La diversidad de la vida:

Los grandes Dominios

Botánica I

UNEFM

Coro, marzo 2015

Preparado por: Rosalba Gómez M.

Células procariotas vs. Eucariotas...

Procariotas

Anabaena azollae Anabaena cylindrica

Eucariotas

Chlamydomonas

Zea mays

Escala de tamaño subcelular

Característica PROCARIOTAS EUCARIOTAS

Tamaño Células pequeñas: 1-10 m (-50-

100 m)

Células grandes: 10-100 m y en

ocasiones más grandes aún

Características

generales

Unicelulares o pluricelulares

(coloniales o filamentosos).

No poseen núcleo (ADN libre en

el citoplasma)

Unicelulares o pluricelulares

(coloniales, filamentosos, o con tejidos

verdaderos). El ADN está contenido en

un núcleo rodeado por una membrana.

División celular Fisión binaria o gemación. No

presentan mitosis ni meiosis

Mitosis y meiosis

Reproducción

sexual

Casi siempre ausente. Cuando

ocurre, una célula transfiere el

material genético a otra

Presente casi siempre; intercambio

equitativo entre organismos femeninos y

masculinos

Desarrollo Sin diferenciación entre las

células

Diferenciación celular en los

organismos multicelulares

Flagelos Simples, formados por una sola

fibrilla

Complejos, formados por 9+2 fibrillas

Pared celular Compuesta de peptido-glucanos

(glucopéptidos)

Paredes celulares de celulosa o quitina

Organelos

celulares

Ausentes Presentes (mitocondrias, cloroplasto,

retículo endoplasmático, etc.)

Variación en el número y organización de las células

que componen los organismos

De acuerdo al número y la integración

de las células que los forman, los

organismos pueden ser…

• Unicelulares

• Pluricelulares

– Coloniales

– Filamentosos

– Con tejidos diferenciados

Variación en el modo de nutrición

de los seres vivos...

Principales modos de nutrición de

los seres vivos • Heterótrofos: Consumidores, digestión enzimática del alimento

ocurre al interior del organismo

• Autótrofos: Sintetizan su propio alimento a partir de una fuente

de energía externa química (quimio-autotrófos) o lumínica

(fotosintéticos)

• Saprófitos: Consumidores. Organismos descomponedores;

degradan el alimento mediante la secreción de enzimas y luego

absorben las sustancias degradadas.

• Parásitos: Consumidores. Organismos que extraen la energía y

alimentos de otros organismos, aún estando vivos. Pueden vivir

en el interior (endoparásitos) o la superficie (exoparásitos) de los

organismos que explotan.

Los estudios del ADN y el ARN

han permitido reconocer tres

grandes linajes o grupos de

organismos que se clasifican en

Dominios distintos…

Grandes grupos de organismos

• Dominio Archaea

• Dominio Bacteria

• Dominio Eukarya

Estos grupos fueron establecidos por Carl Woese en 1990 sobre la base de evidencia proveniente de

las secuencias del ARN de transferencia de numerosos organismos que se usó para construir

un árbol filogenético

Árbol filogenético de los tres

Dominios de organismos

Relaciones

evolutivas

entre los

tres

grandes

Dominios

de

organismos

Cada uno de los Dominios de

organismos se sub-divide en

Reinos

Evolución de los sistemas de

clasificación de los seres vivos

Linneo

1735

2 reinos

Haeckel

1866

3 reinos

Chatton

1925

2 imperios

Copeland

1938

4 reinos

Whittaker

1969

5 reinos

Woese et

al. 1977

6 reinos

Woese et al.

1990

3 dominios

Cavalier –

Smith

2004

6 reinos

(no

tratados) Protista

Prokaryota Monera Monera

Eubacteria Bacteria

Bacteria Archae-

bacteria

Archaea

Eukaryota

Protoctista Protista Protista

Eukarya

Protozoa

Chromista

Vegetalia Plantae Fungi Fungi Fungi

Plantae Plantae Plantae Plantae

Animalia Animalia Animalia Animalia Aninalia Animalia

Comparación entre los grandes Dominios de seres vivos...

I. Dominio Bacteria

• Unicelulares o coloniales

• Procariotas, no presentan mitosis ni meiosis

• Células pequeño tamaño entre 1-10 m (excepcionalmente hasta 100 m)

• Los antibióticos inhiben su crecimiento

• Paredes celulares de péptidoglucanos

• Numerosos grupos, con diversas formas de nutrición, de vida libre o parásitos intracelulares.

• Ej.: Bacterias fijadoras de nitrógeno; bacterias descomponedoras; bacterias patógenas causantes de enfermedades en plantas y animales

Bacterias

Bacteria gigante Thiomargarita namibiensis

Los microrganismos del suelo están asociados

formando consorcios microbianos……

Recursos educativos sobre Ecología microbiana http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/news/ncheroic.html

Historias de

micro-

organismos

heroicos,

peligrosos,

antiguos y

curiosos

II. Dominio Archaea

• Unicelulares o coloniales

• Procariotas, no presentan mitosis ni meiosis

• Reproducción asexual

• Células de pequeño tamaño (1-10 m)

• Tolerantes a la presencia de antibióticos

• Autótrofos o heterótrofos de vida libre

• Habitan en ambientes extremos, bien en condiciones de hipersalinidad (halófilos extremos), altas temperaturas (termófilos extremos), o en ausencia de oxígeno (metanógenos)

Los Archaea habitan en ambientes

extremos… Termófilos

Psicrófilos Halófilos

Los Virus: Una incógnita biológica

• Entidades sub-microscópicas, no-celulares, consistentes en ADN o ARN rodeados por una cubierta de proteínas.

• Los virus poseen genomas que se replican en el interior de células de diversos organismos, al controlar la maquinaria genética de la célula invadida y hacer que sintetice los ácidos nucleicos y las proteínas virales.

• Los virus infectan todos los tipos de organismos, desde animales y plantas, hasta bacterias y arqueas.

• Fuera de las células hospederas, los virus se comportan como cristales inertes. Son comparables a grandes macromoléculas, de forma esférica o cilíndrica.

Estructura de los Virus Los virus se componen de dos o tres

partes: su material genético, que porta la

información hereditaria (ADN o

de ARN); una cubierta proteica que

protege a estos genes —

llamada cápside— y en algunos también

se puede encontrar una bicapa lipídica

que los rodea cuando se encuentran

fuera de la célula —

denominada envoltura vírica—. Los

virus varían en su forma, desde

simples helicoides o icosaedros hasta

estructuras más complejas.

Virus VIH

Rotavirus

100 nm

Origen incierto de los Virus

• El origen evolutivo de los virus aún es incierto,

algunos podrían haber evolucionado a partir

de plásmidos (fragmentos de ADN que se mueven

entre las células), mientras que otros podrían

haberse originado desde bacterias. Además, desde

el punto de vista de la evolución de otras especies,

los virus son un medio importante

de transferencia horizontal de genes, la cual

incrementa la diversidad genética.

III. Dominio Eukarya

• Células eucariotas (10-100 µ)

• Unicelulares o pluricelulares (coloniales,

filamentosos, o con tejidos verdaderos)

• Presentan mitosis y meiosis

• Reproducción sexual o asexual

• Los flagelos son complejos (tipo 9+2)

• Paredes celulares cuando presentes de celulosa

o quitina

• Heterótrofos, autótrofos, saprófitos o parásitos

GRANDES LINAJES DEL DOMINIO EUCARYA...

Eukarya I: El linaje de los

protistas (Reino Protista)

• Este es un grupo problemático en cuanto a su

definición

• Incluye a un grupo heterogéneo de

organismos microscópicos unicelulares o

multicelulares de vida libre o parásitos, poco

resistentes a la desecación, que habitan en

ambientes acuáticos, terrestres húmedos

(suelo) o en el interior de otros organismos.

Los protistas…

• Cuando son pluricelulares no poseen tejidos

verdaderos (con la excepción de algunas

algas pardas o rojas)

• Pueden presentar paredes celulares

endurecidas de composición química

variable.

• Cuando son unicelulares pueden poseer

cilios o flagelos • http://asombroso-e-inaudito.blogspot.com/2011/04/las-asombrosas-

protistas.html

Protistas unicelulares…

Diatomeas Paramecio

Protozooario

Euglena

Radiolarios

Trypanosoma

Protistas unicelulares y filamentosos

Hongos mucilaginosos Dinoflagelados

Protistas: El grupo de los Chromista

(algas rojas y algas pardas)

• Grupo heterogéneo y artificial en el que se agrupan a las algas pardas, rojas y verdes.

• Organismos uni o pluricelulares, con o sin flagelos; cuerpo poco diferenciado o taloso formado por filamentos ramificados agregados que pueden llegar a formar pseudotejidos o tejidos verdaderos.

• Habitan ecosistemas acuáticos marinos o de agua dulce.

• Juegan un papel importante en el mantenimiento de las redes tróficas acuáticas.

Chromista: Algas rojas

Chromista: Algas pardas

Eukarya II:

El linaje de las algas

verdes y las Plantas…

Los antecesores de las plantas

• Las algas verdes son el grupo más

cercanamente emparentado al Reino

Plantae.

• Son organismos uni o pluricelulares, cuerpo

filamentoso o taloso.

• Presentan clorofila b, molécula también

presente en las plantas..

Divisiones Chlorophyta y Charophyta:

Las algas verdes, antecesoras de las

plantas terrestres

Divisiones Chlorophyta y Charophyta:

Las algas verdes, antecesoras de las

plantas terrestres

El linaje

de las

plantas se

originó a

partir de

algas

verdes

ancestrales

Representación simplificada de la

evolución de las plantas

Musgos, hepáticas y relacionados:

Plantas terrestres no Vasculares

muy dependientes del agua

Divisiones

Bryophyta

Hepaticophyta

Anthocerophyta

• Plantas que carecen de tejidos especializados en el transporte de agua.

• Plantas de pequeño porte, que crecen en la cercanía de cuerpos de agua dulce.

• Divisiones

– Hepaticophyta (hepáticas)

– Antocerophyta

– Bryophyta (musgos)

Plantas no vasculares:

Musgos, Hepáticas y relacionados

Plantas no vasculares:

Musgos, Hepáticas y relacionados…

Las plantas vasculares, son

capaces de extraer agua del

suelo

Plantas vasculares…

• Se caracterizan por la presencia de tejidos conductores de agua, sales minerales y sustancias procesadas (xilema y floema).

• Debido a la presencia de estos tejidos, las plantas vasculares pueden ocupar ambientes terrestres alejados de cuerpos de agua permanentes.

• El cuerpo de esta plantas está diferenciado en raíces, tallos y hojas (Cormo).

• Hay dos grandes grupos de Plantas vasculares:

– Plantas sin semillas (Helechos)

– Plantas con semillas

Plantas sin semillas (Helechos)

• Los helechos abarcan un conjunto diverso de

grupos de plantas vasculares, algunos ya extintos,

que se reproducen mediante esporas.

• Divisiones

– Lycophyta (Lycopodium)

– Psilotophyta (Psilotum)

– Sphenophyta (Equisetum)

– Pterophyta (Pteridium)

Helechos: Psilotophyta

Psilotum sp.

Helechos: Lycopodiophyta

Lycopodium spp.

Helechos: Equisetophyta

Equisetum spp. (Cola de caballo)

Helechos: Pterophyta

Helecho de tinajero

Plantas con semillas

La semilla es un óvulo maduro que contiene un embrión junto con tejido de reserva. Es una estructura que le brinda resistencia y protección al embrión durante las etapas preliminares de su desarrollo.

Existen dos grandes grupos de

plantas con semilla…

• Plantas con semillas desnudas: Gimnospermas

– División Cycadophyta

– División Ginkgophyta

– División Coniferophyta

– División Gnetophyta

• Plantas con semillas protegidas: Angiospermas (Plantas con flores)

– División Antophyta

Semillas

Angiospermas

Gimnospermas

Gimnospermas:

Pinos y relacionados

Grupo de plantas cuyas semillas están

desnudas, ya que no presentan flores ni

frutos. En su lugar, las semillas se

disponen sobre hojas agrupadas en

conos

Gimnospermas: Cycadophyta Zamia sp.

Conos de Cycas sp.

Gimnospermas tropicales

Gimnospermas: Ginkgophyta

Gimnospermas:

Coniferophyta

Plantas

características

de zonas

templadas

Plantas con flores o Angiospermas

Las

Angiospermas

son el grupo

de las plantas

con flores.

Sus semillas

están

protegidas

dentro de los

frutos

Principales grupos dentro de las

Angiospermas

• Tradicionalmente, se reconocen dos grandes

grupos de plantas con flores:

– Monocotiledóneas

– Dicotiledóneas

• Los estudios más recientes indican que las

Angiospermas se dividen en un mayor

número de grupos (Paleohierbas, Piperales,

Laurales, Eudicotiledóneas… )

Las Dicotiledóneas corresponden a

varios linajes de plantas con flores…

Relación

evolutiva

entre los

principales

grupos de

Angiospermas

Monocotiledóneas

Arecaceae (Palmae):

Chaguaramo

Aloe vera

Bromeliaceae: Piña, teco

Amaryllidaceae:

Lirio

Agave

Orchidaceae:

Flor de mayo

Monocotiledóneas

Araceae:

Ocumo, Cala

Poaceae: Arroz, bambú, maíz

Dicotiledóneas

Amaranthaceae: Bledo

Piperaceae: Pimienta

Caricaceae: Lechosa

Rutaceae: Cítricos

Solanaceae: Papa

Dicotiledóneas

Asteraceae: Girasol

Lauraceae: Aguacate Sterculiaceae: Cacao Vitaceae: Uva

Malvaceae: Algodón Cucurbitaceae: Calabazas

Diferencias entre los dos principales

grupos de Angiospermas (1 de 2)

DICOTILEDÓNEAS

• Cotiledones 2 (1, 3 ó 4)

• Árboles, arbustos, hierbas

• Hojas con pecíolo definido o

sésiles

• Estípulas presentes

• Hojas con nerviación reticulada

• Hojas caedizas (zona de

abscición presente)

• Sistema radical primario o

adventicio

MONOCOTILEDÓNEAS

• Cotiledón 1

• Hierbas, rara vez leñosas

• Hojas envainadoras

• Estípulas ausentes

• Hojas con nerviación paralela

• Hojas marscecentes (zona de

abscición ausente)

• Sistema radical adventicio

Diferencias entre los dos principales

grupos de Angiospermas (2 de 2)

DICOTILEDÓNEAS

• Partes florales dispuestas en

verticilos de 4 ó 5 elementos

• Estilo compacto, sólido o

macizo

• Polen triaperturado y trisulcado

• Exudado estigmático lipídico

• Haces vasculares del tallo

dispuestos en forma de anillo

• Cambium interfascicular

usualmente presente

MONOCOTILEDÓNEAS

• Partes florales dispuestas en verticilos de 3 (-4) elementos

• Estilo abierto o hueco

• Polen uniaperturado y monosulcado

• Exudado estigmático polisacárido

• Haces vasculares del tallo en forma de anillo

• Cambium interfascicular ausente

Eukarya III: El linaje de los

hongos y los animales

• Los hongos son los principales descomponedores de la biosfera, capaces de degradar la materia orgánica y de reciclar carbono, nitrógeno y otros compuestos en el suelo y el aire.

• Pueden ser saprófitos o parásitos.

• Son organismos unicelulares (levaduras) o multicelulares filamentosos formados por hifas.

• Los hongos forman asociaciones simbióticas: – Líquenes: Asociaciones entre un hongo y algas unicelulares.

– Micorrizas: Asociaciones entre hongos y las raíces de las plantas.

• El Reino Fungi está emparentado con el Reino Animalia.

Principales grupos de hongos

• Hongos

– Quitidriomicetes

– Zygomicetes

– Ascomycetes

– Basidiomycetes

FUNGI

FUNGI

FUNGI

Los líquenes: Asociaciones simbióticas

entre un alga verde unicelular y un

hongo…

Los líquenes son muy sensibles a la

contaminación atmosférica

Micorrizas:

Asociaciones

simbióticas entre

hongos y raíces de

las plantas