Soy Contigo Colegio Divina Pastora Ñuñoa BIOLOGIA: CLASIFICACION DE LOS SERES VIVOS Dpto. Ciencia PRIMERO AÑO MEDIO A y B Gustavo Galaz Correa DOCUMENTO DE APOYO

Unidad: 1.- VIDA EN LA TIERRALecciones : a.- Conceptos biológicos, b.-Biodiversidad

c.- Sistema de Clasificación BinomialAsignatura BIOLOGIA,Objetivos

Habilidades

1.- Comprender y aplicar el concepto de Clasificación2.- Conocer el origen del proceso de clasificación de las especies3.- Comprender como se estructura un árbol filogenético, y el uso del mismo

1.- Estimular en los estudiantes la capacidad para clasificar organismos vivosNombre Alumno (a)Curso

CLASIFICACION DE LOS SERES VIVOS

La vida como la conocemos está presente en cada rincón del planeta tierra, la variedad que existe entre los organismos, vivos es inmensa. Para su estudio, los Biólogos han agrupado organismos con similares características en 5 Reinos diferentes, conocidos como “Los Reinos de la Naturaleza”:

Mónera, Protistas, Hongo, Fungí, Animal, Vegetal.

ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES: Al momento de iniciar la lectura y análisis de este documento de apoyo, debes tener claro algunos conceptos básicos tales como

Célula: Todo organismo vivo está formado por células y cada célula es capaz de realizar todas las funciones básicas de un organismo vivo (alimentarse, reproducirse, moverse, crecer, etc.)

Multicelular: Organismo compuesto por muchas células (hasta miles de millones) de células

Unicelular: Organismo compuesto por una sola célula

Procariota: Célula poco evolucionada, no presenta membranas interna, por tal razón no presenta núcleo definido, es propia de los organismos unicelulares

Eucariota: Células más evolucionadas, posee membrana interna, razón por la cual presenta núcleo definido, es propia de los organismos multicelulares.

Autótrofo: Organismo capaz de producir su propio alimento sin necesidad de ingerirlo, por ejemplo los seres que realizan fotosíntesis y quimiosintesis

Heterótrofo: Organismos que no producen su propio alimento y deben alimentarse por medio de ingestión, absorción, etc.

Microscópico: Organismo tan pequeño que no se puede ver a simple vista

Macroscópico: Organismos que podemos ver con nuestros ojos

REINO ANIMAL

Los animales se caracterizan por lo siguiente: Son seres vivos pluricelulares o multicelulares se alimentan de otros seres vivos, pueden desplazarse de un lugar a otro, tienen un sistema nervioso y órganos de los sentidos y reaccionan rápidamente a los cambios del medio en que viven, existen animales vertebrados e invertebrados, poseen diferentes formas de alimentarse, y pueden reproducirse en forma tanto sexuada como asexuadas

1.- Los animales son capaces de desplazarse a buscar su alimento por ello su estructura está organizada por medio de alas, para volar; aletas, para nadar; y patas para caminar, correr o saltar.

2.- Los animales sólo crecen durante un cierto tiempo; en cambio, las plantas crecen durante toda su vida, nacen, crecen, se reproducen y mueren, pero quedan los hijos que los van remplazando, para que no se termine la especie.

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3.- Los animales no son capaces de fabricar su propio alimento como si lo hacen las plantas, por lo que deben alimentarse de otros seres vivos; es decir, que salen a buscar su alimento por eso reciben el nombre seres

HETEROTROFOS, hay animales que comen plantas y se llaman Herbívoros (hojas, frutos o semillas) y otros animales que comen carne se llaman Carnívoros, los que comen de todo se llaman Omnívoros. Los caballos, conejos, vacas, algunas aves e insectos son animales herbívoros dado que consumen más plantas. Estos animales sirven de alimento a los que se llaman carnívoros, puesto que se alimentan de carne, como el gato, el tigre, el tiburón, el lobo y algunas aves, como el águila, el gavilán y el buitre, que consumen únicamente insectos y animales muertos, también se le conoce como carroñeros. Algunos otros animales ,como el cerdo, el oso, la gallina y ciertos peces comen plantas y animales y se llaman Omnívoros, los seres humanos también comemos tanto plantas como animales, así que somos consumidores omnívoros

REPRODUCCIÓN SEXUAL

Los animales que proceden de una célula llamada espermatozoide y un óvulo, son de reproducción sexual, se une el padre y la madre y forman un nuevo ser o individuo de la misma especie, ejemplo gallina y gallo, perro y perra, gato y gata, vaca y toro entre otros.

CLASES DE REPRODUCCION SEXUAL, entre ella están:

Los SERES OVIPAROS Los SERES VIVÍPAROS Los SERES OVÍPAROS

Animales como las aves y los reptiles, se desarrollan en el interior de un huevo y se llaman Ovíparos.

Los animales que producen huevos secos que son puestos al aire, como reptiles o insectos, los depositan después de haber seguido un procedimiento de fecundacióninterna

Los animales que ponen en el agua, como peces crustáceos, anfibios, etc.

La fecundación se producecuando el macho vierte su esperma entre los huevosmientras la hembra los deposita, su fecundación es externa

Vivíparos: Son los animales cuyo desarrollo embrionario se realiza en la cavidad uterina de la madre, se alimenta de ésta y las crías nacen completamente formadas durante el parto.

FECUNDACIÓNComienzo de la vida ocurre cuando un ovulo, recibe al espermatozoides,ejemplo

OvovivíparosLa fertilización se realiza de forma interna al igual que en los vivíparos, pero los huevos son ’guardados’ por la hembra en su vientre, hasta que tienen lugar la eclosión o el nacimiento de los mismos listos para valerse por sí mismos. Este tipo de reproducción se da en los tiburones, algunos reptiles y algunos peces.

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REPRODUCCIÓN ASEXUAL

Es la formación de un nuevo individuo a partir de células de un solo progenitor o padre ,esto ocurre en algunos animales, como la lombriz, tienen reproducción hermafrodita, ósea que poseen los dos sexos, existen otros tipos de reproducción asexuales como son por gemación, por regeneración, por partenogénesis.

GEMACION REGENERACION PARTENOGENESISOcurre a partir de un brote o una yema en el cuerpo del individuo, la hidra se reproduce por gemación

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Es la sustitución de un órgano perdido, ejemplo estrella de mar y la planaria.

Es la capacidad de un ovulo paragenerar un individuo sin ser fecundado. Las pulgas de agua en ocasiones se reproducen por partenogénesis

3ADAPTACIÓN DE LOS ANIMALES

Los animales vivimos Y se adaptan ambientes donde la temperatura nos es favorable, Ellos poseen mecanismos para regular la pérdida o ganancia de calor, también los animales poseen picos, garras diferentes para poder adquirir sus alimentos y poder sobrevivir, observa cuidadosamente los picos patasy garras

Para ampliar la temática OBSERVA Y ANALIZA la SIGUIENTE IDEA Y ALGUNOS CRITERIOS,LOS ANIMALES

Se desplazan mediante estructuras Como: Aletas Patas AlasSe alimentan de otros seres como Plantas, Animales, Animales y plantasViven en grupos Llamados: Manada, Colonia, CardúmenesHabitan en diferentes medios como: La selva, el desierto, el mar el rio o el charcoSu piel es con: Pelo, Escama, PlumasSe alimentan por medio de Dientes Pico Boca

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Con estos o otros tantos antecedentes, los científicos, en particular los Taxónomos, han podido establecer CRITERIOS DE CLASIFICACION, hasta lograr elaborar Arboles Filogenéticos, o también Claidiogramas, es decir una agrupación de los seres vivos tanto animales como plantas, con el propósitos agruparlos y sistematizarlos.

Con ello se ha podido ir clasificando las diferentes especies, y conociendo sus características, formas de vida y lo que algunos de ellos han modificado a través del tiempo evolutivo de las diferentes especies vivas, cambios que se han sucedido a través del tiempo y de la historia geomorfológica.

La imagen siguiente sirve para ilustrar, por ejemplo como se han ido estableciendo estas agrupaciones de individuos, los cuales se agrupan e identifican en una categoría o taxón. A partir de ellos es posible incluso identificar el ultimo nivel de clasificación como lo son EL GENERO y la ESPECIE, con estas dos últimas categorías, es posible identificar a un organismo vivo bajo en nombre científico, el cual es reconocido a nivel universal

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BIODIVERSIDAD

La vida se expresa de infinitas formas diferentes, y a la gran variedad de formas de vida, Ha esto lo denominamos BIODIVERSIDAD. Ésta incluye a todos y cada uno de los seres vivos que habitan el planeta Tierra, incluyendo a los ecosistemas de los que ellos forman parte.

Por múltiples razones es necesario e importante ordenar toda esa enorme diversidad, y para hacerlo, primero es importante clasificarla. Desde el punto de vista biológico, clasificar no es otra cosa que ordenar a los seres vivos en grupos, basándose en características que tengan en común. Pero para poder incluir un organismo dentro de un grupo, primero hay que describirlo. Una vez hecho esto, se comparan sus características con las de otros seres vivos conocidos y se incluye al ejemplar junto a aquellos que tengan características comunes. Finalmente, se da un nombre que lo identifique, que es el nombre de la especie, llamado nombre científico. Este nombre les permite a los científicos saber de qué organismo se trata. Nosotros, nuestros hermanos, nuestros padres, nuestros vecinos, los italianos, los asiáticos y los africanos, todos, pertenecemos a la misma especie: Homo sapiens. La especie representa a un grupo de individuos semejantes y con antepasados comunes.

La taxonomía, la ciencia de la clasificación

La ciencia encargada de nombrar y clasificar a los organismos en categorías organizadas jerárquicamente se denomina TAXONOMIA, y quienes trabajan en este campo son los Taxonomos. La Taxonomia  es una sub disciplina de la Biología Sistemática, la cual estudia las relaciones de parentesco de los seres vivos y su historia evolutiva o Filogenia.

La pregunta central de la filogenia es: ¿Quién está relacionado con quién?

Los métodos para responder esta pregunta son una parte importante de los sistemas de clasificación filogenético. Un método, el cladístico, agrupa las especies en base a sus caracteres compartidos, los cuales son cuantificables y heredables. Un carácter puede ser una característica morfológica, fisiológica o un rasgo a nivel molecular, entre otras. Debido a que cada especie tiene muchas características, los agrupamientos cladísticos suelen diferir de acuerdo a qué característica se tenga en cuenta.

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Cladograma o Claidiograma que representa el parentesco entre los linajes A, B y C.Una forma gráfica de representar las clasificaciones jerárquicas es mediante una estructura en forma de árbol o dendrograma. Para el caso de este tipo de clasificaciones biológicas, los mismos se denominan, en general, “Árboles filogenéticos” y reciben diferentes nombres dependiendo del método empleado. 

Un árbol obtenido por métodos cladísticos se llama cladograma; muestra las relaciones evolutivas entre varias especies u otras entidades que se cree que tienen una ascendencia común. En un cladograma, cada línea representa un linaje, que se puede ramificar en más linajes en un nodo. El nodo representa un ancestro común. A su vez, cada rama termina en un clado, es decir, un grupo de especies que comparten un conjunto de características. Idealmente, un clado es un grupo MONOFILÉTICO, es decir, un grupo que comprende a un ancestro y todos sus descendientes, vivos o extintos. Un clado puede estar conformado por una especie o por miles.

Los 5 reinos

Retomando la clasificación de los organismos, desde fines de los años ‘60 y en base a la propuesta del investigador Robert Whittaker, la mayoría de los biólogos agrupa a los seres vivos en 5 grandes grupos llamados REINOS, basados principalmente en tres características: tipo de célula, número de células en cada organismo y la forma de obtención de energía. Los cinco reinos son:

-Monera, donde se agrupan los microorganismos de tipo procariótico conocidos coloquialmente como “bacterias

-Fungi, los hongos

-Plantae, las plantas

-Animalia, lo animales y

-Protista, un grupo muy variado de organismos de tipo eucariótico. Desde sus inicios, fue un reino por defecto, es decir, todo aquello que no era ni fungi, ni planta ni animal, se lo incluía dentro de este grupo.

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Hasta los años ’90, el reino fue considerado la categoría sistemática más inclusiva dentro del sistema de clasificación taxonómico. Sin embargo, el conocimiento de la estructura molecular de las proteínas, el genoma y, sobre todo, la secuenciación de ciertos genes demostró que ciertos organismos agrupados hasta ese momento dentro de algunos reinos, particularmente el Monera, presentaban diferencias tan grandes entre ellos que no justificaban la inclusión en el mismo grupo.

Los tres dominios

Con una mirada innovadora y en busca de mayor exactitud a la hora de clasificar a los organismos, el microbiólogo estadounidense Carl Woese, junto a otros biólogos interesados en la historia evolutiva de los microorganismos, cambió la mirada sobre la clasificación. Su innovación fue la aplicación de métodos que permitían comparar secuencias de ácidos nucleicos, utilizando como herramienta filogenética la secuencia del ARN ribosomal de la subunidad pequeña del ribosoma.

En base a esto, y luego de diversos estudios, establecieron que lo que hasta entonces se había considerado como el reino Monera se componía en realidad de dos clases muy diferentes de organismos. Woese dio a estos dos grupos los nombres de Bacteria y Archaea. Los integrantes de estos dos grupos no tenían un parentesco más cercano entre sí que el que tienen con cualquier eucariota. Esto indicó que el árbol de la vida se había dividido en tres partes muy al principio de la historia de la vida, mucho antes de que se originaran las plantas, los animales y los hongos. En base a esto, y luego de varias reorganizaciones del sistema de clasificación, en los años ’90 Woese propuso una nueva jerarquía taxonómica: el dominio, que abarca a cada uno de los linajes conocidos anteriormente. La clasificación de tres dominios establece que todos los seres vivos provienen de un ancestro común que se separó en tres líneas evolutivas: Eubacteria, Archaea y Eukarya. Dos de los linajes incluyen organismos del tipo procariótico (Eubacteria y Archaea) y el tercero, a los organismos de tipo eucarioticos.

Filogenia molecular

El uso de la subunidad pequeña del ARN ribosomal como herramienta filogenética fue el puntapié para la filogenia molecular, y es hoy el método que se utiliza rutinariamente para los estudios filogenéticos en este sentido. Existe algunas bases de datos de las secuencias de los ARN ribosomales como el “Proyecto de Base de Datos del Ribosoma”( o la base de datos “Comprehensiveribosomal RNA database” . Las mismas contienen miles de secuencias de ARNr ordenadas y disponibles para ser utilizadas en la construcción de árboles filogenéticos.

Los sistemas de clasificación en la actualidad

El cambio a un sistema de tres dominios hizo indispensable que los sistemáticos reexaminaran los reinos dentro de cada dominio, y el proceso de establecer tales reinos aún no concluye. Nuevos sistemas de clasificación van surgiendo y se van modificando a medida que se avanza en el conocimiento de la diversidad biológica.

Si se aceptan que las considerables diferencias entre plantas, animales y hongos demandan que cada uno de estos linajes evolutivos conserve su estatus de reino, entonces la lógica de clasificación requiere también que se asigne el estatus de reino a grupos que se derivaron del árbol de la vida antes que estos tres grupos de eucariotas pluricelulares. Siguiendo esta lógica, los sistemáticos reconocen unos 15 reinos entre el dominio Bacteria y tres o más entre el Archaea.

Los sistemáticos también reconocen reinos adicionales dentro del dominio Eukarya, lo que refleja un número de divisiones evolutivas muy tempranas dentro del conjunto diverso de eucariotas unicelulares antes agrupados en el reino Protista. Sin embargo, los sistemáticos aún no llegan a un consenso en torno a las definiciones precisas de los nuevos reinos procariota y eucariota. De manera que la clasificación a nivel de reinos se encuentra en un estado de transición, en tanto que los sistemáticos tratan de incorporar la información más reciente.

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En las últimas dos décadas, se ha realizado gran cantidad de trabajo adicional fundamentalmente para resolver las relaciones dentro del dominio Eukarya. Aparentemente, la mayor parte de la diversidad biológica de los eucariotas se encuentra entre los protistas, y muchos científicos creen que es sumamente inadecuado agrupar a todos los protistas en un solo reino, como lo era en su momento agrupar a todos los procariotas dentro del reino Monera, ya que no se trata de un grupo monofilético. Aunque se han propuesto muchos sistemas, ninguno de ellos ha ganado amplia aceptación.

El árbol filogenético universal 

El árbol filogenético universal es como el mapa de carreteras de la vida. Describe la historia evolutiva de todos los organismos y las relaciones entre ellos. Muestra claramente los tres grupos principales de organismos en sus respectivos dominios. La raíz del árbol universal representa un punto en la historia evolutiva en el que toda la vida existente en la Tierra estaba representada por un antepasado común, el llamado Antecesor Universal.

La siguiente figura es una adaptación simplificada del árbol filogenético universal. En él, todos los seres vivos se encuentran clasificados en base a la comparación de las secuencias del gen que codifica para el ARN ribosomal de la subunidad pequeña del ribosoma (16S y 18S, para procaritoas y eucariotas, respectivamente).

Arbol filogenético universal. Construido a partir de la comparación de las secuencias de los ARN ribosómicos 16S y 18S. Dentro de cada dominio solo se muestran algunos organismos clave de cada linaje. El círculo rojo sombreado es la raíz hipotética del árbol y representa el antecesor común de todas las células. Adaptado de Aharon Oren, 2008.

Algunas bases de datos que clasifican y ordenan la biodiversidad

Existen cuatro grandes sitios que disponen de información actualizada respecto a los últimos avances en clasificación de los organismos, y dos de ellos buscan elaborar un árbol de la vida que incluya a TODA la biodiversidad del planeta. En estos sitios, la clasificación de los organismos a nivel de los reinos es relativamente diferente a lo conocida actualmente, en lo que respecta a los 5 reinos. Se trata de clasificaciones conteniendo solo grupos monofiléticos de organismos.

Por un lado, se encuentra el  (National Center for Biotechnologi Information del Instituto Nacional de Salud de EEUU -NIH-), donde se puede buscar la clasificación taxonómica de cualquier ser vivo conocido.

Luego encontramos el Sistema Integrado de Información Taxonómica diseñado para proporcionar información consistente y confiable sobre la taxonomía de las especies biológicas.

Otro interesante sitio aloja el proyecto colaborativo denominado “Tree of life web proyect”, que posee información relativamente “curada” y actualizada.

Por último, existen proyectos e  iniciativa de la Fundación Nacional para la Ciencia (NSF) de EEUU, del  que surgió posteriormente al proyecto TOL. También es un proyecto que busca elaborar el árbol de la vida, sin embargo, la información se encuentra organizada de manera diferente al proyecto TOL.

Finalmente es oportuno de señalar, que aun en nuestros tiempos existen numerosas especies vivas que no han sido clasificadas, especialmente por falta de recursos, o muchas veces porque no existe el interés y el patrocinio para poder generar líneas investigativas. Sin ir más lejos nuestro país también presenta especies sin clasificar, en zonas tan lejanas como el extremo sur, El Archipiélago de Juan Fernández, y tantas otras zonas que por su distancia y compleja geografía no es posible por ahora conocer

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ACTIVIDAD

1.- Lee atentamente el documento y familiarízate con los principales conceptos que surgen de este documento

2.- Elabora un listado de términos, 20 a lo menos y defínelos

3.- Elabora un crucigrama, con estos 20 términos, (10 horizontales y 10 verticales), y para cada termino da una definición sencilla o pista sencilla, tal que al entregar el crucigrama en blanco este pueda se5r desarrollado por otra persona

4.- El cuadro que se muestra a continuación, corresponde a una diversidad de especies chilenas, protegidas, las que observadas de izquierda a derecha, identificadas con su nombre común son

1.- El Lingue, 2.- El Delfín chileno, 3.- Palo Negro (helecho), 4.- Lagarto del Sur, 5.- Quetro Volador

6.- Liposurio (Helecho), 7.- Huemul, 8.- Sapo de Pugio, 9.- Hebe (Planta),10.- Fanabela blanca

11.- Pato amarillo, 12.- Tortuga, 13 Michay rojo (Planta), 14.- Playero ártico, 15.- Chinge común

16.- Alerce, 17.- Flamenco chileno, 18.- Albatro, 19.- Gaviota cuca, 20.- Orquidea

Con este listado de seres vivos, elabore un sistema de clasificación dicotómico, describiendo 6 criterios diferentes. Se recuerda ser ordenado y limpio en su trabajo

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Evaluación

Te invito a que puedas desarrollar las actividades que se han propuesto, en tu cuaderno lo más ordenado posible, con buena presentación, utiliza lápices de colores si así lo deseas, lo importante es realizarla, para que la podamos revisar desde el mismo cuaderno una vez que nos podamos reintegrar al trabajo escolar normal. Esta actividad tendrá una ponderación de un 50% de una evaluación parcial que debemos aplicar y que por cierto revisemos y desarrollemos en conjunto

Pregunta 1 Pregunta 2 Pregunta 3 Pregunta 4 Total

30 puntos,

(Definiciones completas, máximo2 líneas)

20 puntos

crucigrama

30 puntos

Indicadores o criterios de clasificación

80 Puntos

La nota 4 que es equivalente al 50% de una evaluación parcial, se obtiene con el 60% del puntaje ideal

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