota
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Reinos Bacteria
Superreino Eukaryota
Reino Protozoa
Reino Animalia
Reino Fungi
Reino Plantae
Reino Chromista
Darwin, Charles Presenta su biografía y repasa su
obra. http://www.mexicodesconocido.com.mx/tortuga/8152.htm.
Guía sobre Procariontes, Eucariontes, y Virus.
http://www.biologia.arizona.edu/cell/tutor/pev/01c.html.
Introducción a la Biología Molecular: Clasificación tradicional de los cinco reinos
http://mural.uv.es/semarguz/biodef/content.htm
Mapas de biodiversidad basados en la secuenciación.
http://scriptusnaturae.8m.com/Articulos/bac/diversidad.htm.
Respuesta a ¿cinco o seis reinos?
http://www.microbe.org/espanol/experiment/critters3.htm.
Los hongos en México.
http://www.jornada.unam.mx/1999/nov99/991114/eco-textos.html.
La especie. Conceptos asociados http://scriptusnaturae.8m.com/III_ento/sp.htm.
Sistemática Zoológica - Clasificación del reino animal en castellano, con los 34 filos vivientes y su
medio millar de órdenes. http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Cockpit/5591/.
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Botanica La primera clasificación sistemática de las plantas
http://members.tripod.com/bioclub/pag2000.htm.
Instructional Resources in Biology.http://golgi.harvard.edu/BioLinks/EduRes.html.
EGB http://www.fernandocarlos.com.ar/egb/cnaturales.htm.
Darwin's Origin of Species Available to cure all insomniacs!;
http://www.literature.org/Works/Charles-Darwin/origin/.
Enter Evolution UCMP Berkeley http://www.ucmp.berkeley.edu/history/evolution.html.
The Five Kingdoms A table summarizing the kingdoms of living things;
http://curie.uncg.edu/~esmith/kingdom.html.
The Bad Bug Book US FDA information on bacterially caused diseases;
http://vm.cfsan.fda.gov/~mow/toc.html.
Bacteria: Life History and Ecology UCMP Berkeley;
http://www.ucmp.berkeley.edu/bacteria/bacterialh.html.
Introduction to the Bacteria UCMP Berkeley; http://www.ucmp.berkeley.edu/bacteria/bacteria.html.
Introduction to the Cyanobacteria UCMP Berkeley;
http://www.ucmp.berkeley.edu/bacteria/cyanointro.html.
Bowling Green State University Center for Algal Microscopy...Images and more, concentrating on
diatoms; http://WWW.bgsu.edu/departments/biology/algae/index.html.
Introduction to the Dinoflagellata (from UCMP in Berkeley);
http://www.ucmp.berkeley.edu/protista/dinoflagellata.html.
Dinoflagellates (Andrew MacRae at the U of Calgary) Loads of SEMs and info on dinos
(dinoflagellates, that is)!;
http://www.geo.ucalgary.ca/~macrae/palynology/dinoflagellates/dinoflagellates.html
Fungi: Life History and Ecology UCMP Berkeley; http://www.ucmp.berkeley.edu/fungi/fungilh.html.
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Introduction to the Plantae UCMP Berkeley; http://www.ucmp.berkeley.edu/plants/plantae.html.
Plant Divisions (from UCMP in Berkeley) An excellent introduction to the plants;
http://www.ucmp.berkeley.edu/help/index/plantae.html.
Comparisons of Systems in the Animalia Tables comparing organ systems of major animal phyla;
http://www.smoky.org/~mtyler/bio/page1.html.
Taxonomy of Life - Kingdom Animalia; http://www.vet.ed.ac.uk/tol/animalia.htm.
Introduction to the Metazoa UCMP Berkeley; http://www.ucmp.berkeley.edu/phyla/phyla.html.
ARNs
satélites:
ARN
similar
a
los
(http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#viriones#viriones)
capsides
determinadas
viroides
quetados
en
(http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#capsido#capsido)
cepas
de
virus,
(http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#virus#virus) replican en presencia del
virus "colaborador" específico, modificando su patogenicidad.
Arqueobacterias (del griego arkhaios = antiguo; bakterion = bastón): grupo de procariotas de unos
3.500 millones de años de antigüedad, presentan una serie de características diferenciales que
hicieron que Carl Woese, profesor de la Universidad de Illinois, Urbana, U.S.A., proponga su
separación del reino Moneras y la creación de uno nuevo: Archea, propuesta que hoy es cada vez
mas aceptada.
Atomo (del griego atomos = indivisible):La menor partícula indivisible de la materia que posee una
existencia independiente y mantener las propiedades del elemento, consiste en una zona central: el
núcleo, compuesto de neutrones y protones, y en electrones que se mueven alrededor de mismo.
Atmósfera: envoltura de gases que rodea la Tierra; consiste esencialmente en un 21% de oxígeno,
78% de Nitrógeno y un 0,3 % de anhídrido carbónico el resto corresponde a "gases raros".
Bioquímica: Ciencia que estudia los procesos químicos asociados con los seres vivos
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Cadena alimenticia: La manera más simple de representar el flujo de energía en una comunidad.
En la base se encuentra la energía almacenada en las plantas, que son consumidas por organismos
que a su vez son progresivamente consumidos por otros organismos; la cadena alimenticia es una
sobresimplificación de la realidad en la cual la mayoría de los animales no comen un solo tipo de
organismos.
Célula (del latín cella = cámara): la más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de
funcionar independientemente.
Cianobacterias: bacterias unicelulares o filamentosas con capacidad fotosintetizadora.
Clase: subcategoria taxonómica de los phyla
Consumidores: En ecología,
(http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#ecologia#ecologia) mayor nivel de la
pirámide alimenticia, (http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#cadena#cadena)
consiste en organismos consumidores primarios (herbívoros) que se alimentan de los productores y
consumidores secundarios (carnívoros) que se alimentan de los consumidores primarios.
Eucariotas (del griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo, nuez): organismos caracterizados
por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico
muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1.500 millones de años de antigüedad
Euglenoides: término aplicado a una división de los protozoarios que tienen un flagelo largo,
carecen de pared celular y que pueden poseer cloroplastos.
Evolución (del latín e- = fuera; volvere = girar): Cambio de los organismos por adaptación,
variación, sobrerreproducción y reproducción/ sobrevivencia diferencial, procesos a los que Charles
Darwin y Alfred Wallace se refirieron como selección natural.
Familia: En taxonomía, término aplicado a las subcategorías dentro de los órdenes
Genero(del latín genus = raza, origen): Subcategoría taxonómica dentro de la Familia, se compone
de uno o más especies.
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Heterótrofos (del griego heteros = otro, diferente, trophe = nutrición): Organismos que obtienen
sus alimentos rompiendo moléculas orgánicas sintetizadas por otros organismos, incluyen a
animales y hongos.
Hidrosfera (del griego hydros = agua): la parte de entorno físico que consiste en toda el agua
líquida y sólida que se encuentra en la superficie terrestre o cercana a ella
LUCA (del ingles, Last Universal Cellular Ancestor): último antepasado común universal de las
células modernas, equivale a lo que es Lucy (http://fai.unne.edu.ar/biologia/evolucion/evo3.htm) en el
árbol evolutivo de Homo sapiens, es decir, no la primera célula, sino una célula ya evolucionada, con
todas las características de sus futuros descendientes: los actuales procariotas y eucariotas (ADN,
Código genético, síntesis proteica etc.). Término propuesto en un coloquio de la Fundación Treille:
http://www-archbac.u-psud.fr/Meetings/LesTreilles
Litosfera (del griego lithos = piedra): La corteza externa de la Tierra; incluye a las superficies que
se encuentran debajo de los océanos y otros cuerpos lacustres.
Materia: todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.
Nomenclatura
binomial:
Sistema
de
clasificación
ideado
por
Linneo
(http://www.aldeaeducativa.com/aldea/biograf2.asp?which1=16) a comienzos del siglo 18. Cada
especie de planta o animal recibe un nombre compuesto de dos términos, el primero corresponde al
genero y el segundo a la especie; p.ej. Homo sapiens, el lenguaje utilizado es el latín.
Orden: Subcategoría de clases.
Organelas: Estructuras subcelulares que realizan determinadas funciones (generalmente están
rodeadas por membranas y se las encuentra en las células eucariotas) p.ej.: mitocondrias,
cloroplastos, núcleo.
Phylum: La más amplia categoría taxonómica dentro de los Reinos (plural phyla)
Priones: Agente infeccioso compuesto sólo de una o más moléculas de proteínas, que no son
acompañadas de material con información genética (definición sujeta a modificación). Definidos por
Prusiner (http://fai.unne.edu.ar/biologia/basicos/nobeles/nobelmed.htm#Prusiner) como "partículas
proteicas infecciosas", se multiplican por una vía increíble: convierten proteínas normales en
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moléculas peligrosas sin mas que modificar su forma (a una isoforma). Se las considera
responsables del "scrapie" (prurito lumbar de la oveja y cabra), la "enfermedad de las vacas locas" y
en humanos del "kuru" o "muerte de la risa" y la enfermedad de Creutzfeld-Jacob. Mas información.
(http://www.aldeaeducativa.com/aldea/Tareas2.asp?which=350)
Procariotas (del latín pro = antes, del griego karyon = núcleo, nuez): Tipo de célula que carece de
núcleo rodeado por membrana, posee un solo cromosoma circular y ribosomas que sedimentan a 70
S (los de los eucariotas lo hacen a 80 S). Carecen de organelas rodeadas por membranas. Se
consideran las primeras formas de vida sobre la Tierra, existen evidencias que indican que ya
existían hace unos 3.500.000.000 años
Productores: En ecología, el primer nivel en la pirámide alimenticia, comprende a organismos que
generan el alimento usado por todos los otros organismos no productores del ecosistema;
generalmente consisten en plantas que fabrican alimentos por fotosíntesis.
Protozoarios: Protistos unicelulares, agrupados por su método de locomoción.
Reinos: En taxonomía, cinco grandes categorías (Monera, Protista, Plantae, Fungi, Animalia) en
que se agrupan los organismos, basándose en características comunes. Seis, si se incluye el de las
Archibacterias.
Retrovirus (del latín retro = girar hacia atrás): Virus que contienen una sola hebra de ARN
(http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#ARN#ARN) como material genético,
se
reproducen
copiando
el
ARN
en
ADN
(http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#ADN#ADN) complementario usando
la
transcriptasa
reversa.(
http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#transcriptasa#transcriptasa) La hebra
de ADN es luego copiada y, el ADN bicatenario, es insertado en el ADN de la célula huésped.
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 orden; nomos = ley): Método sistemático de clasificar
plantas y animales. Clasificación de organismos basada en el grado de similitud, las agrupaciones
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representan
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relaciones
evolutivas
(filogenéticas).(http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#filogenia#filogenia)
Teoría (del griego theorein = mirar): una hipótesis repetidamente comprobada por una gran
variedad de métodos.
Teoría celular: Uno de los conceptos unificadores en biología. La teoría celular sostiene que todos
los seres vivos están compuestos por lo menos por una célula y que la célula es la unidad
fundamental y funcional de los organismos. La composición química de la célula es
fundamentalmente similar; toda célula se origina de una célula preexistente por división celular.
Transferencia horizontal de genes: mecanismo por el cual se transmiten genes individuales, o
grupos de ellos, de una especie a otra
Viroides: Entidades "subvirósicas", formas infectantes de ácido nucleico circular que no poseen
cubierta proteica; moléculas de ARN sin cubierta; ARN "desnudo", posiblemente virus
"degenerados", que infectan plantas.
Virus (del latín virus = veneno): Agente infeccioso de naturaleza obligatoriamente intracelular
para sintetizar su material genético, ultramicroscópico y ultrafiltrable. Constan de un ácido nucleico
(ADN o ARN) y un recubrimiento proteico. Entidad no celular, de muy pequeño tamaño. En estado
extracelular son inertes.
Virusoides: ARNs satélites
(http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#satelites#satelites) no infectivos,
presentes en el interior del cápsido
(http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm#capsido#capsido) de ciertos virus,
replicándose exclusivamente junto a su virus "colaborador".
Traducción, redacción y diagramación a cargo de:
Dr. Jorge S. Raisman, [email protected]
Ing. Ana María Gonzalez, [email protected]
Traducido y modificado localmente, original de:
http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookTOC.html
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Tomado de:
http://fai.unne.edu.ar/biologia/biodiversidad/biodiversidad.htm
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