lunes, 19 de octubre de 2015

Sesión 7 Taxonomia y biodiversidad

Taxonomia y biodiversidad



Reino (biología)

dominios
reinos




Protista (algas, protozoos)

Fungi (hongos)

Plantae (plantas)

Animalia (animales)

En el ámbito de la biología, reino es cada una de las grandes subdivisiones en que se consideran distribuidos los seres vivos, por razón de sus caracteres comunes.
En la actualidad, reino es el segundo nivel de clasificación por debajo del dominio. La clasificación más aceptada es el sistema de los tres dominios que se presenta arriba, a la derecha.1 2 (nótese que los nombres siguen la ortografía y pronunciación del latín).
Puesto que Archaea y Bacteria no se han subdividido, se pueden considerar tanto dominios como reinos. Este esquema fue propuesto por Woese en 1977 al notar las grandes diferencias que a nivel de la genética ribosomal presentan arqueas (Archaea) y bacterias, a pesar de que ambos grupos están compuestos por organismos con células procariotas. El resto de los reinos comprende los organismos compuestos por células eucariotas, esto es, animales, plantas, hongos (Fungi) y protistas. El reino protista comprende una colección de organismos, en su mayoría unicelulares, antes clasificados como «protozoos», «algas» de ciertos tipos y «mohos mucilaginosos».
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Los seis reinos considerados en la actualidad.3
Historia
Sistema de dos reinos
Históricamente, la primera organización en reinos se debe a Aristóteles (siglo IV a. C.), que diferenció todas las entidades vivas de la naturaleza en dos reinos: vegetal y animal. El primero caracterizado por tener "alma vegetativa" que le da reproducción, crecimiento y nutrición. El segundo tiene adicionalmente "alma sensitiva" que le da además de lo anterior percepción, deseo y movimiento. Aristóteles sentó las bases del conocimiento sistemático, pues dividió al reino animal en dos géneros máximos: anaima para los animales sin sangre (invertebrados) y enaima los animales con sangre (vertebrados); y estos a su vez se dividían en géneros y especies.4
Linneo5 también distinguió estos dos reinos de seres vivos y además trató a los minerales, colocándolos en un tercer reino, Lapides. Además, introdujo la nomenclatura binomial para referir a las especies y dividió los reinos en clases, las clases en órdenes, los órdenes en familias, las familias en géneros y los géneros en especies (la división de los reinos en filos se introdujo posteriormente).
Posteriormente, con la invención de la microscopía apareció un nuevo mundo de investigación biológica que cambiaría el concepto sobre los reinos. En la siguiente tabla se presenta una comparación de los sistemas de clasificación en reinos biológicos más notables:

Linneo
1735
5
2 reinos
Haeckel
1866
6
3 reinos
Chatton
1925
7
2 grupos
Copeland
1938
8
4 reinos
Whittaker
1969
9
5 reinos
Woese et al.
1977
10
6 reinos
Woese et al.
1990
2
3 dominios
Cavalier-S. 199811 12
2 imperios
y 6 reinos
(no tratados)

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Árbol de los tres reinos de la vida según Haeckel.
Tres reinos
En 1858, R. Owen observó la dificultad de clasificar los seres microbianos en animales y vegetales, por lo que propuso crear el reino Protozoa13 y los definió como los seres en su mayoría diminutos formados por células nucleadas.
En 1860 el biólogo inglés John Hogg, postula el tercer Regnium primigenium o Protoctista para los protozoos, protófitos y formas simples, como la esponja verde dulceacuícola Spongilla que en realidad es simbionte con algas verdes.14 Hogg en realidad hablaba de 4 reinos: animal, vegetal, primigenio y mineral. Las ideas de Hogg fueron eclipsadas por Haeckel, quien es considerado fundador de la protistología.
Ernst Haeckel en 18666 llamó al tercer reino Protista y lo definió como el "primordial", el reino de las formas primitivas e intermedio entre los reinos Animal y Plantae. Reconoció lo problemático de su clasificación por la presencia de caracteres animales, vegetales y mixtos, pero necesario para propósitos sistemáticos, antes que filogenéticos. Dentro de protista colocó a las bacterias en el filo Moneres. Fue el primero en distinguir entre organismos unicelulares (protistas) y pluricelulares (plantas y animales). En sucesivas publicaciones, Haeckel hizo correcciones a sus clasificaciones: por ejemplo movió las esponjas del reino protista al animal, a los hongos del reino planta al protista, a las algas verdeazuladas del reino planta al protista junto con las bacterias, los laberintúlidos de animal a protista y los volvocales de protista a planta.15
Cuatro reinos
El concepto del tercer reino fue puesto en duda por Otto Bütschli en los años 1880, pues se consideró a Protista como polifilético, especialmente por la inclusión de las bacterias. Poco a poco se puso de manifiesto la importancia de la distinción entre procariotas y eucariotas propuesta de Edouard Chatton7 de 1925-1937 y se popularizó en los años 1950.
Herbert Copeland en sus publicaciones de 1938, 1947 y 1956, separa los protistas nucleados de las bacterias anucleadas en el sistema de cuatro reinos siguiente: Plantae (o Metaphyta), Animalia (o Metazoa), Protoctista (o Protista) y Mychota (o Monera) para las bacterias.16
En 1948, los editores del Manual Bergey de Bacteriología Determinativa sugirieron llamar a al nuevo reino Protophyta, para incluir tanto a bacterias como a virus.17
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Los cinco reinos de la clasificación de Whittaker y Margulis.
Cinco reinos
Robert Whittaker9 reconoce el reino adicional de los hongos (Fungi). El resultado fue el sistema de los 5 reinos, propuesto en 1969, que se convirtió en un estándar muy popular y que, con algunas modificaciones, aún hoy se utiliza en muchas obras o constituye la base para nuevos sistemas propuestos. Se basa principalmente en las diferencias en materia de nutrición: Plantae son en su mayoría pluricelulares autótrofos, Animalia pluricelulares heterótrofos y Fungi pluricelulares saprofitos. Los otros dos reinos, Protista y Monera (procariotas), incluyen organismos unicelulares o coloniales.
Ante la posibilidad de que algunos de estos reinos pudieran no ser monofiléticos, Whittaker argüia: "La monofilia es un valor primordial en sistemática, pero al igual que otros valores, no es absoluto y no siempre se debe seguir si se sacrifican otros objetivos".9
Otros trabajos han apoyado este sistema de cinco reinos, como el de Margulis (1974)18 y Margulis & Schwartz (1998),19 quienes usaron el término original de Hogg Protoctista.
Sistemas multirreinos
Desde que Haeckel propuso el reino Protista, muchos biólogos consideraron que este grupo era excesivamente polifilético o parafilético y que debía subdividirse en varios reinos monofiléticos. Hennig en 1950 propuso su teoría de la sistemática filogenética (posteriormente denominada cladista), que introducía explícitamente el concepto de evolución en sistemática por grupos monofiléticos, (tal como postulaba Darwin).
Uno de estos sistemas fue el de G. F. Leedale, que en 1974 propuso 19 reinos: Monera, Rhodophyta, Plantae, Heterokonta, Eustigmatophyta, Haptophyta, Cryptophyta, Dinophyta, Euglenophyta, Chytridiomycota, Fungi, Myxomycota, Zoomastigota (zooflagelados), Sarcodinia, Ciliophora, Sporozoa, Animalia, Porifera y Mesozoa.20 Sin embargo, muchos de estos clados han sido reagrupados o superados por el estudio filogenético protista en contínua actualización.
Otros sistemas se han propuesto. El más grande es probablemente el de A.L.Drozdov (2003), quien propuso 26 reinos.
Seis reinos
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Árbol de los seis reinos,21 con sus relaciones filogenéticas aproximadas. Suele considerarse a los eucariontes más cercanos a Archaea que a Bacteria. Animalia y Fungi comparten un clado (Opisthokonta).
Véase también: Sistema de tres dominios
En los años 1980 se produjo un gran avance en filogenia procariota gracias al advenimiento del análisis genético. Sobre la base de estudios de ARN (el cual es más fácil de analizar que el ADN), Carl Woese y G. Fox dividieron en 1977 a los procariotas o moneras en dos superreinos: Eubacteria y Archaebacteria.1 En 1990, Woese renombró los nuevos grupos por lo que postuló el sistema de tres dominios formado por Bacteria, Archaea y Eucarya.2 Este sistema es el más aceptado actualmente para la clasificación de los seres vivos y se opone al sistema de dos imperios.
Estos dos grupos procariotas Archaea (o Archaebacteria) y Bacteria (o Eubacteria), son considerados por otros autores como reinos junto con plantas, animales, hongos y protistas, lo que constituye el sistema de seis reinos, sistema que se ha convertido en estándar en muchas obras22 y libros educativos.23 Los seis reinos son atribuidos a Woese,24 pero en realidad por una tangencial interpretación, ya que él hablaba en realidad de tres reinos primarios o superreinos (Woese 1977).
Los reinos25 presentan las siguientes características:
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Árbol simbiogenético de los seis reinos. Actualmente se considera demostrado el origen simbiogenético de los eucariontes por fusión entre una arquea y una bacteria (eucariogénesis). Posteriormente la simbiogénesis entre un protista y una cianobacteria originó las plantas.
Otras propuestas
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Jerarquía de la clasificación sistemática.
En taxonomía, se denomina especie (del latín species), o más exactamente especie biológica, a cada uno de los grupos en que se dividen los géneros. Una especie es la unidad básica de la clasificación biológica. Para su denominación se utiliza la nomenclatura binomial, es decir, cada especie queda inequívocamente definida con dos palabras, por ejemplo, Homo sapiens, la especie humana.
Una especie se define a menudo como grupo de organismos capaces de entrecruzarse y de producir descendencia fértil. Es un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden cruzarse entre sí, pero no pueden hacerlo —o al menos no lo hacen habitualmente— con los miembros de poblaciones pertenecientes a otras especies; por tanto, el aislamiento reproductivo respecto de otras poblaciones es crucial. En muchos casos, los individuos que se separan de la población original y quedan aislados del resto pueden alcanzar una diferenciación suficiente como para convertirse en una nueva especie (véase especiación). En definitiva, una especie es un grupo de organismos reproductivamente homogéneo, aunque muy cambiante a lo largo del tiempo y del espacio.
Mientras que en muchos casos esta definición es adecuada, es a menudo difícil demostrar si dos poblaciones pueden cruzarse y dar descendientes fértiles (por ejemplo, muchos organismos no pueden mantenerse en el laboratorio el suficiente tiempo). Además, es imposible aplicarla a organismos que no se reproducen sexualmente, como las bacterias, o a organismos fósiles. Por ello, en la actualidad suelen aplicarse técnicas moleculares, como las basadas en la semejanza del ADN.
Los nombres comunes de plantas y animales se corresponden a veces con la especie biológica: por ejemplo, «león», «morsa» y «árbol del alcanfor». Pero con mucha frecuencia ello no es así; por ejemplo, la palabra «pato» se refiere a una veintena de especies de diversos géneros, incluyendo el pato doméstico.
Desde entonces, se han propuesto multitud de nuevos reinos eucariotas, pero la mayoría fueron rápidamente invalidados, reclasificados a nivel de filos o clases o abandonados. El único que todavía es mencionado por algunos autores es el sistema de seis reinos de Cavalier-Smith,11 12 que propone al reino Chromista para abarcar organismos tales como algas pardas, algas verde-amarillas, algas doradas, diatomeas, oomicetos y otros relacionados; y al reino Protozoa como un grupo eucariota basal. Esta propuesta no ha recibido mucha atención, aunque la cuestión de las relaciones y división en grupos de los seres vivos sigue siendo todavía materia de discusión.
Otros niveles de clasificación
Debido a la elevada variedad de la vida se han establecido numerosos niveles de clasificación denominados taxones. El nivel de Reino era hasta hace poco el nivel superior de la clasificación biológica. En las clasificaciones modernas el nivel superior es el Dominio o Imperio; cada uno de los cuales se subdivide en Reinos, los Reinos, a su vez, pueden organizarse en Filos, etc. Los niveles más importantes de la clasificación biológica se muestran a continuación:
Dominio se le atribuye a cada una de los tres principales grupos o taxones en que se considera subdividida la diversidad de los seres vivos: arqueas (Archaea), bacterias (Bacteria) y eucariontes (Eucarya). Así lo propuso Carl Woese en 1990
Reino
Filo o Phylum (animales y otros) o División (plantas y hongos). El filo (phylum, plural phyla), tronco o tipo de organización es una categoría taxonómica situada entre el Reino y la Clase, y usada en el reino animal, reino protistas y dominio bacterias. En Botánica (reino Plantae), se emplea el término división en lugar de filo, siendo ambos términos equivalentes
Clase En biología, la clase es una categoría taxonómica situada entre el filo o división y el orden. La subclase, también lleva sufijos concretos en plantas ("-idae", como Rosidae), algas ("-phycidae") y hongos ("-mycetidae").
En animales y bacterias no hay obligación de un sufijo concreto para nombrar las clases ni las subclases (Mammalia, Insecta o Cephalopoda; Bacilli o Mollicutes). Fue inventada por Fabiola Rivas en el 1953 en Washington D.C.
Orden En biología, el orden es la categoría taxonómica entre la clase y la familia. En zoología, es una de las categorías taxonómicas de uso obligatorio, según el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica. En taxonomía antigua era sinónimo de familia.

Familia En Biología, la familia es una unidad sistemática y una categoría taxonómica situada entre el orden y el género; o entre la superfamilia y la subfamilia si estuvieran descritas.La familia es la categoría taxonómica más importante luego de las de género y especie. Los detalles exactos de la nomenclatura formal dependen de los "Código de Nomenclatura" (manuales que gobiernan la nomenclatura biológica).
Género En Taxonomía, el género es una categoría taxonómica que se ubica entre la familia y la especie; así, un género es un grupo de organismos que a su vez puede dividirse en varias especies (existen algunos géneros que son monoespecíficos, es decir, contienen una sola especie).
Especie especie biológica, a cada uno de los grupos en que se dividen los géneros. Una especie es la unidad básica de la clasificación biológica. Para su denominación se utiliza la nomenclatura binomial, es decir, cada especie queda inequívocamente definida con dos palabras, por ejemplo, Homo sapiens, la especie humana. Una especie se define a menudo como grupo de organismos capaces de entrecruzarse y de producir descendencia fértil. Es un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden cruzarse entre sí, pero no pueden hacerlo —o al menos no lo hacen habitualmente— con los miembros de poblaciones pertenecientes a otras especies; por tanto, el aislamiento reproductivo respecto de otras poblaciones es crucial. En muchos casos, los individuos que se separan de la población original y quedan aislados del resto pueden alcanzar una diferenciación suficiente como para convertirse en una nueva especie (véase especiación). En definitiva, una especie es un grupo de organismos reproductivamente homogéneo, aunque muy cambiante a lo largo del tiempo y del espacio.




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