BIOLOGÍA

 

2.1. Clasificación de los seres vivos

 

2.1.1. Origen de las primeras teorías

 

Históricamente han surgido varias teorías. Una de ellas plantea que Dios creó a cada una de las especies, como se narra en el libro del Génesis, cuya significación es origen.

Luego, desde la época de Aristóteles hasta mediados del siglo XIX los científicos se dedicaron a realizar investigaciones que los condujeron a formular hipótesis que afirmaban que la materia inerte puede dar origen a los seres vivos siempre y cuando el principio vital sea el apropiado, esto dio origen a la teoría conocida como de la Generación Espontánea. 

Esta hipótesis se fundamento en observaciones poco cuidadosas hechas en esa época, pues se llegó a afirmar que se podían obtener ratones en el rincón  de un granero donde se almacenaba trigo, siempre y cuando se hiciera con ropa sucia;  la combinación del  principio vital que se creía era la ropa sucia y el trigo sería la responsable del surgimiento de ratones. De ésta forma se trató de explicar la existencia de animales como las lombrices en la tierra, los  renacuajos en los charcos y así mismo la gran biodiversidad que existía en la Tierra.

Pero los científicos  cuestionaban esta teoría por la de la existencia de muchos fósiles, en especial de aquellos seres que ya habían desaparecido. Este hecho permitió que se intensificaran las investigaciones.

Luego, hacia 1809 el francés naturista JEAN BAPTISTE LAMARCK, quien fue un estudioso de la botánica, de la zoología; con mucha intensidad a los invertebrados y a su clasificación.

Sin embargo, es conocido por ser el mejor científico que exponía con pruebas el proceso de la evolución. 

 

Postulados

 

  • Una vez que se haya originado una especie por generación espontánea, ésta podía sufrir modificaciones en su estructura y función  a través de las generaciones, de tal forma que estos cambios  le permitirían adaptarse al medio y a las exigencias del mismo.

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  • Lamarck era del pensamiento que las jirafas habían desarrollado el cuello largo debido a que sus antepasados les había tocado estirar el cuello para alcanzar su alimento de las ramas altas de los árboles. Por ello, los individuos cambian sus características morfológicas de acuerdo a sus necesidades.

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  • Otro planteamiento realizado por Lamarck fue que: los caracteres adquiridos por los individuos son heredados por los hijos.
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    Representantes en las que se fundamentó Lamack para explicar su teoría de la Selección Natural.

    Estos planteamientos aunque no eran correctos en el sentido de que los mecanismos utilizados no eran aplicables.

     

    2.1.1.1. Evolución

     

    Concepto que introdujo Lamarck como el cambio gradual en las especies a través del tiempo, el que permitió explicar como factor la biodiversidad biológica.

    Luego hacia la mitad del siglo XIX, Louis Pasteur, Otro científico francés, desmintió brillantemente la Teoría de la generación espontánea, pues demostró que un ser vivo sólo puede provenir de otro ser vivo. Esto le quitó importancia y validez a la Teoría de Lamarck, quien era defensor de la Teoría de la Generación Espontánea.

     

    2.1.2. Teoría moderna de la evolución

     

    Este tema fue estudiado por los científicos debido a la necesidad de explicar la biodiversidad biológica existente de una forma más coherente. Entre ellos encontramos a los científicos británicos: Charles Darwin y Alfred Russel Wallace.

    Estos dos científicos de manera independiente realizaron estudios que les permitió proponer una nueva Teoría de la Evolución la cual fue presentada ante la Sociedad Linneana de Londres,  realizada en 1858, donde se dio lectura a los informes preparados por ellos. Aunque es frecuente que se haga referencia a  esta teoría como si fuera exclusiva de Darwin. El se dio a la tarea de explicar el origen de las especies muy similares que habitaban en un área geográfica determinada. Idea que le surgió cuando realizaba una expedición alrededor  del mundo a bordo del buque británico H.M.S. Beagle, mientras tanto Lamark estudiaba los cambios de las especies a través del tiempo.

    Charles Darwin.

    Darwin y Wallace coincidían en el mecanismo para explicar la evolución, así que aportaron ejemplos que sustentaban sus ideas, estos razonamientos pueden ser descritos así:

  • Todos los organismos tienen una capacidad reproductiva que si cuenta con las condiciones especiales de alimento y la ausencia de enfermedades o enemigos, en un tiempo relativamente corto la descendencia llega a ser abundante.
  • Existe una lucha por la supervivencia a medida que la población de una misma especie aumenta, pues ésta puede favorecer a unos y a otros no.
  • En una población de la misma especie que encuentran diferencias entre los individuoa que pueden ser trasmitidas por herencia a  los hijos.
  • En una población subsisten los más fuertes y tienen mayores posibilidades de supervivencia y  de reproducción, además que los hijos heredan las características que los hacen mejor dotados. Este principio se conoce como selección natural.
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    Como consecuencia de ésta dinámica, a medida que han cambiado las condiciones de vida como el clima, geología, depredadores, competidores. Además las especies se han ido transformando y diversificando o lo que es igual han evolucionado y dejando atrás el registro de su historia fósil.

     

    Uno de los ejemplos de este proceso lo observó Darwin al pasar por las isla Galápagos, en el  Ecuador. Donde se pueden reconocer 14 especies de pinzones exclusivas de estas islas. Estas aves se dividen en dos grandes grupos, seis de estas especies (género Geopiza), se encuentran ocupando este suelo, se alimentan  con semillas; lo que caracteriza a estas aves son su pico grande  y sus patas adaptadas para sostenerse en las ramas.

    La otras especies se caracterizan por alimentarse de insectos de igual forma poseen pico grande y patas adaptadas para sostenerse en las ramas.

     

    La posibilidad de que hace un millón de años la especie de pinzón que emigro al continente hubiera llegado sola y al no encontrar ningún depredador y esto le permitió multiplicarse y poblar las islas. Luego surgió  la competencia por el alimento que la determinó el azar y la selección natural limitándola hacia ciertos alimentos, como las semillas con determinados tamaños al igual que diferentes tipos de insectos.

     

    Nace entonces, la especialización  de los nichos ecológicos vacantes que los ocuparon aquellas especies, con gran variedad de alimentación lo que permitía que la competencia, no fuera tanta y todos pudieran alimentarse de forma adecuada y de manera diversa.

    Debido a esto la especialización, por el tipo de alimentación fue variando, ya que unos se alimentaban con larvas que hallaban en los árboles, otros recogían semillas del suelo, unos de las grandes otras de las pequeñas hubo incluso quienes empleaban  las espinas de los cactus para proveerse de insectos que se ocultaban en las grietas.

    De hecho, los aportes de Darwin y Wallace, más que una cantidad de pruebas   teóricas fue una manera de pensar acerca del origen de las especies. Esta fundamentación se puede observar en la teoría moderna de la evolución.

     

    2.1.2.1. Variabilidad genética

     

    Esta depende de grandes factores entre los cuales podemos mencionar los siguientes:

  • El código genético que predetermina cualidades como el color de  los ojos, el cabello o la piel. Estudios realizados por Mendel.
  • Otro de ellos, fue él haber comprobado la función de  los genes y los alelos.
  • Los factores de la herencia se encuentran en los cromosomas.
  • El descubrimiento del ADN y la secuencia de nucleótidos que permiten transmitir información genética y los cambios o mutaciones que se pueden ocasionar.
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    Código Genético

    Secuencia de bases nitrógenadas en el A.D.N. El codigo genético interviene en la formación de proteínas.

    Varias clases de razas animales.

    Genes y Alelos

    Los genes son los encargados de transmitir las características dentro de  los individuos y los alelos son las mínimas expresiones genéticas de un gen.

    Los Cromosomas

    Los factores de la herencia residen en los cromosomas que están formados     por extensas moléculas de ADN (ácido desoxiribonucleico), las que aportaron más claridad acerca de la naturaleza de la variabilidad. Pues el ADN en su estructura sencilla, es una cadena cuyos eslabones están formados por bases nitrógenadas que son: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Timina (T).

     

    Información Genética y Mutaciones.

    Un gene es una secuencia de nucleótidos en un orden determinado, para ser leídos por las células y expresar así el caracter al que él corresponde.

    Si la secuencia de los nucleótidos del gene sufre alguna modificación, este cambio se reflejará en el caracter. En caso del carácter del color de ojos, es posible una modificación lo cual implicaría el cambio de color. Los nucleótidos de los genes pueden sufrir cambios durante la vida a los cuales se les  puede llamar mutaciones.

     

    2.1.2.2. Mutaciones

     

    Si ellas se producen en las células que originan los gametos, la mutación será heredada por la primera y segunda generación. Las mutaciones se pueden presentar cuando hay exposición a radiaciones de alta energía como los rayos X o gamma o por otras sustancias radiactivas. Estas se producen al azar y no contribuyen a que el individuo sea el mejor adaptado, sino que por el contrario, ellas representan desventajas frente a las condiciones actuales de vida. Pero en algunas ocasiones hay cambios que pueden considerarse neutrales o sea, que no causan ningún perjuicio por lo pequeños que suelen ser; aunque ellas tienden a permanecer de una especie a otra.

    2.1.2.3. Selección natural

     

    Por lo general los nichos ecológicos están expuestos a cambios naturales como las inundaciones, sequías, o a las superpoblaciones de depredadores, estos son algunos cambios que deben afrontar algunas especies.

     

    Los cambios en los nichos ecológicos, y por ende en el hábitat, pueden cambiar los retos de supervivencia en una especie de tal forma que la variabilidad genética con la cual cuente, le permitirá a la especie tener una población con individuos que realicen combinaciones genéticas que les favorece el adaptarse a las nuevas condiciones. Estos individuos tendrán mayores probabilidades de supervivencia, pues se reproducen de tal forma, que más individuos cuentan con la posibilidad de tener los genes que pasarán a las siguientes generaciones.

     

    En el caso contrario, los individuos menos adaptados, tendrán menos posibilidades de reproducción y supervivencia de tal manera que sus genes difícilmente pasarán de una generación a otra.

    Un ejemplo clásico de selección natural lo encontramos en las dos especies de polilla del género Biston.

     

  • La especie Biston betularia, de color moteado, tenía la particularidad de confundirse con los líquenes, estos fueron destruidos por la contaminación a causa de una capa de hollín que los cubrió y la B. betularia se vió afectada.

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  • La especie Biston carbonaria, de color negro, se vio favorecida por el hollín depositado en los troncos, pues su color le permite camuflarse o mimetizarse, en los árboles oscurecidos y por ende la población se vio aumentada.
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    Polilla Biston carbonaria (color negro).

    Polilla Biston betularia (color moteado).

     

    2.1.3. Historia de la clasificación biológica o taxonomía

    A consecuencia  de la gran cantidad de organismos presentes en la naturaleza, se vio la necesidad de agruparlos u organizarlos de acuerdo a determinadas características comunes.

    El primer intento de clasificación se realizó hacia el siglo V a. de C., cuando Aristóteles (382 - 322 a. de C.) y sus discípulos ordenaron las especies en animales y plantas. Estos grupos constituyeron el primer nivel de clasificación.

     

    2.1.3.1. Sistemas artificiales

     

    Este sistema se conoce como artificial o empírico, debido a que obedece a los  necesidades prácticas del clasificador, ejemplo, os animales se clasificaron en:

    • Domésticos.
    • Salvajes.
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    Animal salvaje.     

    Las plantas en:

    • Alimenticias.
    • Medicinales.
    • Ornamentales.
    • Laborables.

    Planta ornamental.

     

    2.1.3.2. Sistemas naturales

     

    Reciben este nombre los sistemas de clasificación basados en los criterios biológicos de las especies. A diferencia  de los artificiales, éste se ocupa de características  específicas que buscan la biodiversidad biológica.

    Carl von Linné (Linneo)

    En este campo se destaca el fundado por: Carl von Linné, quien tuvo en cuenta las semejanzas de los seres vivos y los agrupó por categorías o niveles de afinidad, como clases, familias, géneros.

    A esta forma de clasificación se le denominó binomial  y se recopiló en su obra: Species Plantarum publicado en 1753, este trabajo despertó el interés de la comunidad científica y se organizaron expediciones con el fin de recolectar material biológico.

    En Colombia, durante la época del Nuevo Reino de Granada, el naturista y médico español José Celestino Mutis, organizó la expedición botánica y su trabajo quedó recopilado en una colección de dibujos a color, que reproducen cientos de especies del territorio colombiano.

    Reproducción de una de las ilustraciones dirigidas por José Celestino Mutis, en la época de la Expedición Botánica.

     

    2.1.3.3. Sistema Filogenético

     

    Se fundamenta en que las especies actuales tienen como origen un antepasado, por lo tanto existiran ancestros comunes a determinadas especies.

    Este sistema de clasificación recibe el nombre de filogenético;  derivada de la palabra filogénesis, la cual proviene de las raíces:

  • filo: afinidad o parentesco.
  • génesis: origen.
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    2.1.4. Métodos de clasificación taxonómica

     

    La taxonomía necesita un sistema de categorías en orden jerárquico (clases, familias o géneros) para establecer relaciones de parentesco y establecer las reglas de que permitan utilizar dichas categorías, a éste tipo de ayuda se le conoce como: sistemática.

    Las relaciones de parentesco entre especies se denomina taxonomía y las características caracteres taxonómicos.

     

    2.1.4.1. Categorías taxonómicas

     

    Cuando se deseen expresar el grado de consanguinidad, o sea, el grado de parentesco hermanos, primos, primos segundos, abuelos, tíos. De igual manera se agrupan las especies empleando ciertas categorías taxonómicas. Un ejemplo,  cuando se agrupan animales que se encuentran evolutivamente más cerca unos de otros, la categoría a clasificarlos es: Reino.

    Las categorías existentes son:

     

    2.1.4.1.1. Reino

     

    Es la categoría más general, en la que se pueden incluir una inmensa variedad de especies.

    Se ha tratado de unificar  la clasificación de los reinos y se puede hablar de:

  • Móneras  (procarióticos).
  • Protistos  (eucarióticos unicelulares).
  • Mycota   (hongos).
  • Vegetal   (plantas).
  • Animal.
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    Representante del reino móneras.

    2.1.4.1.2. Filum

    El filum del cual su plural es fila, es una gran división de un reino. Por ejemplo:

    • Reino: Vegetal.
    • Fila : traqueofitas.
    • Reino : Animal.
    • Fila : Artrópodos, moluscos, poríferos.

    Los musgos, representante de fila.

    En el reino vegetal se ha dividido en:

    • fílum: Traqueofitas, algas y briofitas.
    • Subfilúm: Espermatofitas comprende.
    • Clase: Angiosperma.
    • Clase: Gimnosperma con dos subclases
    • Subclase: Cicadaceas.
    • Subclase: Coniferas.

    2.1.4.1.3. Clase

     

    Al dividirse los fila y subfila guardando el mayor parentesco, a estos grupos los denominamos clase.

    En el reino animal  existe la clase: insecta, aves y mamíferos.

    Representante de la clase aves.

     

    2.1.4.1.4. Orden

     

    Dentro de la clase existen grupos más homogéneos a los cuales se les conoce como orden.

    Dentro de la clase de los mamíferos se encuentran los Quirópteros (murciélagos), Carnívoros, Primates.

    Representante de la clase de los mamíferos.

    Grupos más pequeños que los anteriores, son los que forman el orden como en el caso de las plantas que encontramos el orden de las rosales en el que encontramos las fresas, mora, pera durazno,  frambuesa y otras más.

     

    2.1.4.1.5. Familia

    Con base en éstas divisiones de los órdenes, encuentran las familias. En ésta categoría las semejanzas son mucho más notorias. Se puede observar que las flores de la papa, el tomate, son muy similares; estas especies pertenecen a la familia de las solanáceas.

    Representantes de los Félidos. Orden carnívoro.

     

    2.1.4.1.6. Género

     

    Constituye el grado de parentesco más cercano entre dos o más especies, ejemplo: El gato y el Tigre son especies del género Felis.

    Gato:  Felis doméstica.

    Tigre: Felis tigris.

    Representante del género: Felis doméstica.

     

    2.1.4.1.7. Especie

     

    La especie, tiene suficiente identidad genética y reproductiva para ser tomada como una unidad evolutiva.

    Recopilando los estudios realizados por Linné, a la especie se le dio el carácter de unidad básica de clasificación.

     

    2.1.4.1.8. Subespecie

     

    La categoría de subespecie puede aplicarse a poblaciones que se encuentran muy relacionadas pero separadas geográficamente.

    2.1.4.1.9. Raza

     

    La categoría de raza se aplica a poblaciones diferenciadas por la frecuencia de algunos caracteres y no presenta barreras reproductivas.

     

    En los humanos, la diferencia de color en la piel, es un carácter que se emplea para diferenciar las razas entre las que se conocen como blanca, negra y amarilla.

    Razas humanas.

     

    2.1.4.1.10. Variedades

     

    La variedad es una categoría que puede ser semejante al concepto de raza. A su vez es muy utilizado  en los reinos  mónera  y vegetal. 

    Las especies vegetales seleccionadas artificialmente se designan como variedades.

    Un ejemplo, está representado por el frijol con varidades como el cargamento bola, caraota, calima, cabecita negra.