UNIDAD 5 vivos - Nocturno Giner | Estudios para … la izquierda, dos moléculas de agua y el puente...

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Clasificación de los seres

vivos5UNIDAD

a clasificación de los seres vivos ha sido, y es, objeto de continuas controversias, como estudiaremos en estaUnidad y en la siguiente, favorecidas, entre otros factores, por los avances científicos.Para Linneo, las especies podían concebirse como entidades creadas

de forma separada e independiente que podían clasificarse siguiendo un modelojerárquico, en el que cada reino albergara varias clases, cada una de estas uncierto número de órdenes, que a su vez encerrasen unos cuantos géneros, y asísucesivamente.

Sin embargo, tanto Lamarck como Cuvier pensaban que las estructurasbrotaban –por evolución el primero de ellos o por creación en el caso del segundo–para satisfacer una "demanda" existente en la naturaleza (por ejemplo, surge la"necesidad" de volar y unos animales desarrollan alas, o una entidad sobrenaturalcrea organismos con alas).

En cambio, Darwin y otros evolucionistas propugnaban que las funciones(volar) se realizaban porque, con anterioridad, habían aparecido las estructurasadecuadas (las alas) mediante modificaciones de órganos preexistentes, quizásin propósitos definidos.

La teoría celular vino a avalar esta última opción. Todos los seres vivos, según esta teoría, están formados porunas estructuras similares –las células–, con independencia del estilo de vida o del diseño del organismo que lasporte. La célula es también la unidad funcional, la mínima entidad de la que podemos decir que está viva.

El criterio para una clasificación natural, como ya señalara Darwin, no puede ser el descriptivo (nadie situaría en elmismo grupo a las aves, a los murciélagos y a los insectos simplemente porque tengan alas), sino el filogenético; estoes, el que busca las relaciones de parentesco entre las diferentes unidades taxonómicas.

El cladismo ha obligado a matizar —y, en algunos casos, a modificar sustancialmente— las clasificaciones queutilizaban criterios anatómicos, embriológicos y paleontológicos para buscar relaciones evolutivas.

Con el estudio de los contenidos de la Unidad nos proponemos alcanzar los siguientes objetivos.1. Reconocer los elementos y biomoléculas que forman parte de los seres vivos.2. Entender las distintas hipótesis sobre el origen de los seres vivos.3. Utilizar las distintas etapas del método científico en experiencias sobre el origen de la vida.4. Integrar los fundamentos de la teoría celular.5. Reconocer los niveles de complejidad de los seres vivos.6. Integrar la importancia de la biodiversidad como garante de la existencia de la biosfera en la Tierra.7. Entender los cambios de las clasificaciones de los seres vivos como consecuencia del desarrollo de las técnicas

de experimentación y análisis.8. Desarrollar un recorrido histórico de las hipótesis evolucionistas en el contexto social en que se formularon.9. Comprender la importancia y aplicación del método cladístico en la clasificación de los seres vivos.

L

Los braquiópodos (animales marinos que vivenfijos en el fondo marino sujetos por un pedúnculo)tienen una apariencia externa y un modo de vidasimilar al de los moluscos bivalvos (almejas,mejillones…). No obstante, la disposición de susórganos internos es muy diferente, por lo queestos dos grupos de animales no guardanninguna relación entre sí.

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1. LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

2. LA TEORÍA CELULAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

2.1. El origen de la vida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

2.2. Niveles de complejidad de los organismos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

3. LA BIODIVERSIDAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

4. LA NECESIDAD DE CLASIFICAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

4.1. La nomenclatura binominal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

4.2. Sistemas de clasificación naturales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

4.3. La evolución biológica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

4.4. El nacimiento de la sistemática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

4.5. ¿Tres o cuatro reinos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

4.6. El método cladístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

4.7. Los cinco reinos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

Í N D I C E D E C O N T E N I D O S

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CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS

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1. Las moléculas de la vidaLos seres vivos que han existido y existen en la actualidad son muy diferentes en cuanto a complejidad, aspecto

o modo de vida; sin embargo, hay una serie de rasgos comunes a todos ellos:

● Todos los seres vivos están formados por materia orgánica.

● Todos los seres vivos realizan las mismas funciones vitales: nacen, se nutren, se relacionan entre si y con elmedio, se reproducen y mueren.

● Todos los seres vivos están formados por una sola célula (seres unicelulares) o por varias (seres pluricelulares).

El conjunto de todos los seres vivos que existen hoy en día junto con el medio donde viven forman lo que llamamosla biosfera; abarca desde el suelo y parte de los océanos hasta la zona más baja de la atmósfera, aunque no es una capacontinua, ya que en algunos lugares la densidad de seres vivos es muy alta y en otros apenas existe vida.

La química de los seres vivosEn los seres vivos se han localizado casi todos los elementos químicos de la tabla periódica. Algo más de la mitad

pueden considerarse contaminantes; el resto son esenciales para la vida, y reciben el nombre de bioelementos, seclasifican en tres categorías:

1. Elementos mayoritarios, existentes en cantidadessuperiores al 0,1 % en peso. Por orden de abundanciason: oxígeno (O), carbono (C), hidrógeno (H), nitrógeno(N), calcio (Ca), fósforo (P), potasio (K), azufre (S), cloro(Cl) y sodio (Na).

2. Elementos traza, cuya proporción está comprendida entreel 0,1 y el 0,0001 % en peso. Incluyen: silicio (Si), magnesio(Mg), hierro (Fe), zinc (Zn) y cobre (Cu).

3. Elementos ultratraza, que se hallan en cuantías inferioresal 0,0001 % en peso, es decir, a una parte por millón (1ppm). Podemos citar: yodo (I), manganeso (Mn), cromo(Cr), selenio (Se), molibdeno (Mo), flúor (F), cobalto (Co)…

Los elementos traza y ultratraza se conocen conjuntamentecomo oligoelementos (del griego oligo, “escaso”), y suelen ser necesarios para que ocurran muchas reaccionesmetabólicas.

Estos elementos se unen entre sí para formar moléculas mediante enlaces químicos, como el iónico y el covalente.En los seres vivos encontramos dos tipos de sustancias:

● Las sustancias inorgánicas. Son compuestos, como el agua y las sales minerales, que están tambiénpresentes en la materia mineral.

● Las biomoléculas. Son moléculas orgánicas privativas de los seres vivos. Los organismos fabrican pequeñasmoléculas orgánicas denominadas monómeros, que pueden unirse entre sí para formar polímeros conoci -

Ilustración 5.1

A la izquierda, dos moléculas de agua y el puente de hidrógenoque se establece entre ellas. En la imagen de la derecha,interacción de las moléculas de agua que hace que sea líquidaa temperatura ambiente.

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dos como macromoléculas, las cuales pertenecen a uno de estos grupos: glúcidos, lípidos, proteínasy ácidos nucleicos.

►El aguaEl agua es la molécula más abundante de los seres vivos. Por su estructura química posee una serie de propiedades

imprescindibles para la vida: disuelve las moléculas polares y los iones; forma interfases con las apolares; asciendepor capilaridad a través de conductos biológicos; absorbe calor y lo dispersa por el cuerpo; regula la temperaturacorporal al evaporarse a través de la piel; posee mayor densidad como líquido que como sólido...

►Las sales mineralesSon moléculas esenciales para los seres vivos. Pueden encontrarse precipitadas para constituir esqueletos, como

las conchas de los moluscos —formadas por CaCO3— o los huesos de los vertebrados, que poseen, además, fosfatocálcico, Ca3(PO4)2.

También pueden aparecer disueltas en forma de iones: cationes (Na+, K+, Ca2+, Mg2+…) y aniones (Cl–, CO32–, HPO4

2–,SO4

2–, HCO3–…). Cada uno de estos iones cumple una función determinada en las células. Por ejemplo, el Na+ y el K+

determinan la polaridad de la membrana plasmática; el Ca2+ interviene en la contracción muscular; el HCO3– actúa

amortiguando las variaciones de pH; el Fe2+ forma parte de la hemoglobina y el Mg2+ de la clorofila.

Todas ellas, además, contribuyen a proporcionar el grado de salinidad necesario para muchas propiedades de lascélulas, como su permeabilidad, excitabilidad y contractibilidad. Por todo ello, el medio interno de los seres vivosrequiere unas concentraciones iónicas constantes.

►Los glúcidosLos glúcidos son moléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno, que están presentes en todos

los seres vivos.

● Los glúcidos más simples son los monosacáridos (como, por ejemplo,la glucosa, fructosa, ribosa y desoxirribosa).

● Dos monosacáridos se pueden unir por enlaces de tipo covalente,para formar disacáridos; entre los disacáridos podemos citar lasacarosa o azúcar común (glucosa más fructosa), la lactosa o azúcarde la leche (galactosa más glucosa) y la maltosa o azúcar de malta(glucosa más glucosa).

● Si se unen de dos a diez monosacáridos, se forman los oligo-sacáridos, como la inulina presente en muchos vegetales.

● La unión de un gran número de monosacáridos puede dar lugar a los homopolisacáridos, formados por unsolo tipo de monosacáridos, como por ejemplo los polímeros de glucosa: el almidón, el glucógeno y la celulosa.El almidón en las células vegetales y el glucógeno de las animales son despensas energéticas que las célulasdegradan fácilmente para obtener energía. La celulosa es el principal componente de la pared celular de lascélulas vegetales. La variedad de polisacáridos estriba, no en los monosacáridos que lo integren, sino en elmodo de encadenarse unos a otros. De esa unión depende que el polisacárido resultante sirva de almacénde combustible celular (como el almidón) o como elemento estructural (celulosa). La quitina del exoesqueletode los artrópodos es también un polisacárido.

Ilustración 5.2

Dos monosacáridos que forman parte de los ácidosnucleicos.

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● Algunos polisacáridos poseen dos o más monosacáridos distintos. Son los heteropolisacáridos, como porejemplo los mucopolisacáridos que actúan como lubricantes y forman parte de la matriz extracelular de lostejidos conjuntivos, cartilaginosos y óseos de los animales.

● Algunos monosacáridos y oligosacáridos se asocian a lípidos y proteínas para constituir glucolípidos yglucoproteínas. Estas moléculas están presentes en el exterior de la membrana plasmática y tienen importanciaen los fenómenos de reconocimiento celular.

►Los lípidosLos lípidos son un grupo muy heterogéneo de biomoléculas, cuya única característica en común es que resultan

insolubles en agua (debido a la abundancia de átomos de hidrógeno y a la escasez de átomos de oxígeno y nitrógeno).Podemos agruparlos en:

1. Lípidos con ácidos grasos en su estructura. Entre ellos destacan:

● Los triglicéridos o grasas neutras, que se acumulan en las células en forma de gotas y constituyen suprincipal reserva energética. La hidrólisis alcalina de las grasas conduce las la formación de jabones,sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos.

● Las ceras, que tienen una función protectora e impermeabilizante.

● Los fosfolípidos, que forman parte de las membranas celulares.

2. Lípidos que no contienen ácidos grasos en suestructura, como, por ejemplo:

● Los terpenos, que comprenden un buen número deaceites esenciales de las plantas con olores y saborescaracterísticos, así como pigmentos vegetales y algunasvitaminas.

● Los esteroides, que incluyen moléculas como elcolesterol [véase la ilustración 5.3], componenteindispensable de las membranas celulares. Entre losesteroides también podemos citar algunas hormonas(encargadas de la regulación de multitud de funciones),vitaminas (que participan en algunas reaccionesmetabólicas) y ácidos biliares (capaces de emulsionar las grasas).

►Las proteínasLas proteínas son macromoléculas formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, por regla general, azufre.

Constituyen más del 50 % del peso seco de las células animales y de las bacterias (aunque en las células vegetales,debido a la celulosa, son más abundantes los glúcidos). Son las más versátiles de las moléculas orgánicas; el númerode posibles tipos de proteínas es virtualmente infinito.

● Las subunidades de las proteínas son los aminoácidos, que se unen entre sí mediante enlaces llamadospeptídicos para formar péptidos (uniones de unos pocos aminoácidos) y polipéptidos (cadenas de muchosaminoácidos). Un polipéptido de más de 100 aminoácidos se considera ya una proteína.


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Ilustración 5.3

Molécula de colesterol, un tipo de lípido sin ácidos grasos,formado por anillos (A, B, C y D). Los números señalan loscarbonos. Entre 5 y 6 se forma un doble enlace.

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● La ordenación de los aminoácidos de una proteína constituye susecuencia o estructura primaria. Cada proteína posee una secuenciade aminoácidos característica, que le permite adoptar una determinadaconformación tridimensional (estructuras secundaria y terciaria).

● Algunas proteínas necesitan de la asociación de varias cadenaspolipeptídicas para ser funcionales. En este caso se dice que poseenestructura cuaternaria.

Existen proteínas capaces de autoensamblarse formando agregados quedan lugar a numerosas estructuras celulares como, por ejemplo, losribosomas.

Algunas proteínas contienen en su estructura algún componente noproteínico (ion metálico, coenzima…) necesario para su actividad, y sedenominan proteínas conjugadas o heteroproteínas.

Las proteínas son moléculas específicas, lo que significa que una mismaproteína puede tener secuencias distintas en diferentes individuos. Cuanto más cercanas evolutivamente sean dosespecies, más semejantes serán sus proteínas.

Básicamente, las proteínas tienen como misión unirse a otras moléculas de maneramás o menos selectiva. Algunas son las encargadas de formar las distintas estructurascelulares, incluidas las membranas, en las que aparecen asociadas a lípidos; entre ellas,algunas se especializan como proteínas transportadoras de membrana, y también lashay que actúan como proteínas canales o como receptores. Otras proteínas, llamadasenzimas, son las responsables de facilitar y regular las reacciones químicas que tienenlugar en las células.

Otras muchas funciones celulares, como el movimiento, el transporte y almacenamientode sustancias o la coagulación sanguínea, también dependen de proteínas especializadas(por ejemplo, la hemoglobina que transporta los gases respiratorios). Los anticuerpos,encargados de reconocer antígenos extraños al organismo, son proteínas, así comoalgunas hormonas y toxinas.

►Ácidos nucleicosLos ácidos nucleicos están formados por nucleótidos, que son moléculas orgánicas

constituidas por carbono, hidrogeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo.

● Los nucleótidos se forman por la unión de otras tres moléculas diferentes: unabase nitrogenada (adenina, guanina, citosina, uracilo o timina), un monosacárido(la ribosa o un derivado suyo, la desoxirribosa) y una o más moléculas de fosfato.

● Los nucleótidos trifosfato (con tres moléculas de fosfato), especialmente el ATP(adenosín trifosfato), son las principales moléculas encargadas de almacenar ytransportar energía dentro de las células. Los enlaces entre los grupos fosfatopueden hidrolizarse (romperse por adición de una molécula de agua), produciendofosfato inorgánico y liberando la energía acumulada en dichos enlaces (enlacesde alta energía).

Ilustración 5.4

En el interior del glóbulo rojo se encuentra la molécula dehemoglobina, formada por 4 cadenas polipeptídicas (dosalfa y dos beta) y un componente no proteico, el grupohemo, unido a un átomo de hierro. La hemoglobina seencarga de transportar oxígeno y dióxido de carbono porla sangre.

Ilustración 5.5

Modelo elaborado en 1953 por James Watsony Francis Crick para dar cuenta de la estructuradel ADN y de su duplicación, que es la base dela herencia.

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Los nucleótidos se unen entre sí para formar polinucleótidos o ácidos nucleicos. Hay dos tipos de ácidos nucleicos:el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico). La ordenación de los nucleótidos de un ácidonucleico constituye su secuencia o estructura primaria —la secuencia de bases de un ácido nucleico puede abreviarseal máximo escribiendo únicamente las iniciales de las bases nitrogenadas: A, T, C y G en el caso del ADN y A, U, C yG para el ARN—.

Las larguísimas cadenas de ADN contienen las instrucciones necesarias para ensamblar correctamente losaminoácidos y construir las miles de proteínas diferentes que precisa toda célula.

Las moléculas de ARN intervienen en la traducción de las instrucciones escritas en el ADN para formar las proteínas.Existen tres tipos de ARN que se diferencian por su estructura y su función.

1. El ARN mensajero, que contiene en su secuencia de bases la información genética para la síntesis de unaproteína.

2. El ARN ribosómico, que forma parte de la estructura de los ribosomas.

3. El ARN de transferencia, que actúa como intermediario entre el ARN mensajero y la síntesis de proteínas.

El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos que se asocian formando una doble hélice. En las célulaseucarióticas, el ADN se asocia a un tipo de proteínas y se empaqueta hasta formar unas estructuras denominadascromosomas. En las células procariotas y en los virus, el ADN puede presentar una estructura diferente: una o doscadenas, lineal o circular…

Un segmento de ADN que tiene una determinada función es un gen; el ADN es, por tanto, una sucesión lineal degenes (aunque habitualmente hay mucho “ADN sin significado” entre un gen y el siguiente), y este conjunto degenes de un individuo constituye su genoma.

El contenido del ADN de cada célula se ha de transmitir intacto a su descendencia de generación en generacióny, para ello, cada célula que va a dividirse duplica previamente su ADN, para posteriormente repartir idéntico contenidoa las dos células hijas. Este proceso de duplicación del ADN se denomina replicación. A pesar de que el proceso dereplicación tiene mecanismos correctores, a veces se producen fallos en la incorporación de los nucleótidos, quepueden dar lugar a mutaciones. Cuando éstas afectan a las células germinales de un individuo, se transmitirán a sudescendencia. Como veremos, no todas las mutaciones son desfavorables; hay algunas que pueden ser beneficiosaspara los individuos portadores y permiten la evolución de las especies.

1. El agua es la molécula más abundante en los seres vivos. Si está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno deoxígeno, ¿por qué el oxígeno representa el 60 % del peso de un individuo y el hidrógeno solamente el 10 %? (Consultala tabla del Sistema Periódico para ver las características de ambos elementos).

2. Los fosfolípidos son moléculas heteropolares; es decir, poseen una región hidrofóbica y otra polar. Explica cuál serásu disposición sobre una superficie acuosa. Las membranas biológicas presentan una bicapa de fosfolípidos; ¿cómoestarán dispuestas las dos capas de fosfolípidos?

3. a) ¿Qué pentosa llevarán los nucleótidos del ADN? ¿Y los del ARN?

b) Indica en cada uno de los casos si la secuencia pertenece a un ADN o a un ARN. Razona la respuesta.

I. ATTCGGGA II. CACUAGAC III. ACCAACGG

A c t i v i d a d e s

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2. La teoría celularEl término célula había sido usado en 1665 por el botánico inglés Robert Hooke (1635-

1703) para designar a las celdillas (cellula es el diminutivo de cella, palabra latina que significa“celda”) que había observado al examinar al microscopio delgadas láminas de corcho [véasela ilustración 5.6]. El médico italiano Marcello Malpighi (1628-1694), entre otros, habíacorroborado su existencia en muchas especies de plantas.

La mejora en las técnicas de microscopía permitió el desarrollo de la teoría celular. Unode los principales artífices en este progreso fue el comerciante de telas holandés, y científicoaficionado, Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), que construyó diminutas lentes biconvexasmontadas sobre placas metálicas que se sostenían muy cerca del ojo [véase la ilustración5.7]. A través de ellas podía observar objetos que montaba sobre la cabeza de un alfiler,ampliándolos hasta trescientas veces (potencia que excedía con mucho la de los primerosmicroscopios de lentes múltiples). Con este y otros artilugios tan sencillos pudo realizar unagran cantidad de observaciones, como las que se muestran en la ilustración 5.7.

En 1831, el médico y botánico escocés Robert Brown (1773-1858) descubrió, en célulasvegetales, un grumito al que llamó núcleo (palabra derivada del latín nux, “nuez”); entre éstey el límite de la célula, hoy llamado membrana plasmática, se localizaba un líquido gelatinosoal que más tarde se designaría como citoplasma.

En 1937, el botánico alemán Matthias Jacob Schleiden (1804-1881) estudió en elmicroscopio distintas plantas y llegó a la conclusión de que estaban compuestas por unidades identificables o células.Además, propuso, equivocadamente, que las nuevas células se formarían a partir de los núcleos celulares de lascélulas viejas.

Posteriormente, en 1839, un amigo suyo, el fisiólogo alemán Theodor Ambrose Hubert Schwann (1810-1882), hizoextensiva esta hipótesis a los animales, unificando animales y plantas en una teoría común, la teoría celular, cuyosfundamentos son:

● Todos los tejidos animales y vegetales se desarrollan de la misma manera: a partir de células que crecen ycambian, especializándose en determinadas funciones (proceso conocido como diferenciación celular).

● Las actividades de un ser vivo se explican en términos de la actividad de sus células. Por ejemplo, las secrecionesorgánicas (saliva, bilis, orina…) no son meros exudados de los tejidos, como solía afirmarse entonces, sinoproductos del metabolismo de las células de las glándulas.

R E C U E R D A

� Los seres vivos están constituidos por moléculas inorgánicas y biomoléculas. Se denominan inorgánicas a aquellasmoléculas que están presentes también en la materia mineral, como el agua y las sales minerales.

� Las biomoléculas son propias de los seres vivos y pertenecen a uno de estos cuatro grupos: glúcidos, lípidos, proteínasy ácidos nucleicos. Todos ellas están formadas por monómeros que pueden unirse formando polímeros o macromoléculas.

� La función de las biomoléculas es muy variada (estructural, energética, transportadora…). � Los ácidos nucleicos son las moléculas transmisoras de la información genética.

Ilustración 5.6

Dibujos de Robert Hooke para su obraMicrographia, en los que muestra lasceldillas de una lámina de corcho y elmicroscopio con el que las observó.

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● El óvulo o huevo a partir del cual sedesarrolla un ser vivo también poseeestructura celular, lo mismo que losrudimentos del embrión.

Al estar la teoría celular edificada sobresólidos cimientos empíricos –lo que laalejaba de algunos esquemas especulativosque la precedieron– no tuvo dificultad enrectificar ciertos errores que lastraron sunacimiento, como el referente al origen delas células: los continuos avances técnicospermitieron descubrir que el núcleo de lacélula se forma por división de un núcleopreexistente en dos o más núcleos hijos.Rudolph Carl Virchow (1821-1902) resumió

esa y otras observaciones en su célebre aforismo de 1855: omnis cellula e cellula, es decir, “toda célula proviene dela división de otra célula”. La aceptación definitiva de la teoría celular llegó de la mano de Louis Pasteur con susexperimentos sobre la multiplicación de los microorganismos unicelulares.

En términos actuales, la teoría celular presenta los siguientes postulados:

1. La célula es la unidad anatómica de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.

2. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio.

3. Cada célula posee toda la información hereditaria para el control de su desarrollo y funcionamiento, y transmiteesta información a la siguiente generación.

4. Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas.

A medida que los microscopios se perfeccionaban, que se depuraban las técnicas de preparación de cortes detejidos y que se multiplicaban las publicaciones científicas dedicadas a la célula, los investigadores toparon con un obstáculo,no por esperado menos molesto: las leyes de la física dictaminaban que ningún microscopio óptico, por perfecto que fuese,permitiría distinguir detalles menores que 0,25 micrómetros (esto es, un cuarto de millonésima de metro). Puede pareceruna cifra muy pequeña, pero lo cierto es que, para el mundo de las células, resulta demasiado grande: es como si unanatomista fuese incapaz de percibir todo lo que tuviese un tamaño inferior al de nuestra cabeza.

En todo caso, resultaban evidentes las insuficiencias de la metodología tradicional –consistente en ir escrutandoporciones cada vez menores de las células–, lo que justificaba la búsqueda de rumbos alternativos. Afortunadamente,ya se habían comenzado a dar los primeros pasos por dos de tales sendas:

A. Enfoque químico. Esta perspectiva implicaba la identificación de los elementos químicos que componen lascélulas, tales como carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno –tarea que comenzó a finales de siglo XVIII–, para,a partir de ahí, avanzar en sentido contrario al tradicional: hacia la caracterización de moléculas de tamañoprogresivamente mayor, hasta dar –a lo largo de los cien años siguientes– con las proteínas, ácidos nucleicos,glúcidos, lípidos que componen las estructuras celulares (membrana, núcleo, citoplasma…).

B. Enfoque fisiológico, que conllevaba añadir una dimensión al estudio puramente estático de las células: eltiempo. Examinar un tejido al microscopio implica fijarlo, deshidratarlo, congelarlo o incluirlo en un bloque deparafina, cortarlo, teñirlo y montarlo; en definitiva, el análisis de células solo permitía observar instantáneas

Ilustración 5.7

A la derecha, artilugio que construyó Anton van Leeuwenhoek:sobre la punta del clavo colocaba la muestra y en el agujero dela plancha metálica situaba las lentes.En la parte inferior algunos de sus dibujos, de izquierda a derecha:ciclo vital de la hormiga, espermatozoides humanos, diversostipos morfológicos de bacterias, pulga encima de un alfiler.

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de su vida –como eran justo antes de matarlas para investigarlas–. Se hacía necesario, así, estudiar los cambiosque ocurren en su seno a lo largo del tiempo; en otras palabras, su fisiología.

Ambos proyectos no se desarrollaron independientemente, sino que, al contrario, estuvieron muy ligados desdesu mismo comienzo gracias a un punto de interés común: la caracterización de los gases. Como veremos en la siguienteUnidad, fue precisamente el descubrimiento de que el aire consistía en una mezcla de varios gases lo que permitióesclarecer no solo los procesos de la combustión y la oxidación –sentando así las bases de la Química–, sino tambiénaquellos como la respiración, la fermentación y la fotosíntesis que son el fundamento de la Fisiología.

2.1. El origen de la vidaLa composición química y las funciones de los componentes esenciales que forman los seres vivos, así como una

serie de reacciones metabólicas básicas destinadas a obtener energía de los alimentos, son comunes en la granmayoría de los organismos. Esta similitud indica que la vida en la Tierra puede haber tenido un origen común. Sinembargo, esta idea, que hoy parece tan evidente, tuvo que abrirse camino a lo largo de la historia de la ciencia y dela filosofía. Durante este largo periodo se han propuesto diversas teorías acerca del origen de la vida.

►La generación espontáneaLos primeros que se ocuparon formalmente de este tema fueron los pensadores de la antigua Grecia. Entre ellos

destaca Aristóteles (384-322 a.C.), quien sostenía la idea de la generación espontánea, según la cual los seres vivosprovenían directamente de la materia inerte sin sufrir ningún tipo de proceso previo. Por ejemplo, del lodo se formanlas lombrices; de la carne en descomposición, las moscas; de la ropa sucia y basura, las ratas. Esta idea se mantuvodurante muchos siglos, hasta el final de la Edad Media, y durante este período se alternaba la creencia en la generaciónespontánea con la idea del origen divino de la vida, llegándose incluso a tachar de herejes a aquellos que intentabanestudiar la cuestión, como el alquimista belga Jan Baptist van Helmont (1577-1644), quien formuló una receta paraobtener ratones a partir de granos de trigo: “Colóquese en un recipiente una camisa usada, con sudor de hombre (queactúa como principio generador), junto a una pequeña cantidad de granos de trigo. Al cabo de 21 días se obtendránratones vivos, de características idénticas a los naturales”.

►El experimento de RediA finales del siglo XVII comenzó a cuestionarse la idea de la generación espontánea, especialmente a partir de los

trabajos del naturalista italiano Francesco Redi (1626-1698), que ideó un experimento sencillo y concluyente —losexperimentos que condujeron a refutar la teoría de la generación espontánea constituyen un buen ejemplo de laaplicación del método científico [véase el recuadro “El método científico”]—.

● Redi tomó tres frascos y puso carne en cada uno. Selló fuertemente uno de los frascos, dejó otro abierto, ycubrió al tercero con gasa. La conclusión del experimento demostró el desarrollo de gusanos en la carne delfrasco abierto y sobre la gasa del frasco correspondiente, mientras que no se observaron gusanos en ningunaparte del frasco sellado.

Con este experimento Redi demostró que las larvas de los gusanos no aparecían por generación espontánea, yque su presencia estaba relacionada con la posibilidad que tenían las moscas de llegar a la carne (y a los pescados)y poner sus huevos. De esta manera, se comenzó a cuestionar la generación espontánea como origen de la vida.

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►Los trabajos de PasteurEn el siglo XVIII ya se aceptaba que los seres vivos complejos como los insectos no se formaban por generación

espontánea, pero no sucedía lo mismo con los microorganismos descubiertos por Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)[véase la ilustración 5.7].

Fueron los experimentos del químico francés Luis Pasteur (1892-1895) los que derribaron definitivamente estateoría. Pasteur demostró que los microorganismos eran transportados por el aire.

● Para ello colocó en recipientes con cuello en forma de cisne un caldo nutritivo —constituido por agua de levadurade cerveza a la que se añadió azúcar, orina, jugo de remolacha y agua de pimiento— y lo hirvió durantevarios minutos, hasta que empezó a salir vapor por el extremo abierto, para eliminar los microorganismos.

Ilustración 5.8Experimento de Redi.

El método científicoToda la ciencia se sustenta en la aplicación del llamado método científico (del griego meta, “hacia” y odos, “camino”; camino

hacia el conocimiento) que es un proceso destinado a explicar fenómenos, establecer relaciones entre los hechos y enunciarleyes que expliquen los fenómenos físicos del mundo y permitan obtener, con estos conocimientos, aplicaciones útiles al hombre.Este método incluye una serie de procedimientos fijados de antemano por una disciplina con el fin de alcanzar conocimientosválidos mediante instrumentos confiables.

Se basa en dos pilares fundamentales. Por un lado, en la reproducibilidad, es decir, un determinado experimento ha depoder ser repetido en cualquier lugar y por cualquier persona. Por otro lado, en la falsabilidad, lo cual implica que se puedendiseñar otros experimentos que, en el caso de dar resultados distintos a los predichos, negarían la hipótesis puesta a prueba.

Las etapas del método científico son:

1. Observación del fenómeno. Consiste en aplicar atentamente los sentidos a un fenómeno u objeto, para estudiarlostal como se presentan en la realidad.

2. Planteamiento de preguntas acerca del fenómeno. La acción y efecto de extraer, a partir de determinadas observacioneso experiencias particulares, el principio particular de cada una de ellas.

3. Formulación de hipótesis explicativas. A partir del planteamiento de las preguntas, se elabora una explicación (hipótesis)que satisfaga la pregunta. Una hipótesis ha de cumplir ciertos requisitos, como estar acorde con los hechos conocidos,ser capaz de predecir observaciones aún no realizadas y, ante todo, ser susceptible de comprobación.

4. Experimentación. Comprobación experimental de una hipótesis (esta etapa diferencia lo que es ciencia de lo que no,toda hipótesis que no pueda ser sometida a prueba cae fuera del dominio de la ciencia). Si los experimentos demuestranque la hipótesis es errónea, hay que modificarla o formular otra nueva, que iría seguida de nuevos experimentos.

5. Enunciación de principios o teorías. Consiste en generalizar los resultados obtenidos (conclusiones). Para ello esrequisito imprescindible haber demostrado experimentalmente la validez de la hipótesis.

Cualquier experimento requiere dos series de pruebas idénticas en todos los aspectos salvo en uno, que es el que se pretendevalorar (serie de referencia y serie experimental).

155

Después dejó enfriar y concluyó que, aunque los recipientes no estabancerrados, la especial forma del cuello impide que los microorganismossean transportados por el aire hasta el caldo nutritivo.

►Hipótesis de OparinHoy en día, la teoría más aceptada para explicar el origen de las moléculas

que forman los seres vivos es la que se basa en la hipótesis sobre unaevolución molecular abiogénica que tuvo lugar sobre la Tierra y que fueexpuesta por el científico ruso Aleksandr Oparin (1894-1980) en 1924 —deforma independiente, el genetista británico John Haldane (1892-1964) llegóa conclusiones similares—.

Según esta teoría, la primitiva atmósfera carecía de oxígeno y estabaformada por gases como el metano, el amoníaco y el vapor de agua. Noexistía capa de ozono y los gases atmosféricos estaban sometidos a intensasradiaciones ultravioletas provenientes del Sol, y a fuertes relámpagos que se producían en la propia atmósfera; porefecto de estas energías, los gases empezaron a reaccionar entre sí dando lugar a pequeñas moléculas orgánicas. Almismo tiempo la Tierra empezó a enfriarse, y comenzó a llover torrencialmente; estas lluvias arrastraron las moléculasde la atmósfera hacia los primitivos mares que se iban formando.

Las moléculas orgánicas se concentraron en los cálidos mares primitivos —Oparin llamó a estos mares somerosespecialmente cargados de sustancias orgánicas, caldo nutritivo o sopa primordial— lo que propició que las moléculassiguieran reaccionando entre sí gracias a la energía proporcionada por las tormentas eléctricas, y aparecieran nuevasmoléculas orgánicas cada vez más complejas. Algunas de esas moléculas se unieron constituyendo unas asociacionescon forma de pequeñas esferas llamadas coacervados que todavía no eran células.

El proceso continuó hasta que apareció una molécula que fue capaz dedejar copias de sí misma, es decir, algo parecido a reproducirse; esta moléculasería algo similar a un ácido nucleico. Los coacervados que tenían “el ácidonucleico” empezaron a mantenerse en el medio aislándose para no reaccionarcon otras moléculas, y finalmente empezarían a intercambiar materia y energíacon el medio, dando lugar a primitivas células (que se desarrollaron en marestranquilos y cálidos protegidos por el agua de la intensa radiación ultravioleta).

►Experimento de MillerLa hipótesis de Oparin obtuvo apoyo experimental en la década de 1950,

gracias a los químicos norteamericanos Stanley Miller (1930-2007) y HaroldUrey (1983-1991).

Miller diseñó un aparato de laboratorio que simulaba las condicionesambientales de la Tierra hace 3500 Ma. En un matraz de balón (compartimentoatmósfera) introdujo los gases que presumiblemente existieron en esa atmósfera primitiva: hidrógeno, nitrógeno,metano, dióxido de carbono, amoniaco y agua.

Este matraz estaba conectado a través de dos tubos de vidrio —uno en la parte superior y otro en inferior— conotro matraz parcialmente lleno de agua (compartimiento océano) que desempeñaba un papel similar al de los antiguosocéanos existentes en nuestro planeta; entre ambos compartimentos se colocaron unos tubos con sendas llavesque permitían tomar muestras de agua. En el compartimento atmósfera se produjeron descargas eléctricas —queactuaban como los rayos de la primitiva atmósfera— para simular las condiciones iniciales de la Tierra. Mientras, elagua contenida en el compartimiento océano se mantuvo hirviendo constantemente, para producir de forma continua

Ilustración 5.10

Coacervados, gotitas, formados por la interacción entre gelati-na y goma arábiga. Experimento de A. Oparin

Ilustración 5.9

Experimento de Pasteur. En A se introduce el caldo nutritivo enun recipiente y se dobla el cuello del matraz. En B se hierve elcontenido del recipiente. En C se elimina el cuello del recipien-te o se inclina todo el objeto.

156


5UNIDAD

vapor que permitiera la circulación de los gases. Los productos que se formaban como consecuencia de las descargaseléctricas, se condensaron en un tubo en forma de U y en el compartimiento océano.

Este sencillo sistema se mantuvo en funcionamiento durante una semana, al cabo de la cual el líquido inicial,que era incoloro, se volvió rojizo. Se analizaron los compuestos que se habían originado y los resultados fueronsorprendentes: se detectaron cuatro moléculas similares a los aminoácidos y, además, urea y varios ácidos grasossimples; todas ellas moléculas que se encuentran comúnmente en los seres vivos. Se había logrado, por tanto, lasíntesis abiótica (en ausencia de vida) de moléculas orgánicas.

►Otras teorías sobre el origen de la vidaEn el siglo XIX gozó de mucha aceptación la teoría de la panspermia, según la cuál la vida no surgió en nuestro

planeta, sino que se propago en el espacio mediante esporas semejantes a las de los microorganismos. El químicosueco Arrhenius (1859-1927), en 1908, sugirió que diminutas formas de vida sencillas, escapadas de algún planeta,se desplazaron a la deriva en el espacio, pudiendo inocular la vida en distintas partes de la galaxia. Hoy día se sabeque la radiación en el espacio es tan grande que esos pequeños organismos podrían no estar suficientemente protegidosy morir antes de finalizar el viaje.

Actualmente, existe una variante de la teoría química del origen de la vida que contempla la posibilidad de un origenextraterrestre de la vida. Esta teoría asume los principios de la teoría de Oparin, pero propone que la moléculareplicante, ese ácido nucleico primitivo capaz de autocopiarse, no surgió en los mares primordiales terrestres, sino quese originó en alguna nebulosa próxima a la Tierra o en la propia nebulosa que dio lugar al Sistema Solar, y llegó a laTierra en algún asteroide, integrándose en el proceso de evolución química que ya se daba en la Tierra. Esta teoría,sustentada por científicos de la talla del astrónomo estadounidense Carl Sagan (1934-1996), se basa en el descubrimientoextraterrestre de numerosas moléculas bioquímicas, tales como agua y aminoácidos, en las nubes gaseosas de algunasnebulosas.

►De las moléculas orgánicas a las protocélulasA partir de estas primeras moléculas se han de formar macromoléculas como las proteínas y los ácidos nucleicos;

alguna de ellas debería tener capacidad autorreplicante y, posteriormente, rodearse de membranas, dando lugar a lasdenominadas protocélulas. A pesar de todas las investigaciones realizadas hasta el momento, el tránsito de moléculasa protocélulas y de éstas al primer ser vivo es totalmente desconocido. Solo podemos elaborar hipótesis más o menos

Ilustración 5.11Experimento de Miller. En elcompartimento “atmosférico” sereproducen las condiciones dela atmósfera primitiva. En elcompartimento “océano” se sin-tetizan los compuestos orgáni-cos que darán lugar a los prime-ros seres vivos.

157

verosímiles, ya que los fósiles más antiguos que conocemos [véase la ilustración 5.12] son muy posteriores a lasprimeras formas de vida. Entre estas hipótesis podemos citar:

● Las microesferas de Fox. Entre las décadas de los 50 y los 60 del pasado siglo, el científico estadounidenseSydney Fox (1912-1998) estudió la formación espontánea de proteinoides (estructuras semejantes a proteínas)a partir de aminoácidos, bajo condiciones que plausiblemente pudieran haber existido tempranamente en lahistoria de la tierra. Al sumergirse en agua, los protenoides se replegaban sobre sí mismos dando lugar a unaspartículas microscópicas globosas, llamadas microesferas. Estas partículas pueden crecer por acreción,proliferar a través de la fusión y ramificarse por varias generaciones hasta el punto de participar en unacomunicación interpartículas a través de la transferencia de material.

● La teoría de “el mundo del ARN”. El descubrimiento de los ribozimas (moléculas de ARN con actividadcatalítica) condujo al desarrollo de esta teoría, según la cual pequeñas moléculas de ARN actuaban al mismotiempo como almacén de información genética y como catalizador de su propia replicación —se han obtenidoen el laboratorio moléculas de ARN con capacidad de duplicarse—. Según este modelo, las primeras membranascelulares pudieron haberse formado espontáneamente a partir de moléculas similares a proteínas (se haobservado que, en determinadas condiciones, estas sustancias pueden formar microesferas con característicassemejantes a los compartimentos rodeados de membranas). La principal dificultad de esta teoría radica en lainestabilidad del ARN ante la radiación ultravioleta.

● Reacciones bioquímicas. Otras hipótesis rechazan la idea de la autorreplicación de un “gen desnudo”, moléculasde ácido nucleico, y postulan que primero aparecieron las reacciones bioquímicas y las rutas metabólicas, quepudieron proporcionar un ambiente metabólico adecuado, para la posterior emergencia de la replicación del ARN.

También el ambiente en el que pudo desarrollarse la vida es objeto de controversia, puesto que no todos loscientíficos que investigan sobre el origen de la vida están de acuerdo con la idea de que ésta se desarrolló en marestranquilos y cálidos; algunos investigadores son favorables a la idea de que la vida se creó en un medioambiente delagunas sometidas a las mareas, donde las moléculas se enfrentasen aperíodos alternativos de sequedad y humedad. Los períodos de humedadpodrían disolver componentes químicos, lo cual les permitiría reaccionar entresi, mientras que los períodos de sequía permitirían que los elementos químicosse condensasen, estimulando numerosas reacciones. En estos casos, el Solproporcionaría la energía necesaria.

►Primeros organismosComo estudiamos en la Unidad 2, los organismos primitivos debieron ser

anaerobios heterótrofos primarios que dependerían para su supervivenciade las moléculas ricas en energía de la sopa primitiva. Al irse agotando losnutrientes, algunos organismos siguieron un camino evolutivo que lespermitiera nutrirse de materia inorgánica, iniciándose el autotrofismo. Laenergía procedía de ciertas reacciones químicas que la liberan.

Los primeros fósiles encontrados corresponden a células procariotas(cianobacterias) de morfología muy sencilla [véanse las ilustraciones 5.12 y2.26] pero que presentaban una gran diversidad metabólica.

Ilustración 5.12

Microfósiles de Apex Chert, Australia. Estos organismos datan,aproximadamente de 3 465 Ma. Se asemejan a las ciano-bacterias filamentosas.

158


5UNIDAD

A lo largo de un proceso que pudo durar millones de años, algunos de estos organismos pasaron de ser consumidoresde materia orgánica a productores primarios, mediante el desarrollo de un nuevo tipo de proceso, la fotosíntesis.Estos organismos captaban la luz solar y la utilizaban en la síntesis de moléculas orgánicas pero todavía no erancapaces de romper moléculas de agua y liberar oxígeno como subproducto.

Posteriormente, determinados organismos fotosintéticos comenzaron a utilizar agua en la fotosíntesis y, enconsecuencia, a liberar oxígeno. Este hecho fue fundamental en el desarrollo y evolución de la vida sobre la Tierra,principalmente por dos razones:

1. El oxígeno comenzó a saturar los mares y la atmósfera, lo que supuso la primera “contaminación ambiental” y tuvodesastrosas consecuencias para los seres vivos: aniquiló a casi todos los organismos anaerobios que habíanevolucionado durante el Arcaico, produciéndose la primera extinción en masa de la historia de la Tierra.

2. Se formó la capa de ozono (O3), que actúa como un filtro de las radiaciones ultravioletas, altamente nocivaspara los organismos.

Durante millones de años, los organismos aerobios se diversificaron, y las bacterias fotosintéticas siguieronenriqueciendo la atmósfera con oxígeno y retirando el CO2. En el eón proterozoico aparecieron los primeros organismoseucariotas unicelulares (dotados con núcleo) —según las teorías más avanzadas, que estudiaremos en la Unidad 6,surgieron como consecuencia de la unión simbiótica de varios procariotas—. También en este eón emergieron losprimeros organismos pluricelulares.

2.2. Niveles de complejidad de los organismosEl uso del microscopio había permitido observar muchos organismos invisibles a simple vista, a los que en un primer

momento se les denominó infusorios –debido a que se encontraban habitualmente en infusiones de materia orgánicaen descomposición–. Pronto se descubrió que dicho término englobaba a organismos que iban desde gusanos y algas(claramente formados por células, como sus contrapartidas macroscópicas, aunque, lógicamente, en menor cantidad)hasta seres vivos de más confusa interpretación.

En efecto, dichos organismos no estaban, aparentemente, divididos en células –contrariamente a lo postuladopor la teoría celular–, a pesar de que sus funciones vitales mostraban una sorprendente analogía con las de los

Ilustración 5.13

Los organismos unicelulares del género Paramecium carecen de órganos, pero poseen porciones especializadas de su citoplasma (orgánulos)que realizan algunas de las funciones que, en un organismo pluricelular, están encomendadas a órganos o sistemas diferentes. Tambiénson capaces de reproducirse, bien dividiéndose en dos (a la izquierda de la fotografía), bien sexualmente por conjugación, mecanismo porel que dos de estos organismos se fusionan e intercambian núcleos, que más tarde se dividirán en núcleos hijos (a la derecha de la fotografía).

159

animales (captura de presas, movimientos…); de hecho, muchos de ellos eran del tamaño de las células tradicionales,e incluso menores. Algunos naturalistas intentaron localizar en estos diminutos seres órganos y sistemas propiosde los animales, como los genitales o el aparato digestivo. Pero pronto se demostró que cada uno de estosseres era, en su totalidad, una sola célula. Así pues, junto a los organismos estudiados hasta entonces, formadospor la asociación de muchas células (pluricelulares), existían –y en gran cantidad– organismos unicelulares,células aisladas que llevaban a cabo por sí solas todas las funciones propias de un ser vivo [véase la ilustración5.13].

Ahora bien, si tan admirablemente se las apañan las células solas, ¿qué necesidad tienen de agregarse unascon otras para formar organismos pluricelulares? La pregunta cobra aún más sentido si tenemos en cuenta que lapluricelularidad plantea algunos problemas: a medida que el número de células es mayor aumenta el volumen delorganismo y llega un momento en que no todas las células están en contacto directo con el medio externo, por loque no pueden captar directamente los nutrientes ni eliminar los residuos. ¿Cuáles son, pues, las ventajas de lapluricelularidad, que la hacen “deseable” frente a las evidentes desventajas?

Una posible ventaja es que, en un conjunto de células dispersas, cada una de ellas está expuesta al entorno portodos lados, por lo que debe gastar energía en toda su superficie para combatir las inclemencias ambientales (mientrasque en un organismo pluricelular sólo las células externas requieren dicho gasto energético); aumentan, por tanto, susposibilidades de supervivencia. Otra ventaja es la división del trabajo fisiológico y la consiguiente continuidad defunciones que éste posibilita: un organismo unicelular no puede, simultáneamente, reproducirse, desplazarse yalimentarse, ya que cada una de estas funciones consume una buena fracción de los recursos y las estructuras dela célula y dificulta a las demás; pero en un organismo pluricelular distintas células pueden especializarse en diferentesfunciones, lo que acrecienta la eficiencia del sistema y contribuye a un ahorro de energía y de materiales, esto es, aun funcionamiento “más barato” y mejor.

La primera especialización en los seres pluricelulares es la aparición de células encargadas de la reproducción,denominadas células reproductoras o gametos. Las demás células tienen encomendadas tareas de relación y nutricióny se designan células somáticas o vegetativas.

Realizada esta primera división, las células somáticas siguieron especializándose, dando lugar a tejidos. Lostejidos no son otra cosa que un grupo de células dedicadas a realizar un determinado tipo de trabajo dentro del serpluricelular.

En los organismos pluricelulares más evolucionados, varios tejidos se agruparon para formar órganos, que sonpartes del ser vivo, claramente diferenciadas, cuya misión es realizar actos; como el órgano del estómago que realizael acto de la digestión gástrica, o la raíz encargada de la absorción del agua y las sales minerales.

Un conjunto de órganos formados por diferentes tejidos y que llevan a cabo una misma función se denominaaparato. Si estos órganos están formados por el mismo tejido constituyen un sistema. El aparato excretor constituyeun ejemplo de aparato; el sistema nervioso de los animales y el sistema de vasos conductores en las plantas constituyenejemplos de sistemas.

160


5UNIDAD

3. La biodiversidad En el año 1992 se celebró en Río de Janeiro la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y

desarrollo y en ella se aprobó un Convenio sobre Diversidad Biológica que entró en vigor en 1993. En este documentose reconocía la necesidad mundial de conciliar la preservación futura de la biodiversidad con el progreso humanosegún criterios de sostenibilidad o sustentabilidad promulgados en el Convenio internacional sobre la DiversidadBiológica que fue aprobado en Nairobi el 22 de mayo de 1972.

R E C U E R D A

� Durante muchos siglos se pensó que los seres vivos se originaban por generación espontánea. Esta teoría fue desbancadapor los experimentos de Redi y de Pasteur.

� La teoría de Oparin y Haldane indica que las moléculas inorgánicas presentes en la atmósfera primitiva de la Tierrapudieron dar lugar a compuestos orgánicos, gracias a la energía proporcionada por la luz ultravioleta y a la ausencia deoxígeno atmosférico.

� Los coacervados pudieron ser las estructuras precursoras de las primitivas células.� Miller y Urey demostraron que es posible la síntesis abiótica de compuestos orgánicos, en ciertas condiciones, como

las que se cree que existieron en la primitiva Tierra.� Los organismos pueden ser unicelulares o pluricelulares; estos últimos pueden presentar diversos niveles de organización:

tejidos, órganos, y aparatos o sistemas.

4. Basándose en la observación de que quienes bebían mucho zumo de fruta parecían tener menos catarros, en unauniversidad americana se suministró a un grupo de estudiantes voluntarios pastillas de vitamina C durante un invier-no. El grupo reveló una disminución del 65 % de resfriados, en comparación con el invierno anterior. ¿Podríamos con-cluir, a partir de estos resultados, que la vitamina C tiene algún efecto sobre el resfriado? (Aplica las distintas fasesdel método científico).

5. ¿La ciencia demuestra la imposibilidad de la aparición de la vida en nuestro planeta en virtud de un acto creador?Razona la respuesta.

6. En el experimento de Pasteur (véase la ilustración 5.9), ¿qué consecuencias tiene que se rompa el cuello del recipien-te o su inclinación?

7. ¿Qué información, relativa al origen de la vida, suministran los meteoritos?

8. ¿Cuál fue el acontecimiento fundamental que permitió a los primeros organismos abandonar el agua y comenzar laconquista del medio terrestre?

9. Intenta formular una hipótesis (esto es, una conjetura razonada que pueda ser contrastada experimentalmente) quepermita explicar por qué las células se agregan unas a otras para formar un organismo pluricelular.


161

En el convenio de Río se define Biodiversidad (del griego bio, vida y del latín diversĭtas, variedad) o diversidadbiológica, como la variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otros, los de los ecosistemasterrestres y acuáticos, así como los complejos ecológicos de los que forman parte. Se puede distinguir, pues, entrediversidad dentro de cada especie, diversidad entre especies y diversidad de los ecosistemas.

El sentido habitual del término biodiversidad se refiere tan solo al número de poblaciones de organismos y especiesdistintas. Pero esta noción no refleja la importancia del concepto, ya que éste debe incluir todas las interaccionesestables entre las especies (biocenosis) y entre éstas y el medio ambiente o biotopo, en el contexto del ecosistemadel que los organismos forman parte.

La biodiversidad actual de la Tierra es el resultado de cuatro mil millones de años de evolución. Como estudiamosen epígrafe 2.2 de la Unidad 2, desde que hace 530 Ma se iniciará la llamada explosión del Cámbrico (durante la cual,recordemos, aparecieron representantes de prácticamente todos los filos del reino animal: artrópodos, cnidarios,equinodermos, moluscos, cordados...), apenas se han producido importantes cambios en el reino animal –la “conquista”del medio aéreo, la exuberante diversificación de los insectos, la irrupción de los dinosaurios, el amanecer de lainteligencia humana–, y éstos se han limitado a la introducción de modificaciones dentro de cada filo para adaptarsea nuevos ambientes. Ningún nuevo filo, ningún plan de organización novedoso, ha surgido entre los animales desdeel último coletazo de creatividad, hará unos 500 Ma (aunque sí en otros reinos: las plantas con flores aparecieron hace“solo” unos 100 Ma).

Paralelamente, se produjeron grandes extinciones de origen natural que acabaron con gran parte de la vida existenteen ese momento [véase el epígrafe 2.2 de la Unidad 2 y la ilustración 2.33].

No se conoce el número actual de especies vivientes. Se han catalogado hasta la fecha algo más de millón y medio,pero cada año se descubren regularmente nuevas especies —por ejemplo, un promedio de tres aves por año—, ymuchas de ellas no han sido aún clasificadas. A modo de ejemplo, el 40 % de los peces de agua dulce de Sudaméricapermanece sin clasificar.

Lo que si se conoce es que actualmente se está produciendo una la perdida de diversidad o desaparición de ungran número de especies (algunas estimaciones la sitúan en el uno por mil anual) principalmente debido a factores

Ilustración 5.14

A la izquierda, ejemplares de tajinaste rojo (Echium wildpretii). Se trata de una planta herbácea bienal que puede alcanzar los 3 metros de altura y quese desarrolla en Las Cañadas del Teide (Tenerife).A la derecha, el último bucardo de España (Capra pyrenaica pyrenaica), que murió el 5 de enero de 2000. Esta subespecie de cabra montesa esta-ba en peligro de extinción desde comienzos del siglo XX por la caza excesiva.

162

antrópicos (es decir, debidos al ser humano ya sea directamente o indirectamente): contaminación ambiental, explotaciónde recursos naturales... Se calcula que el ritmo de desaparición de especies es 50 veces mayor que el “natural”.

Según algunos biólogos, como el español Miguel Delibes de Castro (n. 1947), de seguir este ritmo en menos demil años habrá desaparecido la vida en la Tierra, incluida la especie humana.

La localización geográfica de España, su cercanía al continente africano,la existencia de dos grandes conjuntos insulares o la disposición de susmontañas han creado unas condiciones óptimas para que nuestro país seauno de los más ricos de Europa en términos de biodiversidad, con cerca de85 000 especies de fauna y flora –el 54 % del total de especies europeas,y cerca del 50 % de las especies únicas en Europa–, entre las que se incluyenunas 8 000 plantas vasculares, 15 000 hongos, 50 000 invertebrados y 635especies de vertebrados.

Sin embargo, España no escapa a este proceso de pérdida debiodiversidad. Así, en los últimos cien años se han extinguido al menos 17especies animales y 24 especies vegetales (15 de ellas endémicas). Por otrolado, el 26 % de las especies de vertebrados se halla incluido en categoríasde conservación poco favorables, y las especies declaradas en peligro deextinción se han duplicado en los últimos 25 años; destacan entre ellas ellince Ibérico, el águila imperial ibérica, la tortuga boba y el atún rojo.

También la flora se encuentra en una situación dramática: una de cada diez especies de plantas, de las 250 000descritas en el mundo, se encuentra en peligro de extinción. En España, 220 especies vegetales corren el riesgo dedesaparecer, la mitad de ellas en las Islas Canarias, ya que posee un gran número de especies endémicas como eltajinaste [véase la ilustración 5.14], el alhelí y la violeta del Teide.

►Importancia de la biodiversidadFundamentalmente, el valor esencial de la biodiversidad reside en que es garante de bienestar y equilibrio en la

biosfera. El biólogo español Ramón Folch (n. 1946) habla de una homeostasis planetaria, es decir, de “un equilibriode la biosfera que puede derrumbarse si seguimos arrancándole eslabones”. Los diversos elementos (organismos,especies o ecosistemas) que componen la biodiversidad constituyen verdaderas unidades funcionales, que aportan yaseguran muchas de las prestaciones básicas para nuestra propia supervivencia; como ejemplos de estas aportacionespodemos citar:

● La diversidad biológica de un área es la reguladora natural de los flujos de energía y de materia en los ecosistemasa través de las redes tróficas que se establecen en el mismo [véase la ilustración 2.10].

● Multitud de organismos participan en la regulación y estabilización de las tierras y de zonas litorales. Por ejemplo,en las laderas montañosas, la diversidad de especies en la capa vegetal forma un entramado en los horizontessuperficiales del suelo que lo protegen de los elementos como el viento y las aguas de escorrentía, tal comovimos al estudiar el suelo [véase el epígrafe 1.6 de la Unidad 2].

También los organismos pueden actuar como barreras naturales ante diversas catástrofes naturales; por ejemplo,el maremoto que afectó al sudeste asiático el 26 de diciembre de 2004, tuvo peores consecuencias en las zonasdonde los manglares y los arrecifes de coral fueron destruidos previamente [véase la ilustración 4.25] que allídonde se conservaron; en este último caso, actuaron como una barrena natural frente a las grandes olas.


5UNIDAD

Ilustración 5.15

Ejemplar de lince ibérico (Lyns pardinus). Se declaró especie pro-tegida en 1969. Actualmente es la única especie de felino que estáen la categoría 1 de la lista roja de la IUCN (International Union forConservation of Nature), lo que indica que su situación es crítica.

163

● La biodiversidad juega un papel determinante enprocesos atmosféricos y climáticos. Muchas inte-racciones de las masas continentales y los océanos conla atmósfera son producto de los elementos vivos(efecto albedo, evapotranspiración, ciclo del car-bono…). Algunos de estos procesos los estudiaremosen la siguiente Unidad.

● Determinados ecosistemas presentan organismos ocomunidades capaces de degradar toxinas, o de fijary estabilizar compuestos peligrosos de manera natural.Así, por ejemplo, numerosas especies de bacterias yhongos degradan hidrocarburos específicos proce-dentes de los vertidos petrolíferos.

● Aun con el desarrollo de la agricultura y la domesticación de animales, la diversidad biológica y el respeto delas delicadas redes que se establecen en la naturaleza, es indispensable para mantener un buen funcionamientode los agroecosistemas. El desequilibrio en estas relaciones ya ha demostrado tener consecuencias negativasimportantes; un ejemplo muy esclarecedor tuvo lugar hace un siglo cuando la filoxera [véase la ilustración 5.16],un insecto parásito de la vid, liquidó todas las cepas de las variedades europeas; de no haber existido lasvariedades espontáneas de vid americana, resistentes de forma natural a la filoxera, la producción de uva yel vino a nivel mundial se hubiera visto profundamente afectada.

Los efectos del desequilibrio son aún más evidentes en los ecosistemas marinos, donde la mayoría de lasfuentes alimenticias consumidas a nivel mundial proceden del mar; ante las perturbaciones (naturales o antrópicas)que tienen lugar en estos ecosistemas, la naturaleza tiende a volver a la situación de equilibrio inicial. Sinembargo, las actividades humanas (sobrepesca, contaminación...) han aumentado considerablemente laintensidad de la perturbación, alterando la capacidad de respuesta del medio y afectando irremediablemente ala diversidad biológica de algunos ecosistemas acuáticos; como consecuencia, disminuye la capacidad delocéano para producir alimento, para resistir enfermedades, para proteger la costa y para recuperarse de lasobrepesca o del cambio climático.

● Podemos concluir que una mayor biodiversidad permite a un ecosistema resistir mejor a los grandes cambiosambientales, haciéndolo menos vulnerable, más resiliente, por cuanto el estado del sistema depende de lasinterrelaciones entre especies, y la desaparición de cualquiera de ellas es menos crucial para la estabilidad delconjunto que en ecosistemas menos diversos y más marcados por la dominancia.

10. Teóricamente, ¿cuándo presentará un ecosistema mayor diversidad? ¿Y mínima?

11. ¿Cómo afectará la disponibilidad de recursos a la biodiversidad?


R E C U E R D A

� Biodiversidad es la variedad de seres vivientes de cualquier procedencia, incluso los que provienen de ecosistemasterrestres y marítimos y de otros ecosistemas acuáticos, y los sistemas ecológicos a los que pertenecen; comprendetambién la diversidad que existe dentro de cada especie, entre las distintas especies, y entre los diferentes ecosistemas.En términos sencillos, la biodiversidad es la variedad de vida en todas sus formas, niveles y combinaciones.

� El valor esencial de la biodiversidad reside en que es garante de bienestar y equilibrio en la biosfera.

Ilustración 5.16

A la izquierda, imagen microscópica de la filoxera (Dactylosphaera vitifoliae) cau-sante de la enfermedad del mismo nombre que afecta a los viñedos. A la derecha,parte aérea de la planta (vid) afectada por la enfermedad.

164

4. La necesidad de clasificarEn el quehacer rutinario de los estudiosos de la naturaleza destaca una actividad clave: la clasificación de entidades

como rocas, plantas, cristales, cortejos sexuales, tejidos orgánicos, suelos... Clasificar una colección de objetos essepararlos en grupos distintos, o taxones, cuyos integrantes tienen algo en común. Pero al hacerlo hay que tenerespecial cuidado en:

● Delimitar claramente cuál es el conjunto que vamos a clasificar.● Que todos los taxones contengan, al menos, un miembro del conjunto.● Que ningún miembro del conjunto quede “fuera” de la clasificación; es decir, que todos estén incluidos en algún

taxón, y solo en uno.

Puesto que la naturaleza presenta tan gran variedad de formas, al clasificarlas podemos hablar ordenadamentesobre ellas, estudiarlas mejor, proponer hipótesis sobre su origen o constitución con más facilidad. Incluso nosatreveríamos a decir que toda teoría se fundamenta en una clasificación.

Podría parecer que la afirmación anterior insinúa que los científicos han de dedicarse, antes que nada, a observarminuciosamente la naturaleza y a organizar los datos en clasificaciones que reflejen el orden “real” de las cosas; luegovendrá la hora de teorizar y de articular esos descubrimientos en una nueva interpretación del mundo. Todo investigadortrabaja con una teoría previa, inevitablemente influidas por el contexto social y cultural de sus autores, que sugieraqué observar, qué datos interesan reunir y clasificar e incluso cómo diseñar experimentos.

4.1. La nomenclatura binominalEl filósofo griego Aristóteles (384-322 a.C.) propuso clasificar a los animales

en Enaima (con sangre roja) y Anaima (sin sangre roja), grupos más o menoshomologables a los actuales Vertebrados e Invertebrados, respectivamente.A su vez, dividió estos grupos en varios géneros, cada uno de los cualesreunía a diversas especies con rasgos similares. El naturalista inglés JohnRay (1627-1705), en el siglo XVII, precisó que una especie es un conjuntode seres vivos procedentes de antecesores comunes, parecidos entre sí ycapaces de cruzarse entre ellos.

Pero la aportación clave a la clasificación de los seres vivos es la delnaturalista sueco Carolus Linnæus (1707-1778), más conocido como Linneo.Linneo sentía auténtica fascinación por los nombres de las plantas. Por aquelentonces las especies se nombraban mediante una serie de palabras latinasque sintetizaban sus rasgos básicos. Así, la nébeda, o menta de gatos, sedesignaba como Nepeta floribus interruptae spicatus pedunculatis (“nébedacon flores en espiga pedunculada interrumpida”). Linneo pensó que el númerode palabras era excesivo y decidió limitarlo a dos, pero conservando laconvención de escribir ambas en latín –lo que posibilitaba que se pronunciasenigual en todos los países– y la primera de ellas en mayúscula, puesto quecomenzaba la frase. La nébeda fue rebautizada como Nepeta cataria; Linneoescribió la palabra cataria en el margen del nombre apropiado de la especie,que quiere decir “relacionada con los gatos”, haciendo referencia a un atributo


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Ilustración 5.17

Dibujo que representa la Nepeta cataria: a es la planta com-pleta; b, la flor; c, detalle del cáliz; d, detalle de la corola; e, de-talles del fruto.

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familiar de la especie. Tanto él como sus contemporáneos rápidamente empezaron a llamar a la planta con el nombreNepeta cataria, que es el nombre que persiste hoy en día.

Linneo se percató de que había logrado un sistema para etiquetar a todas las especies. Para ello, siguiendo latradición aristotélica de agrupar a las especies en géneros, solo tenía que usar el primero de sus dos nombreslatinos para designar al género al que pertenecían, y el segundo para la propia especie. El uso de la nomenclaturabinominal (“dos nombres”) permitió identificar y distinguir a cada especie de entre millones; dio origen a la clasificaciónnatural de los seres vivos.

4.2. Sistemas de clasificación naturalesSupongamos, volviendo con Aristóteles, que clasificamos las plantas en tres grupos: hierbas (sin partes leñosas

rígidas), arbustos (leñosos e inferiores a cinco metros) y árboles (leñosos, de al menos cinco metros). La clasificaciónes formalmente correcta –es sencillo comprobar que verifica los criterios enunciados al comienzo del epígrafe 4–, peropoco útil.

Apenas podremos enunciar leyes generales acerca de los arbustos; pocas predicciones seremos capaces de hacersobre la Nepeta cataria si nos hemos limitado a identificarla como una hierba. Se trata de un sistema artificial declasificación.

Linneo, por el contrario, buscaba un sistema natural, en el cual cada taxón incluyese a individuos emparentadospor uno o más vínculos que denotasen relaciones reales, y que, por tanto, fuese útil para hacer predicciones [véasela ilustración 5.18]. Según su fe, Dios no había creado a cada una de sus criaturas caprichosamente, sino que, por elcontrario, había trazado un esquema racional que ahora pretendía descubrir.

De esta manera, la taxonomía (el estudio teórico de la clasificación) revelaría el Plan Divino en las relaciones entreespecies.

El descubrimiento clave de Linneo es que la clasificación natural de los seres vivos es jerárquica.

Ilustración 5.18

Fragmento de la clasificación natural de los animales tal y como la concibió Linneo para la décima edición de su Systema Naturæ (1758).Como entoda clasificación jerárquica, la diversidad de los organismos situados en las categorías superiores se reduce al ir pasando a las inferiores. Muchos desus grupos difieren de los aceptados hoy en día: la clase Vermes ("gusanos") era un cajón de sastre donde se incluían casi todos los invertebradosque no eran artrópodos, y hoy sabemos que ni las cucarachas (Blatta) ni los grillos (Gryllus) pertenecen al orden de los Coleópteros escarabajos).

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5UNIDAD

Linneo intuyó que deberían existir unas categorías taxonómicas anidadas, esto es, incluidas unas dentro de otras,de la misma forma que varias especies estaban contenidas en un mismo género, y agrupo los géneros en órdenes,éstos en clases y las clases en reinos [véase la ilustración 5.18]. El esquema perdura hoy, aunque se ha enriquecidocon otras categorías: filo (también llamado tronco o división, según se trate de animales o de plantas, respectivamente)entre clase y reino, familia entre género y orden, y todas las que se obtienen añadiendo los prefijos sub- o super-(subgénero, superorden…).

Linneo reconocía dos reinos vivientes: Animales y Plantas. Los primeros incluían a los organismos dotados desensibilidad y movimiento que precisan tomar alimento orgánico. Se distinguían así de las plantas, capaces de usarnutrientes inorgánicos. En el siglo siguiente se aceptó que las plantas podían captar energía solar gracias a la clorofilay que sus células estaban revestidas de una pared de celulosa (las de los animales carecían de pared).

Esta tradicional dicotomía en dos reinos se mantuvo hasta bien entrado el siglo XX. En cambio, los demás taxones(filos, clases…) sufrieron múltiples reajustes a lo largo de los siglos XIX y XX, cuando la aceptación de la teoría de laevolución, que trataremos en el siguiente epígrafe, obligó a redefinir lo que se entendía por clasificación natural: comoveremos, a partir de entonces solo se admitirían como naturales a aquellos taxones que englobaban a especies unidas porlazos de parentesco evolutivo. Se derrumbaron así esquemas tradicionales como el de clasificación de los vertebrados,algunos de cuyos grupos (por ejemplo, reptiles o peces) resultaron ser artificiales según el citado criterio.

4.3. La evolución biológicaSe conoce con el nombre de evolución biológica, o simplemente evolución, a la transformación gradual y progresiva,

a lo largo de extensos períodos de tiempo, de las formas de vida primitivas en otras más diferenciadas y complejas.

Los filósofos griegos buscaban ya una explicación racional de la naturaleza o fisis, a la que concebían como algo unitarioy sometido a continuo cambio. Anaximandro (siglo VI a.C.) supuso que los primeros seres vivos aparecieron en el agua,colonizando posteriormente la tierra, e imaginó que el propio hombre debía proceder de criaturas diferentes.

Paralelamente a esta línea de pensamiento, se fue imponiendo una filosofía completamente opuesta, que terminópor desplazarla. Así, el filósofo griego Parménides (510 a.C.–450 a.C.) consideraba la realidad como algofundamentalmente inmóvil, inmutable, que no está sujeto a ningún cambio o devenir. Estas ideas tuvieron continuaciónen Platón (427 a.C.–347 a.C.) y su discípulo Aristóteles y perduraron durante toda la Edad Media.

Dentro de esta idea de una realidad inmóvil, se desarrolló una corriente de pensamiento que gozó de gran credibilidaddurante siglos. Se trata del fijismo, doctrina que consideraba a todas las especies vivientes como invariables (fijas),creadas al principio de los tiempos —aunque los fósiles se conocían y se coleccionaban desde la antigüedad, eranconsiderados como caprichos de la naturaleza o, a lo sumo, como especies que desaparecieron por acción de diversascatástrofes, del tipo del diluvio universal, pero sin relación alguna con los seres actuales—.

Todas estas hipótesis se encuadraban en el contexto de una época en la que se atribuía a la Tierra una edadmuchísimo menor de la que actualmente se le calcula —sirva como ejemplo el cálculo realizado, en el siglo XVII, porel arzobispo irlandés Ussher mediante la interpretación literal de la Biblia, y que le llevaron a concluir que la Tierrafue creada en el año 4004 a.C.—.

El desarrollo formal del fijismo como hipótesis científica fue realizado por Linneo en el siglo XVIII al concebir lasespecies como entidades definitivas, sin relación entre sí, que se habían creado de forma separada e independiente,negando la posibilidad del origen común de los seres vivos. Sin embargo, a finales de este siglo resurgió el interés porel estudio de los fósiles y se comenzó a plantear que tal vez la Tierra había tenido una larga historia.

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A este respecto, fue el naturalista francés Cuvier quien, a principios del siglo XIX, apuntó la idea de que fósilespodrían corresponder a especies extinguidas [véase la Unidad 2]. Esta idea chocaba frontalmente con el fijismo, porlo que Cuvier y sus seguidores pretendieron hacer compatible el fijismo con el incesante aumento de evidencias decambios y diversidad que aportabanlos fósiles. Para ello idearon la llamadateoría de las creaciones sucesivas oteoría de los grandes cataclismos.Como vimos en la Unidad 1, loscatastrofistas, nombre con el que seconocían a Cuvier y sus seguidores,proponían que la Tierra habría estadopoblada por una sucesión de floras yfaunas independientes entre sí [véasela ilustración 5.19], producto de unaserie de actos creadores seguidos deaniquilaciones catastróficas, la últimade las cuáles fue el diluvio universal.Cuvier llegó a contabilizar hasta 27creaciones distintas.

El primer naturalista que desarro-lló toda una teoría general de la evo-lución, tratando de explicar sus meca-nismos, fue el francés Jean Baptistede Lamarck (1744-1829). Lamarck seopuso a la creencia de la invariabili-dad de las especies, manteniendo laopinión de que la naturaleza ha pro-ducido gradualmente los diferentesgrupos de seres vivos, desde los mássimples a los más complejos [véase lailustración 5.20].

Para Lamarck, las distintas clasesde animales podían interconvertirse através de una escala lineal de perfec-ción creciente (más adelante optó pordos escalas ramificadas, al observarque ciertas clases exhibían a la vezrasgos “superiores” e “inferiores” aotras, como se esquematiza en lailustración 5.19.

En el siglo XIX se acumularonevidencias científicas que hacían cadavez más difícil la aceptación del fijismo. La publicación de El origen de las especies de Charles Robert Darwin (1809-1882) desató una polémica que, finalmente, condujo a la aceptación del hecho de la evolución por la práctica totalidadde los naturalistas, si bien la teoría evolutiva de Darwin tardaría más tiempo en ser definitivamente aceptada.

Ilustración 5.19

Para Lamarck, las distintas clases de animales podían interconvertirse a través de una escala lineal de perfec-ción creciente (más adelante optó por dos escalas ramificadas, al observar que ciertas clases exhibían a la vezrasgos "superiores" e "inferiores" a otras).Cuvier, al contrario, pensaba que los animales se podían clasificar en cuatro ramas o filos sin ningún tipo deinterconexión, cuya variación interna (sin que afecte al plan de organización de cada una) sería la responsablede la existencia de clases, órdenes y demás categorías.

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►DarwinismoParadójicamente, Charles Robert Darwin desaprobaba la evolución cuando

embarcó en 1831 como naturalista en el H. M. S. Beagle. Pero lo que vio ensu viaje por el mundo le hizo cambiar de opinión [véase la ilustración 5.21] yle condujo a dar con un mecanismo completamente original para explicarla.Podemos estructurar así su razonamiento:

1. La lucha por la existencia. Darwin introdujo, en primer lugar, el conceptode lucha por la existencia, entendido en un sentido amplio y metafórico.No se refería únicamente a los enfrentamientos directos y violentos, nia la competencia por recursos escasos, sino a todas las situaciones enlas que los organismos de una población han de hacer frente a dificultadesque amenacen su supervivencia.

2. Eficacia biológica. El vencedor en la “lucha” por la existencia no esnecesariamente el individuo más listo, el más fuerte o el más complejo,sino sencillamente, y dicho en términos modernos, aquel que posea mayoreficacia biológica, es decir, el que tenga más descendientes que puedan,a su vez, reproducirse.

El hecho de que algunos individuosdejen tras de sí una progenie másnumerosa que otros podría deberse aque sean individuos extremadamentefecundos, capaces de producir muchoesperma o de poner muchos huevos.Pero en bastantes ocasiones lacapacidad para cuidar a los hijos,aunque sean pocos, y garantizar susupervivencia, da mejores resultadosque tener muchos y dejarlos al albur.

La razón principal por la que en unapoblación hay individuos con mayoreficacia biológica que otros es quedichos individuos poseen mayoraptitud, esto es, están mejor adaptadosa su ambiente (aprovechan máseficazmente los recursos, están mejordotados frente a las inclemencias deltiempo, se esconden o huyen másaprisa de los depredadores…, razonespor las cuales pueden dedicar másenergía o más tiempo a tareasreproductivas). En ocasiones, noobstante, aptitud y eficacia biológica nocoinciden, como ocurre con los machos


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Ilustración 5.20

Para Lamarck la vida surge continuamente en forma de organismossimples que, generación tras gene ración, se van transformandoen especies más "perfectas", ascendiendo por una escala naturalo cadena del ser. Si la acción humana llegara a exterminar unaespecie, ésta, tarde o temprano, volvería a resurgir.

Ilustración 5.21

Doble razonamiento por analogía (flechas verdes) que permitió a Darwin llegar a la conclusión de que las especiesbiológicas evolucionan en el tiempo. (Darwin creyó que el fósil de Macrauchenia que él mismo había recolectadoera un antepasado del guanaco; hoy sabemos que no es así, pero ello no invalida su razonamiento.)

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de pavo real: sus vistosas colas, muy atractivas para las hembras, son un obstáculo ante el ataque dedepredadores.

3. Selección artificial. Darwin perteneció a varios clubes de colombófilos y se asoció con importantes criadoresde palomas. Quedó impresionado por la ingente diversidad de estas aves, que no solo diferían en el color y ladisposición del plumaje, sino también en el número de vértebras y costillas, en el desarrollo de patas y alas, enel tamaño de los huevos, en la manera de volar e incluso en el zureo y en el temperamento. Un ornitólogoque nunca antes hubiese visto palomas las clasificaría seguramente como especies distintas.

Pero Darwin llegó a la conclusión de que todas ellas no son sino variantes de una única especie, la palomabravía [véase la ilustración 5.22]. La clave de su existencia descansa en la selección que ejecutan los criadores.La naturaleza produce variaciones al azar (hoy diríamos mutaciones), muchas veces inapreciables; por ejemplo,un número de plumas en la cola ligeramente superior al habitual. Si la variación se hereda y el criador favorecela reproducción de los ejemplares que la porten, los de la siguiente generación tendrán, por término medio,un número algo mayor de plumas que sus predecesores. Si de nuevo escoge para procrear solo a los individuoscon más plumas en la cola, y repite el proceso de forma sistemática, terminará por obtener palomas en las quela pequeña variación inicial se habrá amplificado espectacularmente: una raza de palomas colipavas.

4. Selección natural. Llegamos así a la culminación del razonamiento de Darwin. El arte del ganadero o delhorticultor se puede aplicar a casi cualquier rasgo: basta con que exista variación del mismo (si todos losindividuos son iguales no hay nada que “seleccionar”) y que sea heredable (de lo contrario el carácter no setransmitirá de generación en generación).

Ahora bien, los rasgos de los que depende la eficacia biológica cumplen, en general, ambos requisitos. Porejemplo, si en una población de gacelas unas tienen mayor facilidad para huir de los depredadores por tenerlas patas más largas, disfrutarán de mayor esperanza de vida y se reproducirán más; y sus descendientesheredarán ese rasgo –patas de mayor longitud– que les confiere mayor eficacia biológica.

¿Podríamos, pues, seleccionar ejemplares con elevada eficacia biológica, igual que seleccionamos palomascon muchas plumas en la cola? La verdad es que sería muy fácil: no tendríamos que hacer nada. Bastaría conque dejásemos que la naturaleza siguiera su curso (por eso hablamos de selección natural), porque de todasmaneras esos individuos, por definición, van a aportar un mayor número de hijos que heredarán los rasgosde sus padres, y la eficacia biológica crecerá en promedio y por sí sola generación tras generación.

Ilustración 5.22

Todas las variedades de palomas a la izquierda, como las que se exhibieron en 1864 en un club de Darwin, descienden de la paloma bravía (Columbalivia), a la derecha.

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La selección natural, por tanto, actúa pura y exclusivamente para incrementar la eficacia biológica media dela población. Rasgos como la salud, la habilidad para conseguir comida o la protección frente a los depredadoressuelen presentar una correlación positiva con la eficacia biológica: los individuos que los posean en mayorcuantía tenderán a dejar más descendientes que la media. Por eso, a medida que crece la eficacia biológicade la población puede incrementarse correlativamente su aptitud (que resulta también seleccionada, si bienindirectamente); pero no siempre ocurre así para cualquier carácter, ni en cualquier población.

5. El nacimiento de nuevas especies. Para Darwin en toda población surgen continuamente pequeñas variacionesque afectan a rasgos de todo tipo; estas variaciones son contingentes y aparecen con independencia de sipueden o no resultar “positivas” para sus portadores. La lucha por la existencia actúa como un filtro, amplificandolas variaciones que confieran mayor eficacia biológica y eliminando a las restantes. Indirectamente pueden serasí seleccionados un gran número de rasgos, y el linaje resultante acabará poseyendo un comportamiento, unamorfología o una fisiología muy diferentes a los de la población de partida. Ello podría traducirse en la imposibilidadde que se cruzaran los individuos de ambos grupos para reproducirse: habría nacido una nueva especie [véasela ilustración 5.23].


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Ilustración 5.23

Formación de especies por formación de barreras de aislamiento reproductivo.

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4.4. El nacimiento de la sistemáticaDarwin pensó que los productos de la selección natural –las especies que viven o han vivido en la Tierra– podrían

conectarse con sus antecesores formando algo parecido a un árbol genealógico: un árbol filogenético en el que cadaespecie aparece unida mediante “ramas” a aquella de la que desciende, y con un “tronco” común de origenpara todos los organismos.

Inmediatamente cayó en la cuenta de que ese icono de la historia de la vida justificaba las relaciones jerárquicasque aparecían en la clasificación de Linneo [compárense las ilustraciones 5.18 y 5.24]: las afinidades entre especiesque con tanto ahínco habían buscado los naturalistas no eran otras que los caracteres que han heredado de unantepasado común. Toda clasificación natural –la ordenación de especies en géneros, estos en familias, luego enórdenes, y así sucesivamente– había de ser rigurosamente genealógica; en palabras de Darwin, “la comunidad dedescendencia es el vínculo escondido que los naturalistas han estado buscando inconscientemente, y no un plandesconocido de Creación”.

Desde entonces, la taxonomía (la ciencia que investiga la clasificación de los organismos) se alió con la filogenia (laciencia que trata de averiguar las relaciones de parentesco evolutivo entre taxones). Ambas ciencias serían en lo sucesivolas dos caras de una misma moneda, la sistemática, ciencia cuyo objetivo es interpretar el modo en que la vida se hadiversificado a lo largo del tiempo hasta desembocar en los millones de especies que pueblan nuestro planeta.

Sin embargo, a medida que el modelo sistemático de Darwin ganaba en aceptación se topó con una sorprendentedificultad. Hasta ese momento el mundo vivo había sido dividido en dos reinos claramente diferenciados, las Plantas

Ilustración 5.24

La única ilustración que aparece en El origen de las especies (1859), la obra más conocida de Darwin, muestra un árbol evolutivo hipotético.Los intervalos entre las líneas horizontales representan mil o más generaciones. Las letras A-L simbolizan distintas especies de un género, quese diversifican originando múltiples razas o variedades (líneas de puntos); algunas de ellas diferirán tanto de la especie original que llegarán aconstituir nuevas especies (letras minúsculas de la línea horizontal superior).

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y los Animales. El espectacular aumento de la información disponible que siguió al nacimiento de la teoría celular nohizo sino confirmar las diferencias entre ambos grupos:

● Plantas y animales poseían células perfectamente distinguibles, con una rígida pared de celulosa en el primercaso y sin ella en el segundo.

● Las células se agregaban en tejidos fundamentales, de nuevo muy distintos en plantas y animales.● La fisiología (adquisición de nutrientes, intercambio de gases, excreción, circulación de líquidos) y el metabolismo

de los dos reinos (autótrofo y heterótrofo, respectivamente) apenas tenía comparación.

Así, esta sencilla dicotomía resultaba tan clara y tan cómoda que ciertas inconsistencias más o menos molestas(por ejemplo, la existencia de los hongos, que parecen plantas pero poseen metabolismo heterótrofo y pared celularde quitina –una proteína–, no de celulosa –un polisacárido–) podían fácilmente ser pasadas por alto.

Pero, según Darwin, todos los organismos vivientes están vinculados por relaciones de parentesco evolutivo. Eraa todas luces inconcebible que las plantas descendiesen de algún grupo de animales, o viceversa. Es decir, plantasy animales debían tener un antecesor común que, obviamente, no podía haber sido ni una planta ni un animal. ¿Dónde“encajar” a semejante ser?

4.5. ¿Tres o cuatro reinos?Las múltiples observaciones realizadas por Anton van Leeuwenhoek a través de sus lentes [véase la ilustración

5.7], habían revelado la existencia de todo un mundo de organismos microscópicos, invisibles a ojo desnudo. Resultabaevidente que en este universo no se podía aplicar la distinción tajante entre animales y plantas: algunos de talesorganismos, pese a ser unicelulares, podían fácilmente ser asimilados a algas y clasificados entre las plantas, por loque se les dio el nombre informal de protofitas (del griego prôtos, “primero”, y phyton, “planta”); otros recordaban aanimales y se les llamó protozoos (zôon significa “animal”); pero muchos de ellos combinaban características “animales”y “vegetales” de múltiples maneras. A partir de este momento se sucedieron diversas clasificaciones de los seres vivos.

►Clasificación de Haeckel (3 reinos)El zoólogo alemán Ernst Heinrich Philipp August Haeckel (1834-1919) intuyó que estos microorganismos podían encerrar

la clave del origen de animales y plantas y propuso para ellos un tercer reino al que designó como Protistas. En él situóno solo a los seres vivos unicelulares, sino a todos aquellos que no poseen tejidos claramente diferenciados –como diversosorganismos que forman colonias [véase la ilustración 5.25], así como las esponjas, actualmente incluidas entre los animales–,en marcado contraste con los integrantes de los otros dos reinos. En muchos protistas podía observarse una complejidad

estructural relativamente importante, lo que, en opinión de Haeckel, los descartabacomo organismos próximos a las formas de vida más tempranas.

Pero había unos seres unicelulares que se distinguían por su pequeñotamaño –entre 1 y 10 micrómetros de diámetro, en contraste con los 10 a 100micrómetros del resto de los protistas– y, sobre todo, porque sus células carecíande núcleo: las bacterias. Haeckel pensó que podían ser representantes aúnvivos de las formas de vida ancestrales y escasamente organizadas, a lasque denominó Moneras. En su opinión, el desarrollo de las células más complejasque se observan en el resto de los seres vivos fue el resultado de la diferenciaciónde estos “moneras” en una zona interna (el núcleo) y otra zona externa (elcitoplasma).


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Ilustración 5.25

Izquierda: Pediastrum borianum es un alga verde colonial (esdecir, entre sus escasas células no existe división de trabajo)que flota libremente en lagos de agua dulce como compo-nente del plancton. Actualmente se incluye entre las plantas,pero Haeckel la clasificó dentro de los protistas. Derecha:dibujos de Haeckel de organismos unicelulares conocidoscomo dinoflagelados, que fueron incluidos entre los protistas.

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Aunque Haeckel modificó repetidas veces las fronteras del reino Protista desde que sugirió su creación en 1866siempre dejó dentro de él a las bacterias [véase la ilustración 5.26].

►Clasificación de Copeland (4 reinos)Sin embargo, en 1947 el biólogo marino francés Edouard Chatton

(1883-1947) advirtió, con base en sus estudios bioquímicos, que entrelas bacterias y el resto de los seres vivos había una barrera mucho másprofunda que la que separaba a los animales de las plantas, o a losorganismos microscópicos de los visibles a simple vista. Creó así lostérminos procariota (del griego pro, “antes”, y karyon, “núcleo”) y eucariota(de eu, “verdadero”) para designar, respectivamente, a las bacterias y alos organismos con células nucleadas (es decir, a los restantes protistas,a las plantas y a los animales). Como no tenía sentido seguir incluyendoen el mismo reino a organismos procariotas y eucariotas, Herbert Copeland(1902-1968) consumó la separación de ambos: agrupó a los organismosprocariotas en el reino Micota, y a todos los protistas de Haeckel que noeran bacterianos en el de los Protoctistas (de la palabra griega ktistos,“creados”).

Este último tampoco abarcaba a las algas verdes –aunque sí a otrosgrupos de algas– por considerarlas como el origen de las restantes plantasy, por lo tanto, incluidas en dicho reino.

4.6. El método cladísticoEn el sistema de Copeland el reino de los protoctistas se definía por

exclusión: englobaba a todos los organismos con núcleo celular que noeran ni plantas ni animales. Era una especie de “cajón de sastre” y, comotal, probablemente artificial. Hacían falta nuevos instrumentos quepermitieran esclarecer la situación.

Estaba claro, desde que Darwin propusiera su teoría, que laclasificación de los organismos debe reflejar sus relaciones de parentescoevolutivo. Pero una cosa son los acuerdos de principio y otra cosa esllevarlos a la práctica. Podría parecer que es relativamente sencilloestablecer relaciones de parentesco entre distintos taxones. En realidad, es muy difícil. Pensemos, a título de ejemplo,en los siguientes vertebrados:

¿Cómo agruparlos? Los dos primeros nadan y tienen aletas pares; esta característica, ¿indica un parentescocomún? Los dos últimos tienen alas y vuelan; ¿es suficiente esta apreciación para incluirlos en un mismo taxón?

Ilustración 5.26

Haeckel elevó a la categoría de arte la representación de las rela-ciones de parentesco entre organismos, dibujando muchos árbolescon auténtica corteza, ramas retorcidas y un organismo real en cadaextremo. Este árbol recoge su propuesta de tres reinos vivientes,con las bacterias (Monera) como un grupo dentro de los protistas.

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Una técnica novedosa vino a aportar una muy necesaria dosis de objetividad a la ciencia de la sistemática; laintrodujo en 1950 el entomólogo alemán Willi Hennig (1913-1976), y recibe el nombre de cladística o cladismo.

►El método cladísticoLa cladística (del griego klados, “rama”) parte de la suposición de que surgen nuevos tipos de organismos solo cuando

una población o especie ya existente se divide exactamente en dos (bifurcación). En ambas especies aparecen una seriede rasgos que podemos diferenciar en:

● Rasgos simplesiomórficos. Ambos linajesseguirán compartiendo muchos rasgos queevidencian su origen común y que se conocen enla jerga cladística como simplesiomórficos. Porejemplo, los mamíferos y las aves se asemejanentre sí por poseer una columna vertebral, rasgoque ya estaba presente en el ancestro que dioorigen a todos los vertebrados y que, por lo tanto,es simplesiomórfico para estos animales.

● Rasgos derivados. Las dos estirpes cambiarán alo largo del tiempo, independientemente la una dela otra, de manera que cada una de ellaspresentará con el tiempo nuevos rasgosdiferenciadores o derivados.

● Rasgos sinapomórficos. Los rasgos derivadosque aparecen en un linaje podrán compartirse portodos los grupos que procedan de él por sucesivasramificaciones; serán, entonces, rasgoscompartidos-derivados, o sinapomórficos. Así, elpelo aparece solo en el ancestro común másreciente de los mamíferos, y es un caráctersinapomórfico de dichos animales.

►Grupos monofiléticos y parafiléticosEn la ilustración 5.27 pueden verse ejemplos de

rasgos sinapomórficos que permiten definir gruposmonofiléticos entre los vertebrados; esto es, taxonesformados por un antepasado común más todas lasespecies derivadas de él por bifurcaciones sucesivas.Las relaciones de parentesco entre estos grupos –losúnicos admitidos por los cladistas– se expresanmediante un diagrama de jerarquías anidadas llamadocladograma [véase la ilustración 5.27], cuyos nodosde bifurcación señalan el orden en el que aparecieronlos distintos caracteres derivados.

El análisis cladístico ha derribado muchos de losmás veteranos taxones, algunos de ellos admitidos


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Ilustración 5.27

En cladística no todos los caracteres tienen la misma validez a la hora de determinar lasrelaciones de parentesco. Por ejemplo, algunos vertebrados adultos poseen branquias yotros no, pero todos tienen hendiduras branquiales embrionarias, por lo que dicho rasgoestaba presente en el antepasado común de todos los vertebrados (se dice que essimplesiomórfico) y es irrelevante para establecer relaciones evolutivas entre ellos. Encambio, las extremidades tipo quiridio surgieron después de que una bifurcación (nodo decolor amarillo en el cladograma de la imagen inferior) separara a los peces pulmonados delos restantes coanados; por tanto, el quiridio es un rasgo sinapomórfico, esto es, derivadoy compartido por todos los tetrápodos.

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tradicionalmente durante siglos o milenios. Por ejemplo, el grupo de los “peces” se había definido por la presenciade aletas pares. Pero este rasgo no es un carácter compartido-derivado de estos animales, ya que las extremidadespares de los tetrápodos son realmente aletas modificadas; se trata, pues, de un carácter simplesiomórfico, que denota,efectivamente, un ancestro común; pero no inmediato ni exclusivo de los “peces”.

Además, los peces pulmonados (como el Neoceratodus de algunos párrafos atrás) comparten algunos rasgosderivados con los tetrápodos –la presencia de pulmones, de huesos en las extremidades–, pero no con los peces dealetas radiadas.

En definitiva, el grupo de los “peces” es parafilético, es decir, no abarca a todos los descendientes de un antepasadocomún (si quisiéramos ampliar el grupo para incluirlos ya no hablaríamos de peces, sino de gnatostomados, o vertebradoscon mandíbulas; para ellos las aletas pares son, desde luego, un rasgo sinapomórfico). Hennig no admitía a los gruposparafiléticos como taxones naturales porque, a diferencia de los grupos monofiléticos, no tienen una historia propia yexclusiva –es también la historia de los grupos monofiléticos enraizados con ellos–; y menos todavía a los grupospolifiléticos, en los que los rasgos que los definen (como las alas de las aves y los murciélagos) han evolucionado.El vocablo, derivado del griego polys (“numerosos”) y phyletês (“miembro de una tribu”), significa que uno cualquierade dichos grupos está integrado por los descendientes de distintas líneas ancestrales. (Es como si el lector solo incluyeseen su “familia” a sí mismo y a sus hermanos y primos del mismo sexo, pero no a los del sexo opuesto: los miembrosdel grupo así formado podrían, evidentemente, tener distintos padres, y la semejanza entre ellos –igual sexo– nodenotaría antecesores comunes. Se trataría de un grupo claramente artificial.)

El cladismo ha inspirado el trabajo de la mayor parte de los sistemáticos durante las últimas décadas, pero no haestado al abrigo de críticas, excesos e incertidumbres. No siempre es fácil saber si un determinado rasgo es derivadoo no; en ocasiones se recurre al estudio del desarrollo embrionario, pero la complejidad del mismo invita a la prudenciaa la hora de interpretar los datos. Más grave aún es el hecho de que había un escaso margen para la elección decaracteres derivados entre los procariotas. En efecto, para distinguir estos organismos entre sí los microbiólogos habíanelaborado un catálogo de pequeñas diferencias morfológicas visibles al microscopio (forma redondeada o alargada,número y situación de los flagelos…) y, sobre todo, fisiológicas (si es capaz de utilizar un azúcar concreto, si toleradeterminado rango de temperaturas, si produce enzimas que catalizan cierta reacción química…).

A pesar de estas carencias, como veremos a continuación, el cladismo se mostró como un procedimiento bastanteeficaz para la clasificación de los seres vivos.

4.7. Los cinco reinosEn 1969, Robert Whittaker (1924-1980) intentó redefinir los Protoctistas de Copeland de manera más positiva,

limitando dicho reino a organismos unicelulares o, a lo sumo, coloniales. Separó de él a los hongos, con los que formóun quinto reino, y a otros grupos exclusivamente pluricelulares, tales como las algas rojas o pardas, que fueronadscritas a las plantas.

Solo admitió una excepción a su regla: las algas verdes se asignaron a las plantas en su totalidad, sin excluir a susformas unicelulares. (Incidentalmente, reintrodujo en parte la notación de Haeckel: a lo que quedaba de los protoctistaslo llamó reino Protista, y a los Micota de Copeland los rebautizó como reino Monera.)

Whittaker era consciente de que, tal y como los había delimitado, los reinos de las plantas, hongos y animales eranprobablemente polifiléticos. En efecto, Whittaker definía a los reinos sobre la base de su nivel de organización–unicelular o pluricelular– y de su modo de nutrición –autótrofa en plantas, holozoica en animales y saprótrofa enhongos–, rasgos todos ellos que podrían haber surgido en varias ocasiones sin guardar una relación directa con susancestros (como el sexo en el ejemplo de la “familia” del lector).

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5UNIDAD

La más que probable artificialidad de este sistema indujo a la bióloga norteamericana Lynn Alexander Margulis(n. 1938) a darle algunos retoques, de modo que los reinos de las plantas, los animales y los hongos fueran monofiléticos;es decir, que sus miembros tuviesen un antecesor común (un ejemplo familiar sería el grupo integrado por el abueloy todos sus hijos y nietos). Como contrapartida el reino de los protoctistas volvía a definirse negativamente, resultandoser parafilético: sus integrantes tenían un antecesor común, pero el grupo no incluía a todos los descendientes delmismo (sería más o menos como si el abuelo ciñese su “familia” a los hijos y nietos que conservan su apellido).

Muchos investigadores eran conscientes de que las relaciones entre los procariotas establecidas sobre estas bases(morfológicas y fisiológicas) distaban de ser genealógicas, de la misma manera que a nadie se le ocurriría reconstruirlas relaciones de parentesco entre sus tíos, abuelos y demás familiares basándose en si les gusta más la fabada oel cocido. Y así, los análisis sistemáticos dejaron prácticamente fuera a la mayor parte de los organismos de esteplaneta, y sus únicos habitantes durante al menos la primera mitad de su historia… hasta la llegada de la biologíamolecular, como estudiaremos en la próxima Unidad.

12. ¿Cómo se cree que pudieron surgir los seres autótrofos?

13. Aristóteles agrupó a los murciélagos junto con los restantes mamíferos en el grupo de los cuadrúpedos vivíparos, enlugar de seguir la tradición de incluirlos entre las aves. ¿Era más natural esta clasificación?

14. Dos ornitólogos, Christopher Perrins y David Moss, comprobaron en 1975 que en las poblaciones de un pájaro muycorriente, el carbonero común (Parus major), la mayor eficacia biológica correspondía a hembras que ponían dos otres huevos. Efectivamente, a base de cambiar huevos de un nido a otro consiguieron nidos con una puesta muy varia-ble, y observaron que en los nidos donde había menos de dos o más de tres huevos se producían menos descendien-tes viables que en los restantes. ¿A qué puede deberse esto?

15. Supón que en una población de peces aparecen por mutación individuos capaces de transformar cierto contaminan-te tóxico del agua en un pigmento coloreado inofensivo que se deposita en la piel; como consecuencia, esta variantetendrá vivos colores, y resultará más conspicua para los depredadores.

a) ¿En qué circunstancias serán seleccionados los peces de colores? ¿Habrá aumentado en tales circunstancias laaptitud media de la población?

b) Si, además de lo dicho, los peces coloreados resultaran ser más atractivos para peces del sexo opuesto, ¿cam-biarías la respuesta anterior?

c) La transformación del contaminante en una sustancia inofensiva requiere un elevado consumo de energía, demodo que los peces de colores necesitan más alimentos. ¿Crees que serán seleccionados?

d) Si se averiguase que el pigmento coloreado actúa como una hormona, estimulando ligeramente la producción dehuevos en las hembras, ¿modificarías tus anteriores respuestas?


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R E C U E R D A

� Las clasificaciones naturales permiten ordenar la naturaleza al agrupar los objetos en taxones y formular leyes de largoalcance. Una clasificación natural apropiada para los seres vivos ha de ser jerárquica, en la que todos se agrupen,sucesivamente, en especies, géneros, familias, órdenes, clases, filos y reinos.

� Una especie se designa con un nombre genérico y uno específico, ambos latinizados y escritos en cursiva o subrayados;el primero de los nombres se escribe con mayúscula, y el segundo con minúscula.

� La clasificación natural de los organismos suponía para muchos la búsqueda de cómo Dios o la naturaleza habíanorganizado la vida sobre la Tierra, aunque para los evolucionistas, en especial para Darwin, implicaba indagar en lasrelaciones de parentesco entre las especies. El modelo resultante difería de un naturalista a otro: a) para Lamarckconsistía en la disposición de todos los organismos en una cadena lineal, que se iniciaba espontáneamente una y otravez; b) para Cuvier involucraba la existencia de varias ramas independientes, todas situadas al mismo nivel, surgidastras un acontecimiento catastrófico; c) para Darwin, un árbol evolutivo con un origen único, que se habría ido ramificandoa medida que surgían nuevas especies por selección natural.

� La clasificación de los seres vivos depende de los métodos para establecer sus relaciones de parentesco. La cladísticaha revolucionado el mundo de la sistemática, variando el estatus de algunos grupos tradicionales: los peces y los reptilespierden su categoría taxonómica.

� La compleja clasificación de los organismos no es sino un reflejo de la enrevesada historia de la biosfera; una historiaque solo puede entenderse situándola en el marco de la evolución de la Tierra en su conjunto.

UNIDAD 5 vivos - Nocturno Giner | Estudios para … la izquierda, dos moléculas de agua y el puente...

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