martes, 22 de enero de 2013

LA DIVERSIDAD DE LOS SERES VIVOS.

La enorme diversidad de los seres vivos ha hecho necesaria su clasificación. La taxonomía es una ciencia que se ocupa de realizar la clasificación de los seres vivos en grupos relacionados entres sí. Los sistemas actuales de clasificación agrupan a los organismos según sus relaciones evolutivas, es decir, con una base filogenética. La Filogenia (rama de la Biología que se ocupa de establecer relaciones de parentesco entre las especies y por tanto de su evolución) se apoya en la anatomía comparada, la fisiología y la genética. Las técnicas moleculares (secuenciación de ADN y proteínas, comparación de rutas metabólicas, etc.) está resultando muy eficaz.
 Atendiendo a criterios progresivamente más selectivos se crean unas categorías taxonómicas o taxones, que son: dominio, reino, división,  clase, orden, familia,  género y especie.
Categorias taxonómicas
Se entiende por especie a un conjunto de individuos con características comunes que se reproducen entre sí y tienen descendencia fértil.

El concepto de especie fue elaborado por Carl von  Linneo,  naturalista sueco.



Linneo  creó la nomenclatura binomial,  que consiste en designar a cada especie con dos nombres en latín. El primero se refiere al género y el segundo a la especie. Así, el lobo es Canis lupus y pertenece al orden de los Carnívoros, familia Cánidos, clase Mamíferos, división Vertebrados, al Reino de los Metazoos o animales superiores y dominio Eucaria. El perro (Canis familiaris) tiene un antepasado común con el lobo. El lobo aún puede reproducirse con el perro. El zorro (Vulpes vulpes) tiene un antepasado común al lobo y al perro, pero ya no puede reproducirse con el lobo ni con el perro.



Los cinco reinos son los siguientes:


REINO
Organización celular
Tipo de nutrición
Nivel de organización
Moneras (Bacterias y Cianobacterias)
Procariota
Autótrofa o heterótrofa
Unicelular
Protoctista (Algas y Protozoos)
Eucariota
Heterótrofa (Protozoos) o autótrofa (algas unicelulares)
Unicelular
Fungi (Hongos)
Eucariota
Heterótrofa
Unicelular o pluricelular
Metafitas (Plantas superiores)
Eucariota
Autótrofa
Pluricelular
Metazoos (Animales superiores)
Eucariota
Heterótrofa
Pluricelular

 

 









A partir de 1990 y basándose en técnicas moleculares se propone la existencia de tres dominios: Archaea (arqueobacterias), Bacteria (bacterias) y Eucarya (eucariotas). Los dos primeros son procariotas y el último, eucariotas.
Un hito fundamental en el proceso evolutivo fue sin duda el paso de la célula procariota a la eucariota (ver teoría endosimbiótica de Lynn Margullis).

El Reino Protoctista incluye a los Protozoos (como la ameba o el paramecio) y las algas.




Otro paso evolutivo esencial fue la aparición de los seres pluricelulares hace unos 750 millones de años y que se agrupan en tres Reinos (Fungi, Metafitas y Metazoos).

El Reino Fungi ( hongos) pueden ser unicelulares como las levaduras y pluricelulares.




Las Metafitas incluyen a los musgos (Briofitas), helechos (Pteridofitas), Gimnospermas (plantas con semillas pero sin fruto, como los pinos (Coníferas) y  Angiospermas (plantas con semillas y frutos).








 

La representación de las relaciones evolutivas entre los distintos grupos de organismos recibe el nombre de árbol de la vida.
Pincha aquí para ver una animación del árbol de la vida.
En un árbol filogenético la longitud de las ramas indica el tiempo transcurrido desde que surgió una determinada especie o bien el grado de diferencia entre los ADN de dos especies.

¿Cómo han llegado los científicos a elaborar este árbol? ¿Cuál es el grupo de animales más reciente? Completa el siguiente cuadro:


¿De qué seres proceden?
¿Qué grupos originaron?
Pteridofitas
Anélidos
Moluscos
Anfibios
Reptiles


En relación a este tema puedes leer el artículo "Las primeras formas de vida a debate" de la revista Investigación y Ciencia.


LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES PLURICELULARES
La conquista del medio terrestre supuso superar una serie de dificultades inexistentes en el medio acuático, entre ellas la desecación. Actualmente se cree que todas las plantas superiores (Metafitas) tienen como antepasado común a un grupo de algas que evolucionaron dando lugar a unas plantas muy primitivas que conquistaron el medio terrestre. De estas primeras plantas evolucionaron los musgos (Briofitas) y los helechos (Pteridofitas). A partir de los helechos se formaron las Gimnospermas (plantas con flores poco vistosas y con semillas, pero que carecen de fruto. Presentan polinización anemógama, es decir, por el viento). Las cicas actuales son muy parecidas a las primitivas Gimnospermas.
Más tarde surgieron las Angiospermas (plantas con flores vistosas y semillas protegidas por un fruto. Su polinización suele ser entomógama, es decir, por insectos).
A partir de las algas primitivas también evolucionaron las algas actuales.
Entre las adaptaciones de las plantas podemos destacar:
- la cutícula, capa protectora cérea que recubre la superficie.
- los estomas, poros especializados en el intercambio gaseoso.
- órganos reproductores pluricelulares que protegen a los gametos.
- la semilla, estructura que protege al embrión y facilita su dispersión geográfica.
Los animales superiores (Metazoos) proceden evolutivamente de organismos unicelulares heterótrofos parecidos a los actuales protoctistas. Todos los animales no tienen el mismo antecesor. Los metazoos más primitivos son las esponjas y los cnidarios (pólipos y medusas). Los anélidos (gusanos segmentados), artrópodos y moluscos tienen antepasados comunes. El origen de los equinodermos no es muy conocido. Los vertebrados más antiguos son los peces. A partir de los primitivos peces se formaron los peces óseos y los cartilaginosos. A partir de un grupo de peces que colonizaron el medio terrestre se formaron los primeros anfibios  y a partir de ellos evolucionaron los anfibios actuales (muy dependientes del agua) y los primeros reptiles. Los reptiles se diversificaron mucho en la era Secundaria dando lugar a muchos tipos extinguidos, como los dinosaurios. Los reptiles consiguen conquistar definitivamente el medio terrestre gracias a diferentes adaptaciones como la piel gruesa con estructuras protectoras como las escamas, la fecundación interna y el huevo amniótico. A partir de un grupo de reptiles evolucionaron las aves y los mamíferos. Dentro de los mamíferos placentarios está el orden de los primates, al que pertenece nuestra especie.

Las teorías actuales consideran que los invertebrados más emparentados son los equinodermos. Pincha aquí para saber por qué se cree esto.


Puedes ver una animación que muestra la evolución de los anfibios a partir de los peces (http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/ccnn/flash/tetrapodo.swf)


La Evolución según los Simpson.

Este vídeo muestra a Richard Dawskins comparando el genoma humano y el del chimpancé.

¿Por qué siguen existiendo los chimpancés?




´Lee el artículo "El origen de las aves modernas" de la revista Investigación y Ciencia.

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