diversidad biológica y clasificación

Diversidad biolgica y clasificacin

La taxonomia es la rama de la biologa relacionada con la identificacin y los nombres de los organismos. El filsofo griego Aristteles fue quien aparentemente comenz la discusin sobre la taxonoma. Al naturalista britnico John Ray se le atribuye la revisin del concepto acerca de como nombrar y describir los organismos. En el siglo XVIII, el botnico suizo, Carolus Linneus clasific 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 bilogos 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 taxonmicos "altos". Los Reinos abarcan muchas mas criaturas que los gneros.

Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/. Note la similar distribucin numrica de los reinos animal y vegetal.

Linneo trat de clasificar todas las especies conocidad en su tiempo (1753). La clasificacin jerrquica Linneana se bas en la premisa que la especie era la menor unidad y que cada categora (o taxon) se encuentra comprendida en una categora superior.

Clasificacin linneana del ser humano:

Reino Animal Phylum: Cordados Clase: Mamferos Orden: Primates Familia: Hominidae Gnero: Homo especie: sapiens

Linneo tambin desarroll el concepto de nomenclatura binomial, de manera tal que los cientficos

que hablan y escriben en diferentes idiomas puedan comunicarse claramente al respecto de nombres

de especies. Por ejemplo Hombre en ingls es Man, Herr en alemn, Ren en chino, y Homo en Latn.

Linneo impuso el Latn, que por aquella poca era el lenguaje de los hombres cultos. Si un cientfico

hoy por hoy menciona Homo, los cientficos saben a que organismo/taxn se refiere esa palabra.

La construccin de rboles filogenticos

La taxonoma es una parte de una gran divisin del la biologa llamada sistematica. La determinacin de la filogenia es uno de los objetivos de la sistemtica. Esto se realiza por medio de la construccin de rboles filogentico, que, en un sentido representan hiptesis evolucionarias y tratan de definir grupos monofilticos. Para construirlos, se deben tener datos que provienen de las caractersticas usadas en la clasificacin. Existen muchos mtodos de clasificacin, entre ellos: el tradicional , la fentica, y la cladstica. Difieren en la manera que valuan ciertos caracteres. Veamos como la clasificacin tradicional trata los reptiles, aves y mamferos.

Clasificacin tradicional

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Los datos usados en la sistemtica tradicional enfatizan tanto el antecesor comn (monofilsis) 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 mamferos pelos. Usando esto, como mayor caracterstica se construye una clasificacin como en (a). Los fsiles, evidencias de vidas pasadas no se incluyen en esta clasificacin.

Dado que todos estos grupos tienen huevos con amnios, o una modificacin de el, deberan unirse en un taxn superior. Linneo coloc a cada uno de estos grupos en una clase separada dentro del Phylum Chordata. Un caracter primitivo es uno presente en el antepasado comn 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 obervacin tradicional de nuestro ejemplo es que aves y mamferos evolucionaron de los reptiles debido sus nicos caracteres derivados.

Cladstica y Cladogramas


La cladstica es un tipo de sistemtica desarrollada por Willi Hennig, tratando de conseguir un mtodo mas objetivo de clasificar organismos. Los cladistas agrupan individuos basndose en que comparten caracteres derivados (durante el proceso evolutivo si alguien adquiere un nuevo carcter que se transmite a sus descendientes, dos grupos que comparten este caracter derivado guardan un parentesco mas estrecho entre s, 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 comn, dado que NO est presente en un grupo que no comparte este linaje. El uso de ls plumas y el pelo para separar aves y reptiles de mamferos NO es un factor en las hiptesis cladsticas, o cladograma, dados que son caracteres nicos en un taxn del grupo.

Este dendograma traza el linaje de las aves desde sus antepasados los dinosaurios. Los nodos o puntos de ramificacin sealan la aparicin de una lnea que reune una nueva serie de caracteres derivados (novedades evolutivas). En este cladograma los Therapoda proceden de un dinosurio precursor que ya posea huesos huecos y tres dedos. Siguen siendo dinosaurios, un subgrupo de Saurischia. Cada lnea o clado se incluye en otro mayor (rectngulos de color que representan "conjuntos anidados"), por ello las aves son manirraptores, tetanuros y dinosurios terpodos. Modificado de:(Investigacin y Ciencia, El orgen 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 Investigacin y Ciencia, El orgen de las aves y su vuelo, K. Padian y L.M Chiappe, Abril 1998.

El valor de la cladstica consiste en la generacin de hiptesis mltiples (cladogramas alternativos) que pueden evaluarse con datos adicionales, todo en un contexto parsimonioso (el menor nmero de etapas es considerada la ms correcta). Una cuestin importante... es la evolucin siempre parsimoniosa?

El rigor cladista introducido en la sistemtica es til para que la sistemtica tradicional observe sus clasificaciones subjetivas con una nueva luz. En el diagrama inferior, los caracteres derivados compartidos se indican como marcas que cruzan la lnea. El clado de los mamferos esta undo por el pelo, el clado lagartija, paloma, ratn-chimpanc por garras o uas, etc.


Clasificacin cladista


El ejemplo superior, tratado cladsticamente produce una clasificacin muy diferente. Note que los cocodrilos tienen mas en comn (en sentido cladstico) con las aves que con otros reptiles. Aves y cocodrilos forman un clado, o grupo monofiltico 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, vvoras y tortugas y una tercera clase de mamferos.


Una de las aplicaciones mas interesantes de la cladstica es la cuestin de los pandas. Se pens 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 regin de China que el panda gigante pero tiene grandes similaridades con los mapaches, mientras que los estudios de hibridizacin 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 comn, como lo indica los caracteres derivados que comparten, adems de los otros caracteres derivados de la evolucin convergente (adaptaciones a su nica fuente de energa: el bamb). El diagrama superior muestra esta divergencia del antecesor comn, e intenta adems mostrar el tiempo al cual ocurri esa divergencia.

Fentica

La fentica es un proceso por el cual los taxones se agrupan basados en el nmero de sus similaridades (o diferencias, dependiendo del coeficiente numrico empleado). Los caractersticas de las especies se dividen en caracteres unitarios, se les asigna nmeros y se los codifica como ms, mnos o cero. Los datos son procesados matemticamente usando un algoritmo que genere una matriz de acuerdo al nmero de similaridades (o diferencias segn el caso) que comparten. La clasificacin fentica esta plagada de problemas , pero resulta til como intento de objetivizar el proceso de clasificacin. Con este sistema se da igual peso a un carcter, sin tomar en cuenta cualquier evaluacin subjetiva, as 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 homologa y analoga, los fentistas sostienen que si se toman en cuenta suficientes caracteres los problemas desaparecen.

Taxonoma Molecular

Las tcnicas bioqumicas resultan hoy por hoy muy importantes en la sistemtica evolutiva con dos grandes ventajas:

los resultados son objetivos y medibles

pueden compararse organismos muy diferentes

Con el desarrollo de las tcnicas de secuenciacin de los aminocidos de las protenas y los nucletidos del ADR y el ARN es posible comparar al mas bsico de los niveles: el gen.

Una manera de comparar secuencias grandes del genoma es por medio de la hibridacin ADN-ADN, basndose, entre otros, en la temperatura de disociacin de las cadenas originales y de los hbridos entre las especies a comparar.

Nomenclatura

El nombre de las epecies sigue una serie de reglas dadas por , el Cdigo Internacional de Nomenclatura

Botnica (International Code of Botanical Nomenclature, ICBN, enlace para una versin en lnea) para las

plantas, y el Cdigo de Nomenclatura Zoolgica ( International Code of Zoological Nomenclature, ICZN) para

los animales.

Algunas reglas generales de nomenclatura:

1. Todas las taxas o categoras deben pertenecer a un grupo taxonmico superior. A menudo un organismo recin descubierto es la nica especie de un solo gnero, dentro de una sola familia.

2. El primer nombre vlido y efectivamente publicado tiene la prioridad. Esta regla ha causado numerosos cambios de nombres, especialmente con organsmos fsiles: Eohippus (el pequeo "caballo del alba") es invlido, siendo la desigancin oficial Hyracotherium (la "bestia hiracoidea") . Sin embargo, algunas veces los nombres pueden ser conservados si los sistemticos lo acuerdan.

3. Todas las taxas deben tener un autor. Cuando ud. v un nombre cientfico 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 plen fsil descripto por el autor en orginal de estas pginas), o Leptodactyllus chaquensis Cei (nuestra rana comn, descripta por el Dr. Cei, cientfico de origen italiano de gran influencia en el desarrollo de la biologa en nuestro pas)

Los Reinos de la Vida

Monera

Monera es el nico reino compuesto de organismos procariotas, tienen pared celular no celulsica (es un peptidoglicano) y no poseen organellas rodeadas de membranas ni formas multicelulares. Entre sus grupos se incluyen las cianobacterias (auttrofas) y las eubacterias (hetertrofas). Las Archaebacteria, son tan diferentes que deben separarse en otro reino.

Protista

El reino eucaritico ms antiguo, los protistas incluyen una variedad de tipos de eucariotas (unicelulares, colonias, multicelulares?) y variedades nutricionales (heterotrofos, auttrofos o una combinacin de ambos). Quiza una buena definicin sea que son eucariotas que NO SON hongos, animales ni plantas.

Fungi

Los Hongos son eucariotas, hetertrofos, generalmente los grupos multicelulares tienen clulas multinucleadas, poseen pared celular (quitina). Algunos hongos causan enfermedades y otros se utilizan en la panificacin, fabricacin de bebidas alcohlica, como alimentos o fuente de drogas y antibiticos.

Plantae

Las plantas son eucariotas multicelulares, inmviles, aouttrofos que producen su comida por fotosntesis.Sus clulas poseen pared celular de celulosa. Son fuente de alimentos, oxgeno, materiales para la construccin, pigmentos, especies, colorantes, drogas y frmacos.

Animalia

Los animales son eucariotas muticelulares, hetertrofos, con clulas sin pared celular. Son mviles en muchos estados de su vida . Proveen alimento, abrigo, trabajo y compana.

GLOSARIO

Filogenia (del griego phylon = raza, tribu): 1) el estudio de relaciones evolutivas en un grupo 2) hiptesis evolutiva representada en un diagrama como un "rbol evolutivo" 3) Estudio de la formacin y la evolucin de los organismos, con el objeto de establecer su parentesco

Fsiles (del latn fossilis = enterrado): Los vestigios o restos de vida prehistrica preservadas en las rocas de la corteza Terrestre. Cualquier evidencia de vida pasada.

Paleontologa (del griego palaios = antiguo; onthos = ente, ser; logos = tratado): Ciencia que estudia los seres del pasado mediante los restos fsiles que se encuentran en la corteza terrestre..

Taxn: (del griego taxis = arreglo, poner orden) Trmino aplicado a un grupo de organismos situado en una categora de un nivel determinado en un esquema de clasificacin taxonmica.

Taxonoma (del griego taxis = arreglo, poner rden; nomos = ley): Mtodo sistemtico de clasificar plantas y animales. Clasificacin de organismos basada en el grado de similitud, las agrupaciones representan relaciones evolutivas (filogenticas).

Traduccin, redaccin y diagramacin a cargo de:

Dr. Jorge S. Raisman, Dra. Ana Mara Gonzalez, [email protected]

Traducido y modificado localmente, original de: http://gened.emc.maricopa.edu/Bio/BIO181/BIOBK/BioBookDivers_class.html

diversidad biológica y clasificación

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