INTRODUCCION

Un ser vivo, también llamado organismo, es un conjunto de átomos y moléculas que forman una estructura material muy organizada y compleja, en la que intervienen sistemas de comunicación molecular, que se relaciona con el ambiente con un intercambio de materia y energía de una forma ordenada y que tiene la capacidad de desempeñar las funciones básicas de la vida que son la nutrición, la relación y la reproducción, de tal manera que los seres vivos actúan y funcionan por sí mismos sin perder su nivel estructural hasta su muerte.

La materia que compone los seres vivos está formada en un 95% por cuatro bioelementos (átomos) que son el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, a partir de los cuales se forman las biomoléculas:

Biomoléculas orgánicas o principios inmediatos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Biomoléculas inorgánicas: agua, sales minerales y gases.

Estas moléculas se repiten constantemente en todos los seres vivos, por lo que el origen de la vida procede de un antecesor común, pues sería muy improbable que hayan aparecido independientemente dos seres vivos con las mismas moléculas orgánicas. Se han encontrado biomarcadores en rocas con una antigüedad de hasta 3.500 millones de años, por lo que la vida podría haber surgido sobre la Tierra hace 3 800-4 000 millones de años.

Todos los seres vivos están constituidos por células. En el interior de éstas se realizan las secuencias de reacciones químicas, catalizadas por enzimas, necesarias para la vida.

La vida puede definirse según estas propiedades básicas de los seres vivos, que nos permiten diferenciarlos de la materia inerte:

Organización. Las unidades básicas de un organismo son las células. Un organismo puede estar compuesto de una sola célula (unicelular) o por muchas (pluricelular).

Homeostasis. Los organismos mantienen un equilibrio interno, por ejemplo, controlan activamente su presión osmótica y la concentración de electrolitos.

Irritabilidad. Es una reacción ante estímulos externos. Una respuesta puede ser de muchas formas, por ejemplo, la contracción de un organismo unicelular cuando es tocado o las reacciones complejas que implican los sentidos en los animales superiores.

Metabolismo. Los organismos consumen energía para convertir los nutrientes en componentes celulares (anabolismo) y liberan energía al descomponer la materia orgánica (catabolismo).

Desarrollo. Los organismos aumentan de tamaño al adquirir y procesar los nutrientes. Muchas veces este proceso no se limita a la acumulación de materia sino que implica cambios mayores.

Reproducción. Es la habilidad de producir copias similares de sí mismos, tanto asexualmente a partir de un único progenitor, como sexualmente a partir de al menos dos progenitores.

Adaptación. Las especies evolucionan y se adaptan al ambiente.

CLASIFICACION DE LOS SERES VIVOS

Los organismos se nombran empleando el sistema binomial de nomenclatura.

La ciencia dedicada a nombrar y clasificar los organismos se cono ce como taxonomía. En el sistema binomial de nomenclatura, cada especie recibe un nombre consistente en dos palabras. La primera palabra designa el género, y la segunda palabra es el epíteto específico o de especie. El mismo epíteto especifico puede utilizara como segunda palabra en el nombre de una especie de otro género. Deben emplearse ambas palabras del nombre para asegurar que se identifique de manera exacta la especie.

El nombre del género siempre se escribe con mayúsculas, y el epíteto especifico, siempre con minúscula ambas palabras deben escribirse en letras cursivas o subrayadas. Los nombres científicos suelen derivar de raíces griegas o latinas o de versiones latinizadas de los nombres las personas, lugares o características. Los nombres científicos hacen posible que la taxonomía sea estudiada de manera realmente internacional.

Un taxón es un agrupamiento de organismos de cualquier nivel, como especie, genero, filum, etc.

Una especie es un grupo de organismos similares que pueden intercruzarse en su ambiente natural y están aislados reproductivamente de de otros organismos.

Las especies emparentadas en forma estrecha se asignan al mismo género, y géneros con relación cercana se agrupan en una misma familia. A su vez las familias se agrupan en ordenes, los ordenes en clases, las clases en fila (singular filum) y los fila en reinos (Véase ejemplo en la figura 1). Estas categorías pueden tener también subdivisiones, por ejemplo subfila y subclases.

La Especie es el único taxón que existe realmente en la naturaleza. Los miembros de una especie se definen por su acervo génico común y su capacidad de intercruzarse.

Figura 1. Ejemplo de la agrupación de los organismos tomando como base el gato.

La clasificación de los organismos varía con el criterio utilizado para la clasificación y con el juicio del taxonomista que toma las decisiones. Algunos taxonomistas no dan importancia a variaciones menores y agrupan los organismos en taxones ya existentes; esta práctica se conoce como “agrupamiento”. Otros taxonomistas subdividen los taxones con base en diferencias pequeñas, estableciendo categorías separadas para formas que no corresponden de manera natural a una de las clasificaciones existentes; esta práctica se denomina “separación “. Los taxonomistas “agrupadores” reconocen tan solo 10 fila animales y cuatro vegetales, en tanto que los “separadores” pueden reconocer más de 30 fila animales y hasta 12 vegetales.

Algunos biólogos utilizan un nivel de clasificación por encima del reino, llamado dominio, para dividir procariontes y eucariontes.

Desde tiempos de Aristóteles hasta mediados del siglo XX, los biólogos dividieron el mundo vivo en 2 reinos: plantae y animalia. Hace más de un siglo un biólogo alemán, Ernst Haekel, sugirió el establecimiento de un tercer reino el protista.

En 1937, el biólogo marino francés Edouard Chatton sugirió el empleo del termino procariotique (que significa antes del núcleo) para describir a las bacterias, y del termino eucariotique (que significa núcleo verdadero) para describir todas las demás células. Esta dicotomía es aceptada universalmente en la actualidad por los biólogos como una divergencia evolutiva fundamental.

En 1969, R.H. Whitaker propuso una clasificación de cinco reinos que ha sido aceptada por la mayoría de los biólogos. Whitaker sugirió que los hongos se clasificaran en un reino aparte, el reino Fungi, y no como parte del reino vegetal. Después de todo no son fotosintéticos y deben absorber nutrimentos producidos por otros organismos. Los hongos también difieren de las plantas en la composición de sus paredes celulares, en su estructura corporal y en sus modos de reproducción.

El reino Prokaryotae (antes llamado Monera) se estableció para incorporar las bacterias, que son fundamentalmente distintas de todos los demás organismos en que carecen de núcleo bien definido y otros organelos membranosos.

Actualmente se utiliza la clasificación de cinco reinos, más ampliamente aceptada: Prokaryotae (bacterias), Protista (algas-incluyendo las formas multicelulares protozoarios, mohos acuáticos y mohos deslizantes), Fungi (hongos completos y mohos), Plantae y Animalia. (Figura 2)

Figura 2. Sistema de clasificación en la actualidad que comprende 5 reinos.

Los seres vivos comprenden unos 1,75 millones de especies descritas y se clasifican en dominios y reinos. La clasificación más extendida distingue los siguientes taxones:

Esta clasificación se ha propuesto. Archaea (arqueas). Organismos procariontes que presentan grandes diferencias con las bacterias en su composición molecular. Se conocen unas 300 especies.

Prokaryotae(bacterias). Organismos procariontes típicos. Están descritas unas 10.000 especies.

Protista (protozoos). Organismos eucariontes generalmente unicelulares. Con unas 55.000 especies descritas.

Fungi (hongos). Organismos eucariontes, unicelulares o pluricelulares talofíticos y heterótrofos que realizan una digestión externa de sus alimentos. Comprende unas 100.000 especies descritas.

Plantae (plantas). Organismos eucariontes generalmente pluricelulares, autótrofos y con variedad de tejidos. Comprende unas 300.000 especies.

Animalia (animales). Organismos eucariontes, pluricelulares, heterótrofos, con variedad de tejidos que se caracterizan, en general, por su capacidad de locomoción. Es el grupo más numeroso con 1.300.000 de especies descritas.

Se muestra una imagen donde se hablan de otras características de los cinco reinos así como sus funciones ecológicas.

Figura 3. Otras caracteristicas de los cinco reinos

Antecedentes a la clasificación en base al árbol filogenético

En biología, la teoría del antepasado común universal sostiene que todos los organismos sobre la tierra tienen un origen común. La teoría se sustenta en la evidencia de que todos los organismos vivos comparten numerosos rasgos comunes. En los tiempos de Darwin-Wallace se basaba en la observación visible de las semejanzas morfológicas, tales como el hecho de que todos los pájaros tienen alas, incluso los que no vuelan. Actualmente la genética refuerza esta afirmación. Por ejemplo, toda célula viva hace uso de los ácidos nucleicos como material genético y utiliza los mismos veinte aminoácidos como bloques de construcción de las proteínas. La universalidad de estos rasgos apoya fuertemente una ascendencia común, pues sería muy improbable que hayan aparecido independientemente dos seres vivos con las mismas moléculas orgánicas.

El último antepasado común universal es el nombre del hipotético organismo unicelular del cual descendemos todos los existentes. Sin embargo, este concepto presenta algunas dificultades, pues es posible que los distintos componentes moleculares y celulares de los organismos actuales procedan de una comunidad de organismos ancestral, más que de un organismo individual. Los datos moleculares muestran una distribución de genes atípica entre los distintos grupos de seres vivos y los árboles filogenéticos construidos a partir de distintos genes son incompatibles entre sí. La historia de los genes es tan convolucionada que la única explicación razonable es una extensiva transferencia horizontal de genes. Por tanto, cada molécula de un ser vivo tiene su propia historia molecular y es posible que cada molécula tenga un origen distinto (en un organismo o no). Esta es la razón por la cual los árboles filogenéticos de los seres vivos tienen distintas estructuras de ramificación, particularmente cerca de la raíz.

La geología y la ciencia planetaria proporcionan también información sobre el desarrollo temprano de la vida. La vida no sólo ha sido un sujeto pasivo de los procesos geológicos sino que también ha participado activamente en ellos, como por ejemplo, en la formación de sedimentos, la composición de la atmósfera y en el clima.

La clasificación moderna a menudo recibe el nombre de sistemática por que se basa en relaciones evolutivas. Muchos taxonomistas son sistematicistas, ya que tratan de reconstruir la historia evolutiva o filogenia (literalmente, “producción de los fila”) de los organismos. Una vez que estas relaciones se definen, la clasificación de los organismos puede basarse en sus ancestros comunes.

Si todos los grupos de un taxón comparten el mismo ancestro, el agrupamiento se denomina monofiletico (una rama). Un taxón que contiene un ancestro común y todos los taxones que descienden de él es un clado (del griego brote).Ejemplo Figura 4

Figura 4. Árbol que ilustra las relaciones evolutivas de algunas especies monofileticas hipotéticas. Solo la especie D esta extinta, todas las demás son las especies que evolucionaron a lo que son actualmente.

Las relaciones filogenéticas de los seres vivos son motivo de controversia y no hay un acuerdo general entre los diferentes autores. Las posibilidades son las siguientes:

Los tres dominios, Archaea, Bacteria y Eukarya, son igualmente antiguos. Bacteria es el dominio más antiguo con Archaea y Eukarya derivándose a partir de

él. Archaea es el dominio más antiguo.

Árbol filogenético de los seres vivos enfatizando los cambios en la estructura celular y considerando que Bacteria es el dominio más antiguo, de acuerdo con las ideas de Cavalier-Smith. La letra M en el círculo indica la procedencia de las mitocondrias y la C de los cloroplastos.

La figura 5 muestra un árbol filogenético basado en la estructura celular que sitúa la raíz de los seres vivos entre las bacterias Gram negativas, basado en las ideas de Cavalier-Smith. Un árbol alternativo podría construirse poniendo la raíz entre las arqueas, en el punto indicado por el asterisco en la figura.

Las bacterias Gram negativas presentan una envoltura celular compuesta de membrana citoplasmática, pared celular y membrana externa. Esto es, presentan dos membranas lipídicas distintas, mientras que el resto de los organismos presentan una única membrana lipídica. Existirían desde hace 3.500 millones de años y podrían realizar la fotosíntesis

anoxigénica, tal como hace Chlorobacteria en la actualidad (subgrupo Eobacteria). Hace 2.800 millones de años se produciría la revolución glicobacteriana, que daría lugar a Cyanobacteria y Proteobacteria, entre otros (subgrupo Glycobacteria). Estos organismos cambiaron la composición de la membrana externa añadiendo lipopolisacáridos y mejoraron el mecanismo de la fotosíntesis que paso a ser oxigénica. Entonces comienza la liberación de grandes cantidades de oxígeno molecular al medio ambiente.

Las bacterias Gram positivas presentan una única membrana y la pared de peptidoglicano (mureína) se hace mucho más gruesa. Se considera que las bacterias Gram positivas proceden de las Gram negativas, y no al revés, porque las primeras presentan características moleculares y ultraestructurales más avanzadas. La pérdida de la membrana externa podría ser debida a la hipertrofia de la pared celular que aumenta su resistencia pero que impide la transferencia de lípidos para formar la membrana externa. Estos organismos fueron probablemente los primeros que colonizaron el suelo.

Archaea y Eukarya surgirían hace unos 900 millones de años a través de la revolución Neomura (esto es controvertido, otros autores consideran que Archaea existe desde hace unos 3.500 millones de años y Eukarya desde hace unos 2.000 millones de años). La pared celular de peptidoglucano es sustituida por otra de glicoproteína. A continuación, las arqueas se adaptaron a ambientes calientes y ácidos, reemplazando los lípidos acilo éster de las bacterias por lípidos prenil éter, y usaron las glicoproteínas como una nueva pared rígida, y por tanto, retuvieron la organización celular bacteriana. Los eucariontes, en cambio, usaron la nueva superficie de proteínas como una capa flexible que dio lugar por primera vez en la historia de la vida a la fagocitosis y que a través de la adquisición de las mitocondrias llevó, en última instancia, al cambio en la estructura de la célula (núcleo, endomembranas, citoesqueleto, etc). Este cambio se refleja en las profundas diferencias entre la célula procariota y la eucariota. Se considera que las mitoncondrias proceden de la endosimbiosis de una proteobacteria alfa, en tanto que los cloroplastos de las plantas lo hacen de una cianobacteria.

Los fenetistas argumentan que no podemos estar seguros de que nuestra forma de ver la historia evolutiva sea correcta. Estos Taxonomistas basan su clasificación en rasgos que pueden medir. El sistema fenético (fenotípico), algunas veces llamado taxonomía numérica, se basa en semejanzas de muchos caracteres. En este sistema los organismos se agrupan conforme al número de características que comparten, sin tratar de determinar si sus semejanzas surgen de un ancestro común o se deben evolución convergente.

El objetivo general de la cladistica es reconstruir las filogenias utilizando un análisis de los cambios evolutivos en rasgos o caracteres específicos. Figura 6

Figura 6. Ejemplo de cladograma para reconstruir las filogenias.

COMENTARIO PERSONAL

La principal importancia de clasificar a los seres vivos es la de conocerlos con un nombre y características de forma global, esto mejora en gran medida el intercambio de investigaciones de forma internacional. Así se tiene un mejor orden y control de todas las especies del planeta, las distintas formas de clasificación tiene diferentes bases para clasificar los organismos, pero ambas tienen sus utilidades, uno para dividir las características específicas de cada uno y otro para apoyar la teoría de la evolución en organismos y su adaptación al medio.

La clasificación del árbol filogenético es la que perdurara ya que los organismos van evolucionando conforme pasa el tiempo y habrá otros que se descubrirán, por lo que será necesario clasificarlos para facilitar el estudio de estos organismos.

BIBLIOGRAFIA

-Biologia de ville, 4 ed. Solomon, 1998

-http://es.wikipedia.org/wiki/Ser_vivo