1.
Introducción
2. Necesidad de una
clasificación
3. ¿Que es una
especie?
4. Designación de una
especie
6. El enigma del panda
gigante
7.
Filogenia
8. Metodolgias
alternarivas:
9. Taxonomía
molecular
10.
Conclusión
11. Bibliografia
Se sabe que en la tierra
existen más de 5 millones de especies, la cual nosotros
los seres humanos sólo conoce la infima parte de estos. La
taxonomía ordena, describe y clasifica a todos los seres
vivos, teniendo como la unidad de una clasificación a la
especie.
Tiempo atras personas como Aristoteles clasificaban a
los organismos en 3 reinos, luego Carlos Linneo los clasifico en
3 categorias rigiendose por la creación divina, dandole
prioridad al hombre.
Gracias a los multiples avances los biologos han podido
profundizar la taxonomía a traves de diferentes
metodologías y por el estudio de moleculas como proteínas,
enzimas,
etc
2. Necesidad de una
clasificación.
La mayoría de las personas tienen un conocimiento
limitado del mundo natural y se relacionan principalmente con los
organismos que influencian sus propias vidas. Más
allá de la variedad de animales y
plantas comunes,
y algunos que nos interesan particularmente, lo usual es que se
nos acaben los nombres y categorías.
Los biologos, sin embargo se enfrentan con la tarea de
identificar, estudiar,
e intercambiar sistemáticamente información de la vasta diversidad de
organismos, que abarca mas de 5 millones de especies diferentes.
Ellos para hacer esto deben disponer de un sistema para para
nombrar a todos estos organismos para así agruparlos en
formas ordenadas y lógicas. El problema de elaborar un
sistema es inmensamente complicado y comienza con la unidad
básica de la clasificación
la‘‘especie’’.
En latin significa tipo, por lo tanto en el sentido
más simple, las especies son tipos de diversos organismos.
En 1940 Ernst Mayr de la Universidad de
Harvard dio una definición más rigurosa: las
especies son grupos de
poblaciones naturales que se cruzan real o potencialmente entre
si y que han
quedado aisladamente de otros grupos. La
definición de Mayr esta de acuerdo con el sentido
común: si los miembros de una especie intercambiaran
libremente genes con los miembros de otra ya no podrian retener
aquellas características únicas que los
identifican como tipos diferentes de organismos.
Para la mayoría de los propósitos
prácticos, una especie es una categoría
en
la que se ubica un organismo individual que se ajusta a
ciertos criterios bastante rígidos concernientes a su
estructura y
otras características y desde
un punto de vista evolutivo una especie es un grupo de
organismos o población, unidos reproductivamente y que
probablemente cambien a través del tiempo y del
espacio.
4. Designación de una
especie.
De acuerdo con el sistema binomial de nomenclatura
ideado por el naturalista sueco Carlos Linneo en el siglo XVIII,
y aún en uso, el nombre cientifico de un organismo esta
formado por dos partes: el nombre del genero más
un epíteto específico(adjetivo o modificador), el
nombre del genero siempre se escribe primero por ejemplo
Drosophila(genero) melanogaster(epíteto), y puede usarse
Drosophila sólo cuando uno se refiere a los miembros del
grupo entero que constituyen a ese genero, como por ejemplo:
Drosophila, Paramecium, etc.
Pero un epíteto específico por sí
sólo carece de sentido ya que especies diferentes en
generos diferentes pueden tener el mismo epíteto, como por
ejemplo:Thammophis melanogaster que es una culebra acuatica y
Drosophila
melanogaster que es la mosca de la fruta. El
epíteto solo no nos entrega información.
Quienquiera que describa a un genero o una especie por
primera vez, tiene el privilegio de darle su propio nombre, pero
frecuentemente recibe el nombre de un amigo o de su colega.
Escherichia por ejemplo recibio el nombre de de un médico
alemán llamado Theodor Escherich(coli sólo se
significa intestinal) y Rhea Darwinii, parecida a la avestruz que
habita en la
Patagonia recibió su nombre de Charles Darwin.
Los nombres también pueden ser descriptivos, por
la forma o parecido que tengan con otro animal.
Otros nombres responden a sentimientos genuinos.
Así tenemos por ejemplo
los epítetos específicos para varios
géneros de mosquitos: punctor, tormentor, vexans, horrida,
perfidiosus,abominator.
Estos binomios son una herramienta necesaria para que
haya una comunicación clara e inequívoca
entre los biologos. Cuando se usan diferentes idiomas los
problemas de
comunicación serían insalvables sin un sistema de
nomenclatura universalmente reconocido y aceptado por los
biologos.
El objetivo
fundamental de los observadores del mundo natural ha sido
percibir el orden en la diversidad de la vida por medio de la
taxonomía.
La taxonomía de los organismos es un sistema
jerarquico que consiste en grupos dentro de grupos. En este
sistema cada grupo se llama taxón y el nivel que se le
asigna se llama categoría.
En la época de Linneo habian 3 categorías:
especie, género y reino.Carlos Linneo y otros taxonomistas
añadieron otras categorías: familias, ordenes,
clases, fila o división. Los naturalistas reconocian 3
reinos: vegetal, animal y mineral. Actualmente sabemos que
existen 5 reinos los cuales son: monera, protista, Fungi(hongos), plantae
y animal.
La categoría fundamental en la
clasificación jerarquica es la especie.
6. El enigma del panda
gigante.
En 1869 se descubrió el Panda gigante y desde
allí que es un enigma, su identidad se
clasifico como miembro de los osos, pero los biologos comenzaron
a preguntarse si en realidad no estaría más
relacionado con otro mamífero raro de China, el
panda menor.
El panda menor era claramente un miembro de la familia de
los mapaches, pero en el Viejo Mundo no había miembros
vivos de esa familia, a no ser
que el panda fuera un mapache.
Los dos pandas comparten muchas características
anatómicas y de comportamiento. Los biologos debatieron durante
años el problema sin ningún resultado, hasta que en
1964 en un estudio anatómico detallado del
panda gigante demostró que las
características que asemejan al panda menor son
adaptaciones al alimento ya que los dos se alimentaban de
bambú.
Esta información ha sido confirmada ahora por la
aplicación de cuatro técnicas
diferentes:
1.-Hibridación DNA-DNA.
2.-Tamaño de moléculas de proteínas
homólogas.
3.-Comparación de las proteínas
homologas.
4.-Estudio detallado de los patrones de bandas
cromosomicas.
Cada procedimiento dio
la misma respuesta.
Se concluyó finalmente que el panda gigante era
un oso.
Carlos Linneo clasificó a los organismos
según sus caracteristicas morfologicas, este sistema de
clasificación fue llamado sistema Linneano, que
también es el actual sistema que se usa. Inicialmente se
clasificó a los organismos como si fueran etiquetas y que
cada una de ellas debería ir en su casillero
correspondiente y cuando todos estos casilleros estuvieran
completos se iba a comprender la diversidad de la vida. Esta
sistema sólo funcionaba si las especies eran estaticas e
inmutables, al aceptar que las especies no evolucionaban este
tipo de clasificación parece inadecuado.
La filogenia estudia las relaciones evolutivas con la
incorporación de información genealogica, es como
la historia o
crónica de la evolución de las especies.
Independientemente del método en
que se estudie la filogenia esta es única,sólo
existe un arbol de la vida que va desde el primer ser vivo que
surgió en la tierra hasta
el último.
Sistematica tradicional de
clasificación.
El actual sistema de clasificación se basa en los
siguientes pasos:
1.-Al organismo a clasificar se le asiga un taxón
por medio de sus características externas con miembros de
ese mismo taxón.
2.-Se prueba si estas similitudes son homologías.
Se tienen en cuenta los fósiles cuando sea
posible.
3.-Se comparan varias etapas de sus ciclos de vida y
patrones del desarrollo
embrionario.
A causa de las dudas que puedan surgir por los métodos
tradicionales se aplican diferentes técnicas como:
metodología fenetica numerica y
metodología cladistica.
Fenética numerica. Se agrupan a los organismos de
acuerdos a sus características externas(100
características aproximadamente), luego toda esta
información se ingresa a computadoras,
luego se comparan y se ven sus posibles relaciones. La diferencia
entre homología y analogía no se tienen en
cuenta.
Un ejemplo para explicar esto es el siguiente: un
cocodrilo se parecería mas a un hombre que a una serpiente
por poseer 5 dedos, el cocodrilo se parecería a la
serpiente al ver las demás
características.
Cladistica. Estudia las relaciones evolutivas,
incluyendo a todos los descendientes que tengan las
caracteristicas de un ancestro común(taxón
holofiletico). La cladistica se basa en la parsimonia que son dos
hipotésis donde es más probable de ser cierta
aquella que presente menos cambios evolutivos. La excesiva
simplificación de caracteristicas en realidad no son tan
sencillas y discretas, en las características evolutivas
intervienen multiples procesos y
órganos que no son tomados en cuenta.
Gracias a los estudios bioquimicos se ha podido
determinar las similitudes y diferencias entre enzimas,
proteínas, hormonas,
vías de reacción y en las moleculas estructurales
importantes. Con el desarrollo de
técnicas de secuenciación de aminociácidos
en las proteínas, nucleotidos de las moleculas de DNA y
RNA, se han podido comparar organismos a través de los
genes.
Secuenciación de aminoácidos. Una de las
primeras proteínas analizadas en la taxonomía fue
el citocromo c que es uno de los transportadores de electrones en
la cadena de electrones donde se libera energía para
formar ATP, se tomaron varios organismos y se secuenciaron una
gran cantidad de moleculas del citocromo c, los que presentaban
una mayor diferenciación en los citocromos c presentaban
una mayor relación evolutiva, y los que que presentaban
una menor diferenciación en los citocromos c había
una mayor relación evolutiva, osea que era inversamente
proporcional.
Algunos biologos sostienen que estas mutaciones o
diferenciaciones son debido a diversas variaciones, otros bilogos
sostienen que son al azar.
Las proteínas pueden servir como reloj molecular
para saber el momento en que variaron varios grupos.
Un ejemplo para el apoyo de la hipotesis
‘‘tictac aleatorio’’es el siguiente: 2
ranas a través del tiempo mantuvieron su apariencia
externa como para ser incluidas en el mismo género pero
difirieron en las sustituciones de aminoácidos, tanto como
difiere un murcielago de una ballena. El hombre y el
chimpancé difieren anatomicamente, pero tienen secuencias
identicas en el citocromo c y otras proteínas.
Secuenciación de nucleotidos. La
secuenciación de nucletidos es mucho mas fácil que
la de aminoácidos, ya que sólo consta de 4
nucleotidos.
A medida que se determinaba la secuencia de acidos nucleicos,
esta información se iba ingresando a computadoras,
posibilitando comparaciones detalladas. Por ejemplo las moleculas
de rRNA y tRNA de los organismos procarioticos han posibilitado
por primera vez determinar las relaciones evolutivas ya que si
nos fijaramos en sus características estructurales
dificilmente se podría describir.
Hibridación DNA-DNA. Consiste en calentar una
solución de DNA, la cual se separa o disocia en cadenas
simples, y al enfriarse estas se asocian con sus homologos
formando un hibrido. Charles G.Sibley y John E.Ahlquist de
la
Universidad de Yale idearon una adaptación de
esta técnica para la taxonomía.
Primero cortaron DNA de organismos en fragmentos de 500
nucleotidos y eliminaron los segmentos de DNA repetido que
representaban al genoma eucariotico. Luego lo agruparon de dos en
dos, mezclaron el DNA de una sola copia, lo calentaron y
enfriaron y dejaron que ocurriese la hibridación de
secuencias homologas. El DNA de una fuente no estaba marcado el
otro si, estos estaban en una relación 1000:1, donde
había una excesiva cantidad de DNA no marcado. Lo que
ocurrió fue que la fuente de DNA no marcada se
reasociaron, quedaron cadenas simples, y se formaron hibridos de
cadenas marcadas con no marcadas. Se tomaron las cadenas simples
y se probó su radiactividad. Cuando se vuelve a calentar
la solución, la temperatura a
la cual se disocia el 50% de los hibridos refleja el grado de
similitud en la secuencia de DNA. Cuanto mayor sea la
temperatura, mayores seran las secuencias de DNA.
La temperatura a la cual ocurre el 50% de los hibridos
se determina individualmente para el DNA de cada especie.
Así se puede comparar el DNA de una especie con otra. La
disminución de 1ºC de la temperatura de
disociación de el 50% de los hibridos corresponde al 1% de
diferencia entre la secuencia de nucleotidos de las dos especies
y esto corresponde a 4,5 millones de años de diferencias
evolutivas.
La nomenclatura binomial de Carlos Linneo ha sido de
gran aporte ya que se ha considerado un tipo de lenguaje
universal en donde todos podemos comprender y reconocer a las
diferentes especies. A través de la taxonomía
podemos clasificar a la gran variedad de seres vivos que existen
en la tierra.
Y gracias a las nuevas técnicas de los organismos
en la taxomomía molecular
se han ido aportando comparaciones numericas objetivas
de los organismos
en el nivel más básico de todos el Gen.
Muchas moléculas de proteínas y acidos nucleicos
nos sirven como relojes moleculares donde nos puede indicar el
tiempo en que variaron diferentes organismos. Estas
técnicas han atribuido a una clasificación
más exacta y a una comprensión de los organismos y
su historia evolutiva.
Titulo : Biología.
Autor : Helena Curtis.
Editorial: medica panamericana.
País : Argentina.
Buenos
aires.
Año : 1993.
Titulo : Bilogía.
Autor : Claude A.Ville.
Editorial: McGraw-Hill.
País : Mexico.
Año : 1990.
Trabajo realizado y enviado por:
Alvaro Diaz Gallmetzer.
Marisa Apablaza.
Universidad Iberoamericana de ciencias y
tecnologia(UNICIT)