La vida se expresa de infinitas formas diferentes, y a la gran variedad de formas de vida la llamamos BIODIVERSIDAD.
La biodiversidad incluye a todos y cada uno de los seres vivos que
habitan el planeta Tierra, incluyendo a los ecosistemas de los que ellos
forman parte.
Por múltiples razones es necesario e
importante ordenar toda esa enorme diversidad, y para hacerlo, primero
es importante clasificarla. Desde el punto de vista biológico, clasificar
no es otra cosa que ordenar a los seres vivos en grupos, basándose en
características que tengan en común. Pero para poder incluir un
organismo dentro de un grupo, primero hay que describirlo.
Una vez hecho esto, se comparan sus características con las de otros
seres vivos conocidos y se incluye al ejemplar junto a aquellos que
tengan características comunes. Finalmente, se da un nombre que lo identifique, que es el nombre de la especie, llamado nombre científico.
Este nombre les permite a los científicos saber de qué organismo se
trata. Nosotros, nuestros hermanos, nuestros padres, nuestros vecinos,
los italianos, los asiáticos y los africanos, todos, pertenecemos a la
misma especie: Homo sapiens. La especie representa a un grupo de individuos semejantes y con antepasados comunes.
La taxonomía, la ciencia de la clasificación
La ciencia encargada de nombrar y clasificar a los organismos en categorías organizadas jerárquicamente se denomina Taxonomía; es
una subdisciplina de la Biología Sistemática, la cual estudia las
relaciones de parentesco de los seres vivos y su historia evolutiva o filogenia.
La pregunta central de la filogenia es: ¿Quién está relacionado con quién?
Los métodos para responder esta pregunta son una parte importante de los sistemas de clasificación filogenético. Un método, el cladístico,
agrupa las especies en base a sus caracteres compartidos, los cuales
son cuantificables y heredables. Un carácter puede ser una
caracteristica morfológica, fisiológica o un rasgo a nivel molecular,
entre otras. Debido a que cada especie tiene muchas características, los
agrupamientos cladísticos suelen diferir de acuerdo a qué
característica se tenga en cuenta.
Cladograma que representa el parentesco entre los linajes A, B y C.
Una forma gráfica de representar las clasificaciones jerárquicas es mediante una estructura en forma de árbol o dendrograma. Para el caso de este tipo de clasificaciones biológicas, los mismos se denominan, en general, “Árboles filogenéticos” y reciben diferentes nombres dependiendo del método empleado.
Un árbol obtenido por métodos cladísticos se llama cladograma;
muestra las relaciones evolutivas entre varias especies u otras
entidades que se cree que tienen una ascendencia común. En un
cladograma, cada línea representa un linaje, que se puede ramificar en
más linajes en un nodo. El nodo representa un ancestro común. A su vez,
cada rama termina en un clado, es decir, un grupo de especies que
comparten un conjunto de características. Idealmente, un clado es un
grupo MONOFILÉTICO, es decir, un grupo que comprende a
un ancestro y todos sus descendientes, vivos o extintos. Un clado puede
estar conformado por una especie o por miles.
Los 5 reinos
Retomando la clasificación de los
organismos, desde fines de los años ‘60 y en base a la propuesta del
investigador Robert Whittaker, la mayoría de los biólogos agrupa a los
seres vivos en 5 grandes grupos llamados REINOS,
basados principalmente en tres características: tipo de célula, número
de células en cada organismo y la forma de obtención de energía. Los
cinco reinos son:
-Monera, donde se agrupan los microorganismos de tipo procariótico conocidos coloquialmente como “bacterias”.
-Fungi, los hongos
-Plantae, las plantas
-Animalia, lo animales y
-Protista, un grupo muy variado de organismos de tipo eucariótico. Desde sus inicios, fue un reino por defecto, es decir, todo aquello que no era ni fungi, ni planta ni animal, se lo incluía dentro de este grupo.
-Fungi, los hongos
-Plantae, las plantas
-Animalia, lo animales y
-Protista, un grupo muy variado de organismos de tipo eucariótico. Desde sus inicios, fue un reino por defecto, es decir, todo aquello que no era ni fungi, ni planta ni animal, se lo incluía dentro de este grupo.
Hasta
los años ’90, el reino fue considerado la categoría sistemática más
inclusiva dentro del sistema de clasificación taxonómico. Sin embargo,
el conocimiento de la estructura molecular de las proteínas, el genoma
y, sobre todo, la secuenciación de ciertos genes demostró que ciertos
organismos agrupados hasta ese momento dentro de algunos reinos,
particularmente el Monera, presentaban diferencias tan grandes entre ellos que no justificaban la inclusión en el mismo grupo.
Los tres dominios
Con una mirada innovadora y en busca de
mayor exactitud a la hora de clasificar a los organismos, el
microbiólogo estadounidense Carl Woese, junto a otros biólogos
interesados en la historia evolutiva de los microorganismos, cambió la
mirada sobre la clasificación. Su innovación fue la aplicación de
métodos que permitían comparar secuencias de ácidos nucleicos,
utilizando como herramienta filogenética la secuencia del ARN ribosomal
de la subunidad pequeña del ribosoma.
En base a esto, y luego de diversos
estudios, establecieron que lo que hasta entonces se había considerado
como el reino Monera se componía en realidad de dos clases muy
diferentes de organismos. Woese dio a estos dos grupos los nombres de Bacteria y Archaea.
Los integrantes de estos dos grupos no tenían un parentesco más cercano
entre sí que el que tienen con cualquier eucariota. Esto indicó que el
árbol de la vida se había dividido en tres partes muy al principio de la
historia de la vida, mucho antes de que se originaran las plantas, los
animales y los hongos. En base a esto, y luego de varias
reorganizaciones del sistema de clasificación, en los años ’90 Woese
propuso una nueva jerarquía taxonómica: el dominio, que
abarca a cada uno de los linajes conocidos anteriormente. La
clasificación de tres dominios establece que todos los seres vivos
provienen de un ancestro común que se separó en tres líneas evolutivas: Eubacteria, Archaea y Eukarya. Dos de los linajes incluyen organismos del tipo procariótico (Eubacteria y Archaea) y el tercero, a los organismos de tipo eucarioticos.
Filogenia molecular
El
uso de la subunidad pequeña del ARN ribosomal como herramienta
filogenética fue el puntapié para la filogenia molecular, y es hoy el
método que se utiliza rutinariamente para los estudios filogenéticos en
este sentido. Existe algunas bases de datos de las secuencias de los ARN
ribosomales como el “Proyecto de Base de Datos del Ribosoma”(RDP) o la base de datos “Comprehensive ribosomal RNA database” SILVA.
Las mismas contienen miles de secuencias de ARNr ordenadas y
disponibles para ser utilizadas en la construcción de árboles
filogenéticos.
Los sistemas de clasificación en la actualidad
El cambio a un sistema de tres dominios
hizo indispensable que los sistemáticos reexaminaran los reinos dentro
de cada dominio, y el proceso de establecer tales reinos aún no
concluye. Nuevos sistemas de clasificación van surgiendo y se van
modificando a medida que se avanza en el conocimiento de la diversidad
biológica.
Si se aceptan que las considerables
diferencias entre plantas, animales y hongos demandan que cada uno de
estos linajes evolutivos conserve su estatus de reino, entonces la
lógica de clasificación requiere también que se asigne el estatus de
reino a grupos que se derivaron del árbol de la vida antes que estos
tres grupos de eucariotas pluricelulares. Siguiendo esta lógica, los
sistemáticos reconocen unos 15 reinos entre el dominio Bacteria y tres o
más entre el Archaea.
Los sistemáticos también reconocen
reinos adicionales dentro del dominio Eukarya, lo que refleja un número
de divisiones evolutivas muy tempranas dentro del conjunto diverso de
eucariotas unicelulares antes agrupados en el reino Protista. Sin
embargo, los sistemáticos aún no llegan a un consenso en torno a las
definiciones precisas de los nuevos reinos procariota y eucariota. De
manera que la clasificación a nivel de reinos se encuentra en un
estado de transición, en tanto que los sistemáticos tratan de
incorporar la información más reciente.
En las últimas dos décadas, se ha
realizado gran cantidad de trabajo adicional fundamentalmente para
resolver las relaciones dentro del dominio Eukarya. Aparentemente, la mayor parte de la diversidad biológica de los eucariotas se encuentra entre los protistas,
y muchos científicos creen que es sumamente inadecuado agrupar a todos
los protistas en un solo reino, como lo era en su momento agrupar a
todos los procariotas dentro del reino Monera, ya que no se trata e un
grupo monofilético. Aunque se han propuesto muchos sistemas, ninguno de
ellos ha ganado amplia aceptación.
El árbol filogenético universal
El árbol filogenético universal es como
el mapa de carreteras de la vida. Describe la historia evolutiva de
todos los organismos y las relaciones entre ellos. Muestra claramente
los tres grupos principales de organismos en sus respectivos dominios.
La raíz del árbol universal representa un punto en la historia evolutiva
en el que toda la vida existente en la Tierra estaba representada por
un antepasado común, el llamado Antecesor Universal.
La siguiente figura es una adaptación
simplificada del árbol filogenético universal. En él, todos los seres
vivos se encuentran clasificados en base a la comparación de las
secuencias del gen que codifica para el ARN ribosomal de la subunidad
pequeña del ribosoma (16S y 18S, para procaritoas y eucariotas,
respectivamente).
Arbol filogenético universal.
Construido a partir de la comparación de las secuencias de los ARN
ribosómicos 16S y 18S. Dentro de cada dominio solo se muestran algunos
organismos clave de cada linaje. El círculo rojo sombreado es la raíz
hipotética del árbol y representa el antecesor común de todas las
células. Adaptado de Aharon Oren, 2008.
Algunas bases de datos que clasifican y ordenan la biodiversidad
Existen cuatro grandes sitios que
disponen de información actualizada respecto a los últimos avances en
clasificación de los organismos, y dos de ellos buscan elaborar un árbol
de la vida que incluya a TODA la biodiversidad del planeta. En estos
sitios, la clasificación de los organismos a nivel de los reinos es
relativamente diferente a lo conocida actualmente, en lo que respecta a
los 5 reinos. Se trata de clasificaciones conteniendo solo grupos
monofiléticos de organismos.
Por un lado, se encuentra el navegador taxonómico del ncbi
(National Center for Biotechnology Information del Instituto Nacional
de Salud de EEUU -NIH-), donde se puede buscar la clasificación
taxonómica de cualquier ser vivo conocido.
Luego encontramos el Sistema Integrado de Información Taxonómica (ITIS), diseñado para proporcionar información consistente y confiable sobre la taxonomía de las especies biológicas.
Otro interesante sitio aloja el proyecto colaborativo denominado “Tree of life web proyect” (TOL), que posee información relativamente “curada” y actualizada.
Por último, el proyecto Assembling the tree of life (ATOL),
una iniciativa de la Fundación Nacional para la Ciencia (NSF) de EEUU
que surgió posteriormente al proyecto TOL. Ttambién es un proyecto que
busca elaborar el árbol de la vida, sin embargo, la información se
encuentra organizada de manera diferente al proyecto TOL.
Bibliografía consultada:
– Biología “La vida en la Tierra”. 8va ed. T. Audesirk, G. Audesirk, B., Byers.
– “The tree of life web proyect” (TOL) – Review
– A Oren. Microbial life at high salt concentrations: phylogenetic and metabolic diversity (2008). Saline Systems.http://www.acercaciencia.com/2013/05/13/clasificacion-de-los-seres-vivos/
