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REINOS DE LA BIOLOGIA

ANIMALIA

Constituye un amplio grupo de especies eucariotas, heterótrofas y pluricelulares. Se caracterizan, en general, por su capacidad para la locomoción, por la ausencia de pared en sus células y de clorofila, y por su desarrollo embrionario, que atraviesa una fase de blástula y determina un plan corporal fijo (aunque muchas especies pueden sufrir posteriormente metamorfosis). Los animales forman un grupo natural estrechamente emparentado con los hongos y las plantas. Es uno de los seis reinos de la naturaleza.

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REINOS DE LA BIOLOGIA

PLANTAE Reino Plantae se refiere a los organismos multicelulares con células de tipo eucariota y con pared celular (lo que algunos llaman célula vegetal, definida como el tipo de célula de los vegetales), organizadas de forma que las células posean al menos cierto grado de especialización funcional. Las plantas así definidas obtienen la energía de la luz del Sol, que captan a través de la clorofila presente en los cloroplastos de las células más o menos especializadas para ello, y con esa energía y mediante el proceso de fotosíntesis convierten el dióxido de carbono y el agua en azúcares, que utilizan como fuente de energía química para realizar todas sus actividades. Son por lo tanto organismos autótrofos. También exploran el medio ambiente que las rodea (normalmente a través de órganos especializados como las raíces) para absorber otros nutrientes esenciales utilizados para construir proteínas y otras moléculas que necesitan para subsistir.

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REINOS DE LA BIOLOGIA

FUNGI

FUNGI: (latín, literalmente "hongos") incluye a los organismos celulares sin cloroplastos y por tanto heterótrofos que poseen paredes celulares compuestas por quitina y células con especialización funcional actualmente se consideran como un grupo heterogéneo, poli filetico,

formado por organismos pertenecientes por lo menos a tres líneas evolutivas independientes.

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REINOS DE LA BIOLOGIA

PROTISTATambién llamado Protoctista, es aquel que contiene a todos aquellos organismos eucariontes que no pueden clasificarse dentro de alguno de los otros tres reinos eucarióticos: Fungi (hongos), Animalia (animales en sentido estricto) o Plantae (plantas). En el árbol filogenético de los

organismos eucariontes, los protistas forman varios grupos mono fileticos separados, o incluyen miembros que están estrechamente emparentados con alguno de los tres reinos citados. Se les designa con nombres que han perdido valor en la ciencia biológica, pero cuyo uso sería imposible desterrar, como «algas», «protozoos» o «mohos mucosos».

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REINOS DE LA BIOLOGIA

El sexto reino se deriva de la división del reino Mónera en:1. ARCHAEBACTERIA

son microorganismos unicelulares. Al igual que las bacterias, las archaea carecen de núcleo y son por tanto procariontes. Sin embargo, las diferencias a nivel molecular entre arqueas y bacterias

mayores de las que hay, por ejemplo, son tan fundamentales que se las clasifica en grupos

distintos. De hecho, estas diferencias son entre una planta y un animal. Actualmente se considera que las archaea están

filogenéticamente más próximas a los

eucariontes que a las bacterias.

2. EUBACTERIA: Las bacterias son microorganismos unicelulares que presentan un tamaño de algunos micrómetros de largo (entre 0,5 y 5 μm, por lo general) y diversas formas incluyendo esferas, barras y hélices. Las bacterias son procariotas y, por lo tanto, a diferencia de las células eucariotas (de animales, plantas, etc), no tienen núcleo ni orgánulos internos. Generalmente poseen una pared celular compuesta de peptidoglicano. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento y son móviles. Del estudio de las bacterias se encarga la bacteriología, una rama de la microbiología.

Diversidad biológica y clasificaciónLa taxonomia es la rama de la biología relacionada con la identificación y los nombres de los organismos. El filósofo griego Aristóteles fue quien aparentemente comenzó la discusión sobre la taxonomía. Al naturalista británico John Ray se le atribuye la revisión del concepto acerca de como nombrar y describir los organismos. En el siglo XVIII, el botánico suizo, Carolus Linneus clasificó todos los organismos conocidos en dos grandes grupos: los reinos Plantae y Animalia. Robert Whittaker en 1969 propuso cinco reinos: Plantae, Animalia, Fungi, Protista, y Monera. Se propusieron otros esquemas proponiendo mas reinos, sin embargo la mayor parte de los biólogos emplean el de los cinco reinos. Estudios recientes sugieren que se deben emplear tres dominios : Archaea, Bacteria, y Eukarya e incluir un nuevo reino el de las archibacterias.

Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/. Note el incremento de inclusiones de los grupos taxonómicos "altos". Los Reinos abarcan muchas más criaturas que los géneros.

Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/. Note la similar distribución numérica de los reinos animal y vegetal..

Linneo trató de clasificar todas las especies conocidad en su tiempo (1753). La clasificación jerárquica Linneana se basó en la premisa que la especie era la menor unidad y que cada categoría (o taxon) se encuentra comprendida en una categoría superior.

Reino Animal

Phylum (Division en plantas) Cordados

Clase Mamíferos Orden Primates Familia Hominidae Genus Homo

species sapiensLinneo también desarrolló el concepto de nomenclatura binomial, de manera tal que los científicos que hablan y escriben en diferentes idiomas puedan comunicarse claramente al respecto de nombres de especies. Por ejemplo Hombre en inglés es Man, Herr en alemán, Ren en chino, y Homo en Latín. Linneo impuso el Latín, que por aquella época era el lenguaje de los hombres cultos. Si un científico hoy por hoy menciona Homo, los científicos saben a que organismo/taxón se refiere esa palabra.

La construcción de árboles filogenéticos 

La taxonomía es una parte de una gran división del la biología llamada sistematica. La determinación de la filogenia es uno de los objetivos de la sistemática. Esto se realiza por medio de la construcción de árboles filogenético, que, en un sentido representan hipótesis evolucionarias y tratan de definir grupos monofiléticos. Para construirlos, se deben tener datos que provienen de las características usadas en la clasificación. Existen muchos métodos de clasificación, entre ellos: el tradicional , la fenética, y la cladística. Difieren en la manera que valuan ciertos caracteres. Veamos como la clasificación tradicional trata los reptiles, aves y mamíferos.

Clasificación tradicional

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Los datos usados en la sistemática tradicional enfatizan tanto el antecesor común (monofilésis) y como a el peso de la divergencia entre grupos.

Los datos tradicionales, desde el punto de vista lineeano, son que las aves tiene plumas, los reptiles escamas y los mamíferos pelos. Usando esto, como mayor característica se construye una clasificación como en (a). Los fósiles, evidencias de vidas pasadas no se incluyen en esta clasificación.

Dado que todos estos grupos tienen huevos con amnios, o una modificación de el, deberían unirse en un taxón superior. Linneo colocó a cada uno de estos grupos en una clase separada dentro del Phylum Chordata. Un caracter primitivo es uno presente en el antepasado común y en todos los miembros del grupo, tal como el huevo con amnios.

Un caracter derivado es el que se encuentra en un linaje particular dentro de un grupo mas grande. En nuestro ejemplo, pelos y plumas pueden considerarse como caracteres derivados. La obervación tradicional de nuestro ejemplo es que aves y mamíferos evolucionaron de los reptiles debido sus únicos caracteres derivados.

Cladística y Cladogramas

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La cladística es un tipo de sistemática desarrollada por Willi Hennig, tratando de conseguir un método mas objetivo de clasificar organismos. Los cladistas agrupan individuos basándose en que comparten caracteres derivados (durante el proceso evolutivo si alguien adquiere un nuevo carácter que se transmite a sus descendientes, dos grupos que comparten este caracter derivado guardan un parentesco mas estrecho entre sí, que un grupo que carezca de ellos) y no en las similaridades generales de los potenciales miembros de un grupo. En el ejemplo superior, el huevo con amnios se usa para unir al grupo que comparte un antecesor común, dado que NO está presente en un grupo que no comparte este linaje. El uso de ls plumas y el pelo para separar aves y reptiles de mamíferos NO es un factor en las hipótesis cladísticas, o cladograma, dados que son caracteres únicos en un taxón del grupo.

Este dendograma traza el linaje de las aves desde sus antepasados los dinosaurios. Los nodos o puntos de ramificación señalan la aparición de una línea que reune una nueva serie de caracteres derivados (novedades evolutivas). En este cladograma los Therapoda proceden de un dinosurio precursor que ya poseía huesos huecos y tres dedos. Siguen siendo dinosaurios, un subgrupo de Saurischia. Cada línea o clado se incluye en otro mayor (rectángulos de color que representan "conjuntos anidados" ), por ello las aves son manirraptores, tetanuros y dinosurios terópodos. Modificado de:(Investigación y Ciencia, El orígen de las aves y su vuelo, K. Padian y L.M Chiappe, Abril 1998 .

Un interesante y ameno relato respecto aporte al tema de si las aves se originan o no de los dinosaurios se encuentra en Investigación y Ciencia, El orígen de las aves y su vuelo, K. Padian y L.M Chiappe, Abril 1998 .

El valor de la cladística consiste en la generación de hipótesis múltiples (cladogramas alternativos) que pueden evaluarse con datos adicionales, todo en un contexto parsimonioso (el menor número de etapas es considerada la más correcta). Una cuestión importante....¿es la evolución siempre parsimoniosa?

El rigor cladista introducido en la sistemática es útil para que la sistemática tradicional observe sus clasificaciones subjetivas con una nueva luz . En el diagrama inferior, los caracteres derivados compartidos se indican como marcas que cruzan la línea. El clado de los mamíferos esta unído por el pelo, el clado lagartija, paloma, ratón-chimpancé por garras o uñas, etc.

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Clasificación cladista

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El ejemplo superior, tratado cladísticamente produce una clasificación muy diferente. Note que los cocodrilos tienen mas en común (en sentido cladístico) con las aves que con otros reptiles.  Aves y cocodrilos forman un clado, o grupo monofilético unido por caracteres derivados compartidos que no estan presentes en otros grupos. Si construimos un grupo linneano de este cladograma, tendremos una clase de aves y cocodrilos, una segunda clase de lagartos, vívoras y tortugas y una tercera clase de mamíferos.

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Una de las aplicaciones mas interesantes de la cladística es la cuestión de los pandas. Se pensó en un principio que era un oso, pero por sus carcters cercanos a los mapaches hizo que se los coloque cercanos a ellos. El panda menor vive en la misma región de China que el panda gigante pero tiene grandes similaridades con los mapaches, mientras que los estudios de hibridización de ADN sugieren que el panda gigante esta en el clado de los osos y el panda menor en el clado de los mapaches. Ambos comparten un antecesor común, como lo indica los caracteres derivados que comparten, además de los otros caracteres derivados de la evolución convergente (adaptaciones a su única fuente de energía: el bambú). El diagrama superior muestra esta divergencia del antecesor común, e intenta además mostrar el tiempo al cual ocurrió esa divergencia.

Fenética 

La fenética es un proceso por el cual los taxones se agrupan basados en el número de sus similaridades (o diferencias, dependiendo del coeficiente numérico empleado). Los características de las especies se dividen en caracteres unitarios, se les asigna números y se los codifica como más, ménos o cero. Los datos son procesados matemáticamente usando un algoritmo que genere una matriz de acuerdo al número de similaridades (o diferencias según el caso) que comparten. La clasificación fenética esta plagada de problemas , pero resulta útil como intento de objetivizar el proceso de clasificación. Con este sistema se da igual peso a un carácter, sin tomar en cuenta cualquier evaluación subjetiva, así el hecho de que los lagartos rengan cinco dedos los hace mas parecidos a los humanos que a las serpientes. No se hace diferencia entre homología y analogía, los fentistas sostienen que si se toman en cuenta suficientes caracteres los problemas desaparecen.

Taxonomía Molecular 

Las técnicas bioquímicas resultan hoy por hoy muy importantes en la sistemática evolutiva con dos grandes ventajas:

 los resultados son objetivos y medibles pueden compararse organismos muy diferentes

Con el desarrollo de las técnicas de secuenciación de los aminoácidos de las proteínas y los nucleótidos del ADR y el ARN es posible comparar al mas básico de los niveles: el gen.

Una manera de comparar secuencia grandes del genoma es por medio de la hibridación ADN-ADN, basándose, entre otros, en el temperatura de disociación de las cadenas originales y de los híbridos entre las especies a comparar.

Nomenclatura 

El nombre de las epecies sigue una serie de reglas dadas por , el Código Internacional de Nomenclatura Botánica (International Code of Botanical Nomenclature, ICBN, enlace para una versión en línea) para las plantas, y el Código de Nomenclatura Zoológica ( International Code of Zoological Nomenclature, ICZN) para los animales.

Algunas reglas generales de nomenclatura:

1. Todas las taxas o categorías deben pertenecer a un grupo taxonómico superior. A menudo un organismo recién descubierto es la única especie de un solo género, dentro de una sola familia.

2. El primer nombre válido y efectivamente publicado tiene la prioridad. Esta regla ha causado numerosos cambios de nombres, especialmente con organísmos fósiles: Eohippus (el pequeño "caballo del alba") es inválido, siendo la desiganción oficial Hyracotherium (la "bestia hiracoidea") . Sin embargo, algunas veces los nombres pueden ser conservados si los sistemáticos lo acuerdan.

3. Todas las taxas deben tener un autor. Cuando ud. vé un nombre científico como Homo sapiens L, la L es por Linneo, que fue el primero en describirlo y darle nombre. En muchos casos se escribe el apellido con detalle p.ej. Libopollis jarzenii Farabee et al.( un pólen fósil descripto por el autor en orginal de estas páginas), o Leptodactyllus chaquensis Cei (nuestra rana común, descripta por el Dr. Cei, científico de origen italiano de gran influencia en el desarrollo de la biología en nuestro país)

Los Reinos de la Vida

Monera

Monera es el único reino compuesto de organismos procariotas, tienen pared celular no celulósica (es un peptidoglicano) y no poseen organellas rodeadas de membranas ni formas multicelulares. Entre sus grupos se incluyen las cianobacterias (autótrofas) y las eubacterias (heterótrofas). Las Archaebacteria, son tan diferentes que deben separarse en otro reino.

Protista

El reino eucariótico más antiguo, los protistas incluyen una variedad de tipos de eucariotas (unicelulares, colonias, multicelulares?) y variedades nutricionales (heterotrofos, autótrofos o una combinación de ambos). Quiza una buena definición sea que son eucariotas que NO SON hongos, animales ni plantas.

Fungi

Los Hongos son eucariotas, heterótrofos, generalmente los grupos multicelulares tienen células multinucleadas, poseen pared celular (quitina). Algunos hongos causan enfermedades y otros se utilizan en la panificación, fabricación de bebidas alcohólica, como alimentos o fuente de drogas y antibióticos.

Plantae

Las plantas son eucariotas multicelulares, inmóviles, aoutótrofos que producen su comida por fotosíntesis.Sus células poseen pared celular de celulosa. Son fuente de alimentos, oxígeno, materiales para la construcción, pigmentos, especies, colorantes, drogas y fármacos.

Animalia

Los animales son eucariotas muticelulares, heterótrofos, con células sin pared celular. Son móviles en muchos estadíos de su vida . Proveen alimento, abrigo, trabajo y companía.

Enlaces | Contenidos

World Species List: Animals, Plants, and Microbes An exhaustive list of species.Diversity of Life Index  A long-loading page, but well worth the wait. A collection of websites focusing on the diversity of life.Taxonomy of Life A listing of taxa, but not much beyond that.International Code of Botanical Nomenclature  (Tokyo) The nomenclature rules for plants, algae, and fungi.Phylogeny Exercise (U Tennessee-Martin) Excellent site that privides a great deal of clear and easy to use information.

GLOSARIO

Filogenia (del griego phylon = raza, tribu): 1) el estudio de relaciones evolutivas en un grupo 2) hipótesis evolutiva representada en un diagrama como un "árbol evolutivo" 3) Estudio de la formación y la evolución de los organismos, con el objeto de establecer su parentesco

Fósiles (del latín fossilis = enterrado): Los vestigios o restos de vida prehistórica preservadas en las rocas de la corteza Terrestre. Cualquier evidencia de vida pasada.

Paleontología (del griego palaios = antiguo; onthos = ente, ser; logos = tratado): Ciencia que estudia los seres del pasado mediante los restos fósiles que se encuentran en la corteza terrestre..

Taxón: (del griego taxis = arreglo, poner orden) Término aplicado a un grupo de organismos situado en una categoría de un nivel determinado en un esquema de clasificación taxonómica.

Taxonomía (del griego taxis = arreglo, poner órden; nomos = ley): Método sistemático de clasificar plantas y animales. Clasificación de organismos basada en el grado de similitud, las agrupaciones representan relaciones evolutivas (filogenéticas).

Traducción, redacción y diagramación a cargo de :

Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.arDra. Ana María Gonzalez, ana@unne.edu.ar

Traducido y modificado localmente, original de:  http://gened.emc.maricopa.edu/Bio/BIO181/BIOBK/BioBookDivers_class.html 

Actualizado en Febrero del 2000.