CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS

Tema 7

Evolución y clasificación de los seres vivos

• Existe una enorme variedad de seres vivos; aunque no se conoce el nº total de especies que pueblan la Tierra.

• Para clasificar u ordenar los seres vivos se utiliza el sistema de clasificación natural, basado en ordenarlos según su origen evolutivo (de dónde vienen y a qué han dado lugar).

• TAXONOMÍA: Parte de la biología que se encarga de la clasificación de los seres vivos.

• NOMENCLATURA: Nombre que se le otorga a cada especie. Se usa la nomenclatura binomial establecida por Linneo cada especie consta de 2 nombres en latín: 1º género y 2º especie.

TAXONES• Los seres vivos se agrupan en diversos grupos o

taxones: Dominio, Reino, Filo, Clase, Orden, Familia, Género y Especie.

• Antiguamente, la clasificación de los seres vivos se basaba en homologías o analogías de su fenotipo (aspecto).

• Actualmente se sabe que todas las características dependen de la información genética.

• Según las semejanzas genómicas, los seres vivos se colocan en diagramas ramificados, que representan los antecesores comunes y los diferentes caminos evolutivos: ÁRBOLES FILOGENÉTICOS

GENOTIPO = Material genético heredado de los progenitores.

FENOTIPO = Características externas resultado de la expresión del contenido genético.

Categorías taxonómicas

Anatomía comparada

Órganos homólogos

• Aquellos que tienen igual o parecida estructura interna y origen, aunque pueden estar adaptadas a realizar funciones distintas.

• Ej: Extremidades anteriores de mamíferos con diferentes vertebrados: delfín, ave, murciélago, caballo, humano…

Órganos análogos

• Presentan semejanzas por desempeñar una misma función, pero tienen un origen totalmente diferente y un plan estructural totalmente diferente.

• Ej: Ala de insecto y ala de ave.

Órganos homólogos

4.1. Pruebas anatómicas: Órganos homólogos.

➢ Órganos homólogos: Son los que poseen órganos y estructuras orgánicas muy parecidas anatómicamente ya que tienen el mismo origen evolutivo, estos órganos han sufrido una evolución divergente como por ejemplo, la aleta de un delfín y el ala de un murciélago, son órganos con la misma estructura interna.

4.1. Pruebas anatómicas: Órganos análogos.

➢ Órganos análogos: Estos órganos desempeñan la misma función, pero tienen una constitución anatómica diferente, como el ala de un insecto y el ala de un ave, y representan un fenómeno llamado evolución convergente.

EVOLUCIÓN Y GENOMAS

• EVOLUCIONAR = transformar, cambiar la información característica de esa especie.

• Los cambios evolutivos en el mensaje genético se producen en 2 niveles:– 1. Secuencia de nucleótidos del ADN. Estas mutaciones

provocan cambios pequeños , que llevan a una evolución gradual: MICROEVOLUCIÓN.

– 2. Programa genético ( provoca que determinados genes se expresen en unos momentos y se silencien en otros). Si estos cambios se producen durante el desarrollo embrionario, se producen cambios en la anatomía del organismo. Estos cambios son más evidentes y provocan una evolución “a saltos”: MACROEVOLUCIÓN.

• La microevolución es el resultado de un reemplazamiento progresivo, gradual y aleatorio de la información genética.

• Estos cambios producen individuos más aptos. (Estos cambios por sí sólos no provocan la separación de una especie en dos).

• Individuos más aptos + estrés ambiental = SELECCIÓN NATURAL (Darwin) Los individuos mejor adaptados sobreviven. Si la selección persiste cambio nueva especie.

La especiación es el proceso mediante el

cual una población de una determinada

especie da lugar a otra u otras poblaciones que

no se pueden reproducir con la

anterior y que con el tiempo irán

acumulando otras diferencias genéticas.

ÁRBOL FILOGENÉTICO

• Se utiliza para clasificar a los seres vivos.• Actualmente, los árboles filogenéticos se

realizan atendiendo a la filogenia molecular. Se basa en la secuenciación de ADN de áreas concretas en diferentes especies de seres vivos. (A los genes utilizados se les llama marcadores).

• Cuanta más diferencia haya en la secuencia, más distante en el tiempo habrá sido su divergencia en el árbol filogenético = menos emparentados están.

4.3. Pruebas bioquímicas.

Pruebas bioquímicas: Unas de las evidencias más importantes se basan en la similitud a nivel molecular que hay entre las proteínas o en los ADN de diferentes organismos. Son causadas por el parentesco evolutivo entre ellos.

Actividades

(continuación)

CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS

• Los seres vivos se clasifican en 3 Dominios, atendiendo a:• La estructura de las células que lo constituyen (procariota o eucariota).• Características bioquímicas comunes.

– Bacteria– Archaea Procariotas– Eukarya Eucariotas

• Un taxón inferior (Reino) agrupa a los seres vivos en 5 reinos (Whittaker): Monera (bacterias), Protista, Fungi (hongos), Plantas y Animales.

La relación entre dominios y reinos es asimétrica:– Los Dominios Bacteria y Archaea contienen a organismos del reino

Monera.– El Dominio Eukarya contiene los 4 reinos restantes.

Los 5 reinos

Los 3 dominios:

• Bacteria: Bacterias verdaderas. Es el dominio más antiguo evolutivamente.

• Archaea: Bacterias capaces de desarrollarse en ambientes extremos. Nunca presentan clorofila. Comparten algunas características con los eucariotas (ej: ADN unido a proteínas histonas).

• Eukarya: Comprende el resto de seres vivos que se encuentran en la biosfera.

Los 3 dominios

VIRUS

• No se incluyen en ningún reino porque se encuentran en la frontera entre lo vivo y no vivo. Son parásitos obligados de células.

• Constan de:– Material genético (ADN o ARN)– Envueltas proteicas y / o membranosas– Enzimas y estructuras de fijación a las

superficies celulares.

Estructura de virus

REINO MONERA (bacterias)• Su estructura celular es de tipo procariota (= sin núcleo).• ADN circular con estructura en doble hélice.• Tamaño microscópico (1 – 5 um).• Todas tienen pared celular, con una capa de peptidoglucano (=

mureína) (salvo Archaea), de grosor variable según el tipo de bacteria.

• Presenta fragmentos de ADN circular llamados plásmidos, que contienen pocos genes (ej antibióticos).

• Mesosomas = Pliegues de la membrana donde concentra enzimas metabólicos.

• Poseen flagelos para el movimiento. (También mov giratorios).• El tamaño de los ribosomas es menor que el de las eucariotas.• Fimbrias = Pequeños pelos que le permiten adherirse al medio.• Pueden intercambiar material genético a través de una estructura

llamada Pili.• Carecen de orgánulos celulares.

Estructura bacteriana

Pili, fimbrias y flagelo

El pili permite el intercambio de material genético entre bacterias. = CONJUGACIÓN

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/micro/contenidos6.htm

Nutrición de las moneras

• Presenta cualquier tipo de alimentación:– Autótrofa: Fabrica su propio alimento a partir de

materia inorgánica.• Fotoautótrofo: Utiliza energía de la luz.• Quimioautótrofo: Su fuente de E son las reacciones de

oxidación de materia inorgánica.– Heterótrofa: Se alimenta a partir de materia

orgánica.• Según la utilización del oxígeno, se clasifican

en:– Aerobios estrictos: Sólo pueden usar O2.– Anaerobios estrictos: El O2 les resulta tóxico.

Realizan la fermentación.– Anaerobios facultativos: Pueden usar O2 si está

presente en el medio; si no, realiza la fermentación.

Clasificación de las moneras• Dominio Bacteria• Dominio Archaea. Incluye a los extremófilos se

desarrollan en ambientes con condiciones extremas.– Termófilos extremos: Viven en medios muy calientes. (Ej: manantial

volcánico, a + 90ºC).– Halófilos extremos: Viven en medios muy salados. (Ej: Mar Muerto)

• Otro criterio de clasificación: Según la composición de su pared celular:– Gram +: Tienen mucho peptidoglucano en su pared celular y se tiñe

con púpura.– Gram -: Tienen menos peptidoglucano, pero con otras sustancias.

Se tiñen de rojo.

• Cianobacterias: Son los únicos procariotas que realizan la fotosíntesis.

Bacterias Gram + y Gram -

Importancia biológica de las monerasTienen un gran éxito biológico, ya que han conquistado prácticamente todos los medios del planeta. Son importantes porque:– Reciclan la materia en los ecosistemas.

Pueden asimilar materia inorgánica para transformarla en orgánica y viceversa: descomponer la materia orgánica y transformarla en inorgánica.

– Vida simbiótica.Se relacionan con otros individuos para beneficio mutuo. Ej: Constituyen la flora bacteriana del ap digestivo de muchos animales. Permite a los rumiantes digerir la fibra vegetal.Ej: Viven en raíces de algunas plantas y fijan N2.

– PatogeniaSon capaces de producir numerosas enfermedades en el ser humano. Ej: meningitis, lepra, tuberculosis, sífilis…

– Investigación y tecnologíaSon de gran importancia en la industria alimentaria. Ej: Lactobacillus (fermentación láctica).Se utilizan en biotecnología para obtener especies transgénicas.También se utilizan en ingeniería genética para obtener hormonas, vitaminas o antibióticos.

Moneras

Cianobacterias

Tipos de bacterias

• Cocos: forma redondeada.

• Bacilos: forma alargada (de bastón)

• Vibrios: forma de coma.

• Espirilos: forma de muelle

Tipos de bacterias (según morfología)

REINO PROTISTA (Protoctista)

• Son organismos de estructura celular eucariota.• Son unicelulares o coloniales. Algunos

pluricelulares.• Es un reino muy heterogéneo que ha servido de

“cajón de sastre” a los biólogos.• Su nutrición es muy variada: fotoautótrofos

(contienen cloroplastos), heterótrofos o mixotrofos (= fotoautótrofos o heterótrofos según las condiciones del medio).

• Viven en medio acuático o húmedo.

Clasificación de los protistas

• Se diferencian 3 grandes grupos:– Algas. Su estructura recuerda a plantas.

• (5): Diatomeas, Crisofitos, Feofitas, Rodofitas y clorofitas.

– Protozoos. Tienen características próximas a los animales.

• (4): Alveolados, cinetoplástidos, euglénidos y amebozoos.

– Hongos mucilaginosos u ovomicetos. Presentan similitudes con hongos.

LAS ALGAS1. Diatomeas

Son algas unicelulares que viven en el interior de un receptáculo de sílice de formas muy llamativas. Tienen una gran capacidad para resistir altas presiones.

1. Crisofitos (algas doradas)Colores amarillos o marrones debido a los carotenoides. Unicelulares o coloniales. Fotoautótrofas y algunas mixotrofas.

1. Feofitas (algas pardas)Su color se debe a la presencia de carotenos. Su cuerpo se divide en:

- Rizoides: Filamentos con función de anclaje (no absorción).- Estítipe: Especie de tallo que sostiene las falsas hojas.- Lámina o filoide: Órgano análogo a las hojas.

1. Rodofitas (algas rojas)Color rojo debido al pigmento ficoeritrina. También poseen clorofila. Gracias a la mezcla de pigmentos pueden captar luz mayores profundidades que otras algas. + 250 m de profundidad.

1. Clorofitas (algas verdes)Presentan principalmente clorofila. Son las principales precursoras de las plantas terrestres. La mayoría son de agua dulce. Unicelulares y pluricelulares.

Algas

Diatomeas

Feofitas

Algas

Rodofitas

Clorofitas

LOS PROTOZOOS

• La mayoría son unicelulares. Algunos, en estado colonial.

• Núcleo bien diferenciado, único o múltiple.• Locomoción por flagelos, pseudópodos o cilios.• Muchos producen estructuras de resistencia ante

condiciones medioambientales desfavorables: quistes o esporas.

• Nutrición variada: parásitos, comensales, simbiontes o de vida libre.

• Reproducción asexual (escisión binaria) o sexual (conjugación).

Grupos de protozoos

1. Alveolados

1. Cinetoplástidos

1. Euglénidos

1. Amebozoos

Protozoos 1) Alveolados• Tienen unos sacos membranosos (alveolos) de función desconocida.• Incluyen:

– apicomplejos (=esporozoos). En uno de los extremos de la célula presentan una estructura especializada para introducirse en el interior de las células a las que va a parasitar. Ej: Plamodium, causante de la malaria o paludismo.

– Ciliados: Poseen cilios que le permiten moverse y alimentarse.

Los cilios pueden estar agrupados en det zonas o cubrir toda la superficie.

Poseen 2 núcleos: macronúcleo (almacena numerosas copias del genoma) y micronúcleo. El intercambio de micronúcleos contribuye a aumentar la variabilidad genética.

Ej: Paramecium

– Dinoflagelados: Contienen pigmentos fotosintéticos pardo-dorados. Muchos son autótrofos. Muchos viven en simbiosis con invertebrados marinos, como los moluscos.

Poseen 2 flagelos en un surco ecuatorial muy llamativo.

Apicomplejos (alveolados)Plasmodium (causante de malaria)

Malaria

Ciliados (alveolados)Paramecium

Ciliados (alveolados)Paramecium

Dinoflagelados (alveolados)

Protozoos 2) Cinetoplástidos

• Presentan un cinetoplasto = única mitocondria de gran tamaño.

• Ej: Tripanosoma gambiense, transmitido por la mosca tsé-tsé y que produce la enfermedad del sueño.

• Ej: Tripanosoma cruzi, causante de la enfermedad de Chagas y transmitida por una chinche.

Enfermedad de Chagas

• Síntomas: fiebre alta, tumefacción de la cara con edema del párpado y daños en los ganglios y el hígado.

• Si no se produce la muerte, la dolencia se convierte en crónica. Afecta al sist

nervioso, digestivo y al corazón.

Cinetoplástidos

Protozoos 3) Euglénidos• Flagelados unicelulares de

agua dulce. Algunos fotosintéticos.

• Su cloroplasto tiene membrana triple.

• Alimentación versátil, ya que cuando no hay luz, dejan de realizar la fotosíntesis y se alimentan de la materia orgánica del medio. (Autótrofos y heterótrofos)

Protozoos 4) Amebozoos• Incluye a todos los protozoos

que se desplazan mediante seudópodos.Seudópodo = Prolongaciones de citoplasma en unas zonas determinadas que luego arrastran al resto de la célula produciendo el desplazamiento.

• Ej: Ameba (algunas especies parasitan al hombre).

Euglénidos

Estigma = mancha ocular, sensible a la luz.

Amebozoos

OVOMICETOS (Hongos mucilaginosos)

Presentan diferencias que los separan del resto de hongos:

• Presenta paredes celulares de celulosa en vez de quitina.• Son diploides (2n) = (doble dotación de cromosomas)• Poseen células flageladas en sus ciclos vitales.

• Conjunto de mohos heterótrofos, descomponedores o parásitos.

Similitud con hongos:• Estructuralmente están formados por hifas cenocíticas (= sin

división), como algunos hongos.

Ovomicetos

Ovomiceto causando el mildiu de la patata

Ovomiceto causando el mildiu de la vid

REINO HONGOS (Fungi)• Eucariotas• Heterótrofos• Unicelulares (ej: levadura) o pluricelulares.• Formados por filamentos celulares llamados hifas• Sus paredes celulares están constituidas por quitina.• Almacenan glucógeno como sustancia de reserva.• Se reproducen de forma asexual por esporas. O sexual cuando se

unen 2 hifas de micelios compatibles. Desempeñan un papel muy importante en los ecosistemas como

descomponedores de la materia orgánica. Pueden encontrarse en simbiosis (++):

Liquen (alga unicelular + hongo) Micorrizas (raíz de planta + hongo).

Algunos pueden producir enfermedades. Ej: micosis (en animales) o grafiosis (en olmos).

Asociaciones simbióticas con hongos

Liquen (alga + hongo) Micorriza (raíz + hongo)

Micorrizas

Estructura de un hongo

• Los hongos están formados por filamentos de células (hifas), que forman una maraña entretejida llamada micelio. (Gracias al micelio, ↑capacidad de digestión y absorción de sustancias).

• Tipos de hifas:– Tabicadas: Las células están separadas y cada una contiene su

propio núcleo.– Cenocíticas: No existe división en tabiques entre las células y

éstas comparten sus núcleos.

• Cuando se encuentran los micelios de 2 hongos de la misma especie, las hifas se fusionan y forman los cuerpos fructíferos o setas (función reproductora), que producen esporas que al germinar generarán nuevos micelios.

Reino Hongos

Tipos de hifas:-Cenocíticas-Tabicadas

Micelio = Agrupación de varias hifas.

Los hongos se pueden reproducir de forma sexual y asexual.

Nutrición de los hongos

• Todos los hongos son heterótrofos.

• Para obtener materia orgánica, digieren el sustrato sobre el cual se desarrollan. Para ello, fabrican enzimas (exoenzimas), que liberan al medio. Una vez digerido, se absorben por las hifas.

Clasificación hongos• ZIGOMICETOS

Son los mohos que crecen sobre las frutas y otros alimentos.

Producen hifas cenocíticas.• ASCOMICETOS

Hifas tabicadas.

Las esporas de los cuerpos fructíferos (ascocarpos) se producen en unos sacos llamados ascas.

Incluye las levaduras: ascomicetos unicelulares que realizan la fermentación (se usa para la producción de vino, pan, cerveza…) y son muy útiles en investigación.

Otros son comestibles. Ej: trufa.

Algunos producen enfermedades. Ej: Grafiosis en olmos.

• BASIDIOMICETOS

Hifas tabicadas.

Producen los cuerpos fructíferos (basidiocarpos) que se reconocen como setas.

Ej: Níscalo, champiñón silvestre…

Algunos son peligrosos por su toxicidad.

Zigomicetos

Ascomicetos

Trufa

Basidiomicetos

Características de los 5 reinos

REINOS Tipo celular Nª células Nutrición Tejidos diferenciados

Tamaño celular

MONERAS Procariota Unicelular Autótrofa o heterótrofa

No 1- 10 µm

PROTOCTISTAS Eucariota Unicelular / Pluricelular

Autótrofa o heterótrofa

No 10-100 µm

HONGOS Eucariota Unicelular / Pluricelular

Heterótrofa No 10-100 µm

PLANTAS Eucariota Pluricelular Autótrofa Sí 10-100 µm

ANIMALES Eucariota Pluricelular Heterótrofa Sí 10-100 µm

Fin Tema 7