Universidad Autónoma del Estado de Morelos
ANTOLOGÍA DE BIOLOGÍA II
Material de Trabajo y Actividades
CONTENIDO
UNIDAD IV ESTRUCTURA Y FUNCIONES BÁSICAS DE LOS SERES VIVOS
4.1 HISTOLOGÍA Y ORGANOGRAFÍA
4.2 NUTRICIÓN
4.3 RESPIRACIÓN
4.4 REPRODUCCIÓN
UNIDAD V SISTEMÁTICA BIOLÓGICA
5.1 SISTEMÁTICA BIOLÓGICA
5.2 VIRUS
5.3 CARACTERÍSTICAS E IMPORTANCIA DE LOS TRES DOMINIOS
5.4 CARACTERÍSTICAS E IMPORTANCIA DE LOS CINCO REINOS
UNIDAD IV. ESTRUCTURA Y FUNCIONES BÁSICAS DE LOS SERES VIVOS
4.1 Histología y Organografía
La Histología es la ciencia que estudia todo lo referente a los tejidos orgánicos: su estructura microscópica, su desarrollo y sus funciones. La histología es parte de la anatomía y se identifica en gran medida con lo que se ha llamado a veces anatomía microscópica.
La existencia de tejidos sólo se reconoce sin discusión en dos grupos de organismos; a saber, las plantas vasculares (parte del reino Plantae) y los metazoos (parte del reino Animalia). Ésta es la razón por la que se puede afirmar que existen dos disciplinas separadas a las que se llama histología animal e histología vegetal, cada una con contenidos y técnicas diferenciados.
Por tejido se entiende como al conjunto de células semejantes en estructura y función, lo que permite la división del trabajo. Un tejido puede estar constituido por células de una sola clase, todas iguales, o por varios tipos de células ordenadamente dispuestas. En todo caso las células que forman juntas un tejido tendrán un origen común.
La Organografía es la ciencia que estudia la estructura, función y organización de los órganos. Un órgano es un conjunto de tejidos que realizan alguna función (como el corazón, el hígado, el páncreas, raíz, etcétera).
Histología
4.1.1. Vegetal
|
TEJIDOS VEGETALES
|
|
tejidos
|
SE DIVIDEN EN
|
CARACTERÍSTICAS
|
funciones
|
|
Meristemos
Se caracteriza por su activa división celular y es el encargado del crecimiento del vegetal. Según su ubicación, los meristemos se clasifican en:
|
Primarios
(apicales)
Secundarios
(cambium)
|
Células poco diferenciadas. Pequeñas y cúbicas de paredes delgadas que presentan numerosas mitosis.
En la raíz forma un anillo central, en forma de capa entre el xilema y el floema. Formado por una banda de células meristemáticas (Figura 1)
|
Apicales: crecimiento en el extremo de la raíz. Provocan
Alargamiento.
Cambium: crecimiento en grosor de tallos y raíces.
Felógeno también se le conoce como cambium suberogeno (Figura 2)
|
|
Fundamentales
Comprende la parte principal del cuerpo de la planta.
Fundamentales
|
Parénquima
(Figura 3)
|
Sus células son poligonales, con 14 lados con 8 caras hexagonales y 6 cuadrilaterales de paredes delgadas.
Localización: Médula y corteza de tallos y tejidos comestibles de frutos y rayos de madera tejidos comestibles de frutos y raíces, tejidos comestibles de frutos Abundan en hojas; raíces, tallos, etcétera.
|
En las hojas pueden contener clorofila, elaboran y almacenan alimentos y agua.
Cicatrización de heridas o procesos de regeneración.
De acuerdo a su función son:
a) Fundamental
b) Clorofiliano
c) Reservante
d) Acuífero
e) Aerénquima
f) Asociado a tejidos de
conducción
|
|
Esclerénquima
(Figura 5)
|
Tejido de células de gruesas paredes que tienen celulosa y leña. Células pétreas poligonales isodiametricas. Abundantes en tallos, raíces y semillas leñosas.
|
Sostén y resistencia de la planta.
|
|
Colénquima (Figura 4)
|
Integrado por células vivas de paredes con aristas engrosadas que forman tejidos elásticos. Células cortas y prismáticas
Localización: Órganos vegetales tiernos de plantas herbáceas, tallos, pecíolo, borde de las hojas
|
Sostén de partes alargadas de tallos, nervaduras, pecíolos , etcétera
|
|
Vasculares
Están formados por células muy especializadas, formando verdaderos tubos conductores para el transporte de sustancias
|
Xilema (Figura 6)
|
Formado por traqueidas (células muertas alargadas) y vasos leñosos, los cuales sus paredes están impregnados de lignina, bajo diferentes formas (anillos, espirales, retículos, puntos) que realizan el transporte de agua y solutos.
Se localiza en tallo y raíz
|
Conducción, circulación y sostén. Conduce la savia bruta
|
|
Floema (Figura 7)
|
Formado por células alargadas vivas que forman tubos cribosos (perforados).
Se localiza en tallo y hojas.
|
Transportan alimentos para toda la planta. Conducen savia elaborada
|
|
Protectores
Recubren la superficie de la planta. Evitan la desecación, pero a la vez permiten el intercambio gaseoso entre el interior de la planta y el ambiente.
|
Epidérmico (Figura 
|
Sus células vivas se colocan en hilera, forman la epidermis de casi todos los órganos. En algunos sitios, forman estomas. En su exterior tiene una sustancia llamada cutina.
|
Protegen la superficie de la planta de la deshidratación y agentes externos. Intercambio gaseoso a través de estomas.
|
|
Suberoso
|
Se origina de un meristemo llamado felógeno.
Células que al ir creciendo el vegetal mueren y desaparece su citoplasma.
Sus células acumulan súber o corcho en sus paredes.
|
Protegen las cortezas de tallos y algunas raíces.
|
ÓRGANOS VEGETALES
Los órganos de las plantas se pueden clasificar de la siguiente manera:
1. Órganos vegetativos.
Conformados por raíz, tallo y hoja.
2. Órganos reproductivos.
Conformados por la flor.
Raíz
La raíz es el órgano especializado en fijar la planta al substrato, absorción de agua y sustancias disueltas, transporte de agua y solutos a las partes aéreas.
Tallo
El tallo es un órgano de sostén de hojas, flores y frutos, mantiene en posición erguida a la planta, y además conduce sustancias de la raíz a las hojas y en sentido inverso. El tallo es una estructura por la que corren vasos de xilema y vasos de floema.
Según su consistencia los tallos se clasifican en herbáceos y leñosos, los primeros apenas tienen tejido de sostén y solo presentan crecimiento primario y los segundos presentan tejido de sostén sumamente desarrollado y crecimiento primario y secundario.
Hoja
Es un órgano de forma laminar y crecimiento limitado, que brota del tallo. Sus funciones primordiales son la fotosíntesis, la respiración y la transpiración.
Estas funciones se ven favorecidas por la estructura foliar, cuya forma laminar facilita el intercambio gaseoso y la recepción de luz; este proceso puede controlarse de forma precisa variando la orientación de la lámina en función de la necesidad energética.
Las partes de una hoja son (Figura 10):
Limbo o lámina
Porción verde, aplanada, delgada, con dos caras: la adaxial, superior, ventral, haz o epifilo dirigida hacia el ápice, y la cara abaxial, inferior, dorsal, envés o hipofilo dirigida hacia la base del tallo.
Pecíolo
Une la lámina con el tallo, es generalmente cilíndrico, estrecho. Se denomina sésil a la hoja que carece de pecíolo.
Base foliar
Algunas veces llamada vaina, es la porción ensanchada donde el pecíolo se inserta en el tallo.
Estípulas
Están situadas sobre la base foliar, a ambos lados del pecíolo, son apéndices de forma diversa, a veces foliáceos.
Las diversas partes de la hoja pueden presentar desarrollo y forma muy variables, explicándose así la gran variabilidad morfológica de las hojas en este grupo vegetal.
Figura 10. Partes de la hoja
Flor
La flor es la estructura reproductiva característica de las angiospermas, cuya función es producir semillas a través de la reproducción sexual. Para las plantas, las semillas son la próxima generación, y sirven como el principal medio a través del cual las especies se perpetúan y se propagan. Tras la fertilización, la flor da origen, por transformación de algunas de sus partes, a un fruto que contiene las semillas.
La flor esta conformada de la siguiente manera:
1. Pedicelo o pedúnculo
Tallo o soporte de la flor o inflorescencia.
2. Receptáculo o tálamo
Región apical del pedicelo donde se insertan las piezas florales.
3. Perianto
Envoltura floral que envuelve los órganos sexuales, constituye la parte no reproductiva de la flor y esta constituido por el cáliz y la corola.
Cáliz
Es el verticilo externo del perianto y esta formado por sépalos.
Sépalo
Cada una de las piezas que forman el cáliz.
Corola
Es el verticilo interno del perianto y esta formado por pétalos
Pétalo
Cada una de las piezas de la corola.
4. Androceo
Conjunto de los órganos masculinos de la flor (estambres).
Estambre
Unidad básica del androceo que consiste de la antera y el filamento y que produce polen (gameto masculino).
Antera. Porción del estambre que produce polen.
Filamento. Parte estéril del estambre que sostiene a la antera.
5. Gineceo
Conjunto de órganos femeninos de la flor (pistilos), Figura 11.
Pistilo
Unidad del gineceo compuesta del ovario, estilo y el estigma.
Ovario. Porción del pistilo que produce los óvulos, y se lleva a cabo la fecundación.
Óvulo. Gameto femenino.
Estilo. Parte superior prolongada del ovario que remata en uno o más estigmas.
Estigma. Porción apical del pistilo y que recibe el polen.
Fruto
Es el ovario fecundado maduro y su función es proteger y dispersar la semilla.
En un fruto típico podemos distinguir las siguientes partes:
Pericarpio
Procede de la transformación de las paredes del ovario. En él pueden distinguirse tres capas:
Epicarpio. Es la capa externa (piel).
Mesocarpio. Es la capa intermedia y a veces en los frutos carnosos, suculenta (carne).
Endocarpio. Es la capa interna, leñosa o coriácea y es la más dura (cáscara de una almendra).
Semilla
Es el óvulo maduro de una gimnosperma o de una angiosperma.
4.1.2 Animal
TEJIDOS ANIMALES
Los organismos pluricelulares como los animales, están formados básicamente por cuatro diferentes tejidos: epitelial, conectivo, muscular y nervioso.
TEJIDO EPITELIAL
El tejido epitelial es el que aparece primero en el proceso de especialización o diferenciación. Forma membranas que cubren la superficie de los órganos internos y superficiales externas y cavidades.
Las células del tejido epitelial están pegadas unas con otras, de tal manera que casi no presentan sustancias intercelulares.
Función. El tejido epitelial tiene las siguientes funciones:
a) De protección.- contra lesiones, exceso de deshidratación o invasión de microorganismos
b) De absorción de materiales del medio, como en las células que recubren las paredes de los vasos sanguíneos
c) De excreción de productos de desecho, como en las células que recubren los túbulos del riñón.
d) De sensibilidad, formando parte de órganos de los sentidos como el ojo.
El tejido epitelial se puede clasificar de acuerdo a su forma y estructura en plano, cuboidal, columnar o cilíndrico, glandular y sensorial.
En el siguiente cuadro se presentan los diferentes tejidos epiteliales y su función.
|
Tejido epitelial
|
Tipo de células
|
Función
|
Localización
|
|
Plano simple
|
Aplanadas, delgadas e irregulares
|
Protección y filtración de sustancias
|
En el recubrimiento de las cavidades internas como el exterior de los vasos sanguíneos.
|
|
Cuboidal
|
En forma cúbica
|
Protección
|
En el recubrimiento de los túbulos del riñón y los ovarios
|
|
Cilíndrico
|
Alargadas con núcleo central
|
Protección y revestimiento
|
En los canales respiratorios y digestivos
|
|
Glandular
|
Secretoras
|
Secreción de sustancias como leche, cera, sudor, etc.
|
En las diferentes glándulas, como las sudoríparas, mamarias, tiroides, etc.
|
|
Sensorial
|
De diferentes formas que se localizan entre células nerviosas
|
Sostén y revestimiento de órganos sensoriales
|
Forma parte de los órganos de los sentidos: la vista, el olfato, el tacto, el oído y el gusto. Por ejemplo, en el ojo se localiza en las células de sostén de la retina.
|
TEJIDO CONECTIVO O CONJUNTIVO.
El tejido conectivo o conjuntivo se encuentra constituido por células que se encuentran separadas por una sustancia intercelular que se puede encontrar en forma liquida, sólida o semisólida. Esta sustancia o matriz está relacionada con la función de cada uno de los tejidos conectivos. El tejido conectivo tiene como función proporcionar sostén y unión a órganos y tejidos.
El tejido conectivo se clasifica de la siguiente forma: cartilaginoso, óseo, fibroso, adiposo, sanguíneo, elástico y reticular.
En el siguiente cuadro se presentan los diferentes tejidos que forman parte del tejido conectivo y su función
|
Tejido conectivo
|
Células
|
Matriz intercelular
|
Función
|
Localización
|
|
Cartilaginoso
|
Condrocitos
|
Firme y elástica
|
Sostén
|
En nariz, tráquea, bronquios, etc.
|
|
Óseo
|
Osteocitos
|
Con sales de calcio y fosfato
|
Soporte esquelético y protege cerebro
|
Huesos de los animales vertebrados
|
|
Fibroso
|
Fibrocitos
|
Con proteína colágena y elastina
|
Une órganos y tejidos. Recubre músculos y fibras nerviosas
|
En tendones, ligamentos y entre órganos internos
|
|
Adiposo
|
Adipositos
|
Con fibras elásticas y colágeno
|
Almacena grasas. Sirve de protección, aislamiento y sostén de órganos
|
Debajo de la piel y rodeando algunos órganos
|
|
Sanguíneo
|
Eritrocitos ó hematíes (glóbulos rojos)
Leucocitos (glóbulos blancos)
Neutrófilos, eosinófilos, basófilos, linfocitos y monocitos)
Plaquetas
|
Plasma con suero y proteínas
|
Permiten el intercambio de gases Transporte de oxigeno
Protegen de las infecciones. Son los responsables de la respuesta inmune e ingieren bacterias y desechos en los sitios de la infección Defensa de cuerpos extraños
Coagulación de la sangre
|
Sangre
|
|
Elástico
|
Fibrositos elásticos y fibroblastos
|
Con fibras elásticas ramificadas libremente
|
Brinda resistencia y distensión a las estructuras
|
Componente de las paredes de la tráquea, arterias elásticas, bronquios, pulmones y las estructuras ligamentosas de las vértebras, pene y cuerdas bucales
|
|
Reticular
|
Fibrositos reticulares
|
Con fibras reticulares que se entrelazan
|
Forma un soporte delicado de estroma para muchos órganos
|
Alrededor de los vasos sanguíneos y músculos
|
.
TEJIDO MUSCULAR
El tejido muscular esta formado por células alargadas o en forma de agujas llamadas fibras musculares. El citoplasma de las células musculares contiene fibras delgadas llamadas miofibrillas constituidas de proteínas como la miosina y actina
El tejido muscular compone aproximadamente el 35% del peso de los seres humanos. Está formado por miofibrillas que agrupadas, forman lo que se denomina un sarcomero. El sarcomero está formado por miosina entrelazada y unida con un borde denominado estría Z
La función del tejido muscular es determinar y controlar el movimiento total del cuerpo y todas sus células están especializadas en la contracción. Ésta se efectúa por estimulo de los nervios motores, los cuales forman parte del sistema nervioso, o bajo la acción de algún factor externo, que puede ser mecánico, químico o eléctrico, mantener una posición especifica y la de unir y sostener órganos.
El tejido muscular se clasifica como estriado, cardiaco y liso.
En el siguiente cuadro se presentan los diferentes tejidos que forman parte del tejido muscular y su función
|
Tejido muscular
|
Células
|
Función
|
Localización
|
|
Estriado o esquelético
|
Alargadas, cilíndricas, con muchos núcleos y estrías formadas por bandas de proteínas contráctiles
|
Proporciona movimiento al esqueleto bajo la influencia de la voluntad
|
En los músculos unidos a los huesos como por ejemplo, músculos anteriores y posteriores, abdomen, región pectoral, etc.
|
|
Liso o involuntario
|
Con forma alargada y fusiformes un solo núcleo central. No tiene estriaciones. Que se disponen en grupos o haces musculares
|
Se contrae lentamente y de manera prolongada, sin la intervención de la voluntad
|
En la pared de los órganos internos como corazón pulmones, arterias, estomago, pared intestinal, vejiga, etc.
|
|
Cardiaco
|
Células independientes del control nervioso
Con fibras y estrías multinucleadas y ramificadas
|
Contracción del corazón
|
En las paredes del corazón
|
TEJIDO NERVIOSO
El tejido nervioso esta integrado por células especializadas llamadas neuronas y células de neuroglia. Las neuronas presentan largas ramificaciones por medio de las cuales se establecen conexiones entre ellas o con células de otros tejidos, como los musculares. Las células de neuroglia protegen y sostienen a las neuronas
Localización: Encéfalo (cerebro, cerebelo y bulbo raquídeo, médula espinal y nervios)
Las células nerviosas están diferenciadas o especializadas para la:
- Recepción de estímulos
- Conducción de estímulos
- Transmisión de impulsos
La forma de las células nerviosas es muy variada y está relacionada con la función que desempeñan. Las células nerviosas están formadas por las siguientes partes: cuerpo celular, cilindroeje o axón y dendritas
Las células nerviosas se unen entre las ramificaciones terminales de un axón y las dendritas de otra neurona, formando lo que se conoce como sinapsis. Los axones conducen impulsos nerviosos fuera del cuerpo neuronal hacia los diferentes tejidos y órganos. Las dendritas recogen los impulsos nerviosos de tejidos y órganos para conducirlos hacia el cuerpo celular.
Existen diferentes tipos de neuronas de acuerdo a su función y pueden ser:
- Sensorial o aferentes. Conducen la información al sistema nervioso central
- Motoras o eferentes: Conducen información del sistema nervioso central a los órganos efectores (glándulas, músculos, etc.)
- De asociación: Unen a los dos tipos de neuronas anteriores.
ORGANOGRAFIA ANIMAL
ÓRGANO
Una parte claramente diferenciada de un organismo integrado por una o varios tejidos, con una estructura o forma determinada, y que realiza una o más funciones especificas.
La complejidad de un organismo se debe a los órganos los cuales están encargados de realizar diferentes funciones como por ejemplo
- Ahorrar un gasto excesivo de energía - transformar - conducen
- Controlan-absorben-incorporan
- Reciben estímulos - reproducen - transmiten respuestas
APARATO
Conjunto de órganos cuya estructura histológica presenta varios tipos de tejidos (digestivo).
SISTEMA
Conjunto de órganos en los que predomina un solo tipo de tejido o varios donde uno de ellos predomina
|
DIGESTIVO
|
CIRCULATORIO
|
RESPIRATORIO
|
EXCRETOR
|
|
- Boca
|
- Corazón
|
- Pulmones
|
- Riñones
|
|
- Lengua
|
- Venas
|
- Traquea
|
- Uréteres
|
|
- Faringe
|
- Arterias
|
- Bronquios
|
- Vejiga
|
|
- Esófago
|
- Vasos capilares
|
- Alvéolos
|
- Glándulas
|
|
- Estómago
|
|
|
- Sudoríparas
|
|
- Intestino delgado
|
|
|
- Lagrimales
|
|
- Intestino grueso
|
|
|
|
|
- Recto
|
|
|
|
|
- Ano
|
|
|
|
|
|
|
|
|
REPRODUCTOR
|
FEMENINO
|
MASCULINO
|
|
- Ovarios
|
- Testículos
|
|
- Oviductos
|
- Vesículas seminales
|
|
- Útero o matriz
|
- Conductos o Tubulos seminíferos
|
|
- Vagina
|
- Uretra
|
|
- Glándulas accesorias
|
- Próstata
|
|
|
- Glande
|
|
|
- Pené
|
|
|
- Glándulas accesorias (Cowper)
|
4.4 Nutrición
Los seres vivos necesitan incorporar sustancias nutritivas para producir energía por el proceso de respiración celular. Esto se logra mediante la nutrición, que puede ser autótrofa o heterótrofa.
4.2.1. Autotrofa
Los organismos autótrofos (del griego auto: por si mismo y trofe: nutrición, “que se autoalimentan”), pueden sintetizar sus propios alimentos, necesitan solamente agua. bióxido de carbono, sales inorgánicas y una fuente de energía. Hay dos tipos principales de autótrofos: fotosintéticos y quimiosintéticos. Todas las plantas y algunas bacterias son autótrofas.
La consecuencia es la formación de productos orgánicos, desde lo mas simple (azúcares) hacia las proteínas. Las quimiosíntesis es un proceso especializado que solo se da en algunas bacterias y hongos. La fotosíntesis se da en los protistas, que son las algas, y las plantas, que son todos los vegetales.
Quimiosíntesis: se necesitan metabolitos y energía. Su fuente de energía son productos químicos con muchos enlaces de alto contenido energético (fosfatos, sulfatos, nitratos). las bacterias que utilizan la oxidación de compuestos inorgánicos como el anhídrido sulfuroso o compuestos ferrosos como producción de energía se llaman quimiolitotróficos, las bacterias rompen por medio de enzimas las compuestos inorgánicos, que transportan por ATP, creando compuestos orgánicos como azucares como producto final.
4.2.2 Heterotrofa
Los organismos heterótrofos (del griego heteros: otro, diferente y trofe: nutrición, “que se alimenta de”), son aquellos que no pueden sintetizar sus propios alimentos a partir de materiales inorgánicos. Los heterótrofos han de vivir a expensas de los autótrofos, de otros organismos o bien de materia orgánica en descomposición. Todos los animales, los hongos y la mayoría de las bacterias son heterótrofos.
Los metabolitos principales que necesitan los organismos heterótrofos son orgánicos como: azúcares, grasas y proteínas. Sus pasos son: capturar alimento, digestión, asimilación y expulsión de restos. Los metabolitos son convertidos de materia extraña a materia propia.
Para capturar los alimentos, primero se debe estudiar su especialización alimenticia (a base de su evolución): las cadenas alimenticias. Marcan el grado de evolución.
Pirámides Tróficas: movimiento de energía de acuerdo al volumen del cuerpo. Resultado de las cadenas y es la relación entre energía y volumen.
Según el tipo de alimento que consumen los heterótrofos, se les clasifica en herbívoros, carnívoros, y omnívoros. Los herbívoros, como los conejos, caballos y elefantes, se alimentan de plantas, es decir de los autótrofos. Los carnívoros, como los perros, pumas y águilas, consumen carne. Por último, los omnívoros, como los osos, ratones y el hombre, pueden nutrirse de cualquier alimento, y consumen tanto autótrofos como heterótrofos.
NUTRICIÓN
|
Autótrofa
(plantas, algas y algunas bacterias
|
Fotosíntesis
|
La fuente energética procede de la luz solar, los organismos fotosintetizadotes son los vegetales (plantas verdes), la mayoría de las cianobacterias (algas verde azules), las bacterias sulfurosas verdes y bacterias púrpura.
|
|
Quimiosíntesis
|
La fuente energética procede de reacciones exotérmicas (liberar energía) de oxidación de compuestos inorgánicos que se producen en el medio ambiente. Son ciertas bacterias por ejemplo Nitrobacterias, (que viven asociadas a ciertas leguminosas ejemplo: fríjol, chícharo, alfalfa, etc.) sulfobacterias y ferrobacterias
|
|
|
|
|
|
Heterótrofa
(animales, hongos y algunas bacterias)
|
Simbiosis
|
Es la unión de dos organismos mediante la cual ambos adquieren beneficios de tipo nutritivo
|
|
Parasitismo
|
Modalidad mediante la cual un organismo obtiene alimento a expensas de otro llamado “huésped”, sea ingiriendo partes del cuerpo del huésped o sustancias ya digeridas por éste
|
|
Comensalismo
|
Se alimentan sin dañar al organismo
|
|
Osmotrofica
|
Nutrición que se da por absorción en los hongos a través de raíz
|
|
Saprofitismo
|
Alimentación a base de materia orgánica en descomposición. Los saprobiontes o descomponedores desintegran materia orgánica muerta mediante procesos de fermentación o putrefacción, obteniendo de este modo productos que absorben directamente a través de sus membranas
|
|
Biofagia
|
Nutrición por ingestión y digestión de seres vivos previa la captura de éstos. Es propia de animales, aunque se da en algunos vegetales (plantas carnívoras)
|
|
Necrofagia
|
Nutrición por ingestión y digestión (no por fermentación) de organismos muertos, o residuos como excrementos (coprofagía), etc
|
COMPARACIÓN DE LA NUTRICION VEGETAL Y ANIMAL
|
|
VEGETAL
|
ANIMAL
|
|
A) FORMA DE OBTENCION DE NUTRIENTES
|
Como moléculas inorgánicas individuales
|
Casi siempre en volumen, como partes de la presa
|
|
B) DIGESTION DE LOS NUTRIENTES
|
Por lo general, no se necesita
|
Digieren a subunidades de los componentes y a minerales inorgánicos
|
|
C) TRANSPORTE DE NUTRIENTES EN TODO EL CUERPO
|
Activado por evaporación y ósmosis
|
Activado por la presión hidrostática del bombeo del corazón
|
|
D) SINTESIS DE LAS MOLECULAS DEL PROPIO CUERPO.
|
Sintetiza todas las moléculas orgánicas de los precursores inorgánicos
|
Sintetiza algunas moléculas orgánicas de los precursores inorgánicos, debe obtener otras en la dieta.
|
4.3 Respiración
¿Cual es la función de la respiración?
La respiración consiste en captar el oxígeno para oxidar los alimentos y obtener la energía contenida en ellos y eliminar el bióxido de carbono; intercambio de gases necesario en todas las células de un organismo.
4.3.1 Vegetal
Como los demás seres vivos, las plantas también respiran, es decir, necesitan tomar oxígeno del aire; sin embargo no tienen órganos adaptados para esta función, como los animales.
Este proceso se llama intercambio de gases, porque se produce un cambio mutuo de gases entre la atmósfera y los vegetales. Los gases que se intercambian son vapor de agua, dióxido de carbono y oxígeno.
En las plantas el intercambio de gases se realiza a través de los estomas que se encuentran en la epidermis de las hojas y las lentícelas de los tallos jóvenes.
Estomas
Formados por un par de células epidérmicas modificadas (células estomáticas o células oclusivas) de forma arriñonada. Para el intercambio gaseoso forman un orificio denominado ostiolo que se cierra automáticamente en los caso de exceso de CO2 o de falta de agua.
Los estomas suelen localizarse en la parte inferior de la hoja, en la que no reciben la luz solar directa, también se encuentran en tallos herbáceos.
Lenticelas
Se encuentran diseminadas en la corteza muerta de tallos y raíces. De modo típico, las lenticelas son de forma lenticular (lente biconvexa) en su contorno externo, de donde proviene el nombre.
De ordinario están orientadas vertical u horizontalmente sobre el tallo, según la especie y varían en tamaño, desde apenas visible a tan grande como de 1 cm o aún de 2.5 de largo. En árboles con corteza muy fisurada, las lenticelas se encuentran en el fondo de las fisuras. La función de las lenticelas es permitir un intercambio neto de gases entre los tejidos parenquimáticos internos y la atmósfera.
4.3.2 Animal
La respiración en los animales ocurre de varias maneras dependiendo el tipo de organismo que se trate y existen las siguientes modalidades:
|
Respiración por difusión
|
Ocurre a través de la membrana celular de organismos unicelulares como: bacterias, protozoarios, levaduras y organismos pluricelulares que carecen de órganos respiratorios como son las esponjas, celenterados larvas nadadoras y otros.
|
|
Respiración pulmonar
|
Se realiza por unos sacos huecos llamados pulmones formados por: miles de alvéolos, que es el lugar donde se realiza el intercambio gaseoso. Los pulmones se comunican al exterior por medio de conductos respiratorios (fosas nasales, rinofaringe, laringe, traquea, bronquios y bronquiolos).la realizan, la mayoría de vertebrados.
|
|
Respiración branquial
|
La realizan animales acuáticos que respiran por branquias, que son láminas de capilares que se proyectan al exterior del cuerpo para absorber el oxígeno disuelto en el agua, en los peces y las salamandras.
|
|
Respiración cutánea
|
Algunos animales pluricelulares toman el oxígeno a través de la superficie de su cuerpo, tienen respiración cutánea, como la lombriz de tierra e intestinales, los anfibios; ranas, sapos, salamandras, cecilidos.
|
|
Respiración traqueal
|
La respiración traqueal se realiza por una serie de tubos llamadas traqueas que llevan el oxígeno directamente a todos los tejidos, permitiendo el vuelo y otras actividades que requieren energía, estas se abren a la superficie por un poro llamado espiráculo y se ramifican al interior del cuerpo distribuidos en el tórax y abdomen por la parte ventral del animal. Esta se presenta en los insectos
|
4.4 Reproducción
4.4.1. Celular (Ciclo celular)
Las células, al dividirse, pasan por una secuencia regular de crecimiento y división celular que se conoce como ciclo celular, que es el proceso por el cual el material celular se divide entre dos nuevas células hijas.
Fases del ciclo celular
La célula puede encontrarse en dos estados claramente diferenciados: Estado de no división o Interfase y estado de división que comprende a la Mitosis y la Citocinesis
INTERFASE
Es el período comprendido entre divisiones celulares. Es la fase más larga del ciclo celular, ocupando casi el 95% del ciclo, trascurre entre dos mitosis y comprende tres etapas:
Fase G1: Es la primera fase del ciclo celular en el que existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y de ARN, es la etapa de crecimiento activo del citoplasma. Es el período que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN (fase S).
Tiene una duración de entre 6 y 12 horas y durante este tiempo, la célula dobla su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes como resultado de la expresión de los genes que codifican las proteínas responsables de su fenotipo particular.
Fase S (Síntesis): Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce la replicación o síntesis del ADN, como resultado cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromátidas idénticas. Con la duplicación del ADN, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unos 6 - 8 horas.
Fase G2: Es la segunda fase de crecimiento del ciclo celular en la que continúa la duplicación de proteínas y ARN. Se sintetiza el material citoplasmático necesario para la división celular. Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando los cromosomas empiezan a condensarse al inicio de la mitosis.
Nota: La G es una contracción de la palabra inglesa Growth que significa en español crecimiento.
4.4.1.2 Mitosis y Meiosis
MITOSIS
Normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis) seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas partir de una célula madre original; las células resultantes poseen la misma información genética y numero de cromosomas de la célula original. Una célula diploide (2n), con dos juegos de cromosomas, originan dos células diploides, cada una de las cuales cuenta también con dos juegos de cromosomas.
Fases de la Mitosis
La mitosis es un proceso continuo, que convencionalmente se divide en cuatro etapas:
– Profase
– Metafase
– Anafase
– Telofase
Profase (pro: primero, antes). Los cromosomas se visualizan como largos filamentos dobles, que se van acortando y engrosando. Cada uno está formado por un par de cromátidas que permanecen unidas sólo a nivel del centrómero. En esta etapa los cromosomas pasan de la forma laxa de trabajo a la forma compacta de transporte. La envoltura nuclear se fracciona en una serie de cisternas que ya no se distinguen del RE, de manera que se vuelve invisible con el microscopio óptico. También los nucleolos desaparecen, se dispersan en el citoplasma en forma de ribosomas
Metafase (meta: después, entre). Aparece el huso mitótico o acromático, formado por haces de microtúbulos; los cromosomas se unen a algunos microtúbulos a través de una estructura proteica laminar situada a cada lado del centrómero, denominada cinetocoro. También hay microtúbulos polares, más largos, que se solapan en la región ecuatorial de la célula. Los cromosomas muestran el máximo acortamiento y condensación, y son desplazados por los microtúbulos hasta que todos los centrómeros quedan en el plano ecuatorial. Al final de la metafase se produce la auto duplicación del ADN del centrómero, y en consecuencia su división.
Anafase (ana: arriba, ascendente). Se separan los centrómeros hijos, y las cromátidas, que ahora se convierten en cromosomas hijos. Cada juego de cromosomas hijos migra hacia un polo de la célula. El huso mitótico es la estructura que lleva a cabo la distribución de los cromosomas hijos en los dos núcleos hijos. El movimiento se realiza gracias a la actividad de los microtúbulos cromosómicos, que se van acortando en el extremo unido al cinetocoro. Los microtúbulos polares se deslizan en sentido contrario, distanciando los dos grupos de cromosomas hijos.
Telofase (telos: fin). Comienza cuando los cromosomas hijos llegan a los polos de la célula. Los cromosomas hijos se alargan, pierden condensación, la envoltura nuclear se forma nuevamente a partir del RE rugoso y se forma el nucleolo a partir de la región organizadora del nucleolo de los cromosomas.
El resultado de la mitosis es la formación de dos células hijas con el mismo número de cromosomas que la célula madre.
Todas las células de los organismos pluricelulares se forman por mitosis con excepción de las células sexuales, que resultan de otro proceso de división celular, llamado meiosis.
CITOCINESIS
La citocinesis o citodiéresis es la separación física del citoplasma en dos células hijas durante la división celular. Se produce después de la cariocinesis (división del núcleo), y al final de la telofase, en la división celular mitótica.
MEIOSIS
La meiosis es un proceso de división de la celular mediante el cual se forman los gametos o células sexuales (los óvulos y espermatozoides). Por lo mismo solo ocurre en los seres que se reproducen sexualmente. En la meiosis, a diferencia de la mitosis, una célula da origen a cuatro células hijas, que poseen la mitad de la información que la célula madre. Es decir que de una célula diploide (2n) con dos juegos de cromosomas, se obtienen cuatro células haploides (n) con un solo juego de cromosomas, por consiguiente la meiosis implica una reducción en la cantidad de material genético (Figura 13).
La meiosis consta de dos divisiones sucesivas del material genético.
M1, los cromosomas en una célula diploide se segregan nuevamente, produciendo cuatro células hijas haploides e incluye transformaciones de la información genética y consta de cuatro fases:
Profase I. La membrana nuclear desaparece, las fibras del huso acromático se forman y el ADN se condensa para formar los cromosomas, los cromosomas iguales se juntan a lo largo y las cromatidas hermanas, intercambia fragmentos de ADN, lo que permite la precombinación del material genético (entrecruzamiento).
Metafase I. Los cromosomas homólogos o iguales se alinean en la zona central de la célula y después se unen a las fibras de huso acromático con su centrómero.
Anafase I. Los cromosomas homólogos se separan y se desplazan a un polo de la célula.
Telofase I. La membrana celular, el citoplasma y los orgánelos se dividen en dos partes iguales por citocinesis y los cromosomas de los polos se condensan y la membrana nuclear se reorganiza se obtienen dos células haploides.
M2, es similar a la mitosis. Sin embargo no hay fase "S". Las cromatidas de cada cromosoma ya no son idénticas en razón de la recombinación. La meiosis II separa las cromatidas produciendo dos células hijas, cada una con 23 cromosomas (haploide), y cada cromosoma tiene solamente una cromatida.
Profase II. Desaparece la membrana nuclear se reinicia la formación de las fibras de huso acromatico y el ADN vuelve a empaquetarse, la que da lugar a la recombinación de los cromosomas recombinados.
Metafase II. Los cromosomas duplicados, constituidos por dos cromatidas recombinadas, se distribuyen en una placa ecuatorial, como en una metafase mitotica.
Anafase II. Las cromatidas hermanas de cada cromosoma se separa con lo cual da los cromosomas simples, que se desplazan hacia los polos opuestos.
Telofase II. La membrana nuclear se reorganiza y los cromosomas desaparecen al descondersarse el ADN.
Cuando terminan ambas divisiones, el material genético de la célula inicial se reduce a la mitad, por lo cual se obtienen cuatro células haploides.
COMPARACIÓN DE MEIOSIS Y MITOSIS
Comportamiento de los cromosomas
• Mitosis: Cromosomas homólogos independientes
• Meiosis: Cromosomas homólogos se aparean formando bivalentes hasta anafase I
Número de cromosomas- reducción en meiosis
• Mitosis: células hijas idénticas
• Meiosis: células hijas haploides
Identidad genética de la progenie:
• Mitosis: células hijas idénticas
• Meiosis: Las células hijas tienen una nueva variedad de cromosomas paternos.
• Meiosis: Cromátidas no idénticas, intercambio de segmentos
4.4.3 Individuo (Asexual)
La reproducción es uno de los postulados de la teoría celular es la unidad de origen, la cual señala que toda célula proviene de otra célula. La reproducción es la capacidad de mayor relevancia en los seres vivos, en esta actividad pueden intervenir uno o dos individuos, dando origen a un nuevo individuo.
Hay dos tipos de reproducción; Reproducción asexual y sexual, la primera se caracteriza porque no hay unión de gametos y es realizada por un solo progenitor. La sexual es aquella que se efectúa por la fusión de dos células especializadas llamadas Gametos, creadas generalmente por dos progenitores diferentes.
Reproducción asexual en organismos unicelulares.
La reproducción asexual puede ser por: bipartición, división binaria o fisión por gemación y por esporulación o fragmentación múltiple.
Bipartición. En este proceso la célula se parte por la mitad, dividiéndose en dos células pequeñas de igual cantidad de citoplasma y material nuclear por ejemplo la amiba.
Gemación. La célula progenitora forma una yema en donde emigra el material celular y queda dividido en dos porciones iguales, pero con menor cantidad de citoplasma. Por ejemplo (Saccharomyces cerevisae) la levadura de cerveza.
Esporulación o división múltiple. En este proceso el núcleo se divide varias veces y cada porción queda rodeada de citoplasma y delimitada por una membrana, formando en el interior de la célula madre varias células pequeñas, hasta que la membrana de la célula original se rompe, dejando escapar a las células pequeñas por ejemplo esporozoos (plasmodium malariae) causante del paludismo.
Reproducción asexual en organismos pluricelulares.
Las formas de reproducción asexual en organismos pluricelulares son fragmentación, gemación, esporulación y partenogénesis.
Fragmentación. Algunas plantas y animales se reproducen por fragmentación. La cual consiste en que su organismo se fragmente en varias partes accidental o espontáneamente, y cada una se regenere por mitosis, originando un nuevo organismo por ejemplo la lombriz de tierra (fragmentación espontánea)
Gemación. Este proceso asexual se presenta en organismos pluricelulares como las esponjas y las hidras. Los brotes o yemas que por multiplicación celular se forman a un lado del progenitor desarrollan las estructuras del nuevo individuo, que al alcanzar la madurez se desprende de su progenitor y empieza una vida independiente.
Esporulación. Los hongos, algas, musgos y helechos se reproducen por esporas, que son células reproductoras protegidas por una pared externa resistente. Las esporas pueden ser flageladas y móviles o fijas.
Partenogénesis. Este tipo de reproducción se considera asexual por que no hay fusión de los gametos, pues el nuevo organismo se desarrolla a partir del ovulo (gameto femenino) sin haber sido fecundado. Algunos insectos como la abeja se reproducen a veces de manera sexual y otra asexual por partenogénesis.
4.4.4 Individuo (Sexual)
En la reproducción sexual es indispensable la participación de los dos gametos. Puede llevarse a cabo con un solo progenitor, como sucede en algunos organismos hermafroditas (como las solitarias). La forma más común es la participación de dos progenitores de diferente sexo, cada uno aporta una célula reproductora o gameto, que al unirse forman una célula huevo o cigoto.
La ventaja de la reproducción sexual sobre la asexual es que cada progenitor tiene sus propias características en su lote genético (genoma), de manera que el descendiente puede heredar o combinar las características de los dos padres, por lo que en cada generación tienen lugar nuevas combinaciones hereditarias (variabilidad genética), lo que favorece la Evolución Biológica.
REPRODUCCION EN ANIMALES.
La principal forma de reproducción de los animales pluricelulares es la reproducción sexual, la cual se realiza mediante la fecundación o fusión de gametos maduros (masculino y femenino). Las gónadas son los órganos sexuales de los animales, forman parte de los aparatos reproductores y su función es la formación y maduración de los gametos. El ovulo, que lo por lo común es grande** es formado por el ovario y los espermatozoides son originados por los testículos (gametos masculinos numerosos y dotados de movilidad propia.
REPRODUCCION EN INVERTEBRADOS.
Entre los animales invertebrados, los tipos más representativos de reproducción los tenemos en las esponjas que se reproducen de forma asexual y sexual. En la asexual la realizan mediante unas yemas llamadas gémulas, y en la reproducción sexual, se forman gametos que al fusionarse originan un cigoto.
La reproducción en celenterados (hidras, corales, etc.) puede ser asexual por medio de brotes o yemas. Cuando esta crece forma a otra hidra completa. Aunque también presenta reproducción sexual.
Los nematodos al igual que los artrópodos son en gral. Organismos unisexuales, presentando un dimorfismo sexual marcado**
REPRODUCCIÓN EN VERTEBRADOS.
El aparato reproductor en los vertebrados es muy similar y en gral. Consisten en un par de gónadas o testículos y un ovario, conectados con un sistema de conductos que comunican al exterior del cuerpo.
Los peces suelen ser heterosexuales, la mayoría son ovíparos ya que sus huevos se desarrollan fuera del cuerpo materno.**
A partir de los reptiles ya existe un huevo con amnios (membrana que envuelve al feto lo cual representa el éxito evolutivo de estos vertebrados. Otra ventaja es que presentan fecundación interna lo que garantiza la fertilización de los óvulos antes de que se forme el cascaron.
Las aves también forman huevos amnióticos protegidos por cascaron calcáreo.** (casi todos los vertebrados producen gametos durante un periodo anual relativamente corto y en ocasiones necesitan de una conducta especial llamada cortejo).
4.4.3 Aparato Reproductor Masculino y Femenino (Generalidades)
La reproducción sexual consiste en la unión de dos gametos –uno femenino y otro masculino- para formar un nuevo individuo con una combinación característica proveniente de ambos progenitores.
Un gameto es una célula sexual – óvulo o espermatozoide- que tiene la mitad de la información genética de un organismo.
Cuando dos células se unen sexuales de un mismo organismo se unen se forma u7n cigoto, el cual dará origen primero a un embrión y posteriormente a un individuo con las características propias de su especie.
La reproducción sexual es posible gracias a un proceso de meiosis mediante el cual se han formado gametos que contienen la misma información genética, es decir que son haploides, de manera que cuando se unen, suman sus cromosomas y restituyen el número diploide.
La gametogénesis es el nombre que se da al proceso de formación de gametos Si está da lugar a óvulos se llama ovogénesis y si produce espermatozoides se llama espermatogénesis.
En la espermatogénesis se forman células muy pequeñas – cuatro a partir de un espermatocito primario y a estás se les adiciona el flagelo que les permitirá moverse rápidamente para alcanzar a un óvulo.
En el caso del óvulo, se produce solo un par de un ovocito primario muy grande, mientras que las otras tres células llamadas glóbulos polares son muy pequeñas y no funcionales.
Sistema Reproductor Masculino
En el hombre, los testículos son los órganos productores de células sexuales. Estos se encuentran fuera de la cavidad del cuerpo porque necesitan mantenerse a una temperatura menor que la corporal para asegurar la producción adecuada de espermatozoides.
Escroto: Es la bolsa que los sostiene y que se encarga de acercarlos o alejarlos del cuerpo de acuerdo con las condiciones de temperatura ambiental, para que siempre se encuentre a una temperatura de 35 grados C.
Los testículos además de producir espermatozoides, producen la hormona de la testosterona.
Los espermatozoides constan de un núcleo y un collar de mitocondrias que les proporciona la energía para mover su flagelo y llegar a su destino. En la punta del espermatozoide hay una enzima para destruir la capa de gelatina que rodea al núcleo.
Los espermatozoides producidos en los testículos por procesos de espermatogénesis –viajan a través de los tubos seminíferos hasta el epidimimo. En donde completan su maduración y se almacenan. De ahí pasan a ala cavidad abdominal a través de los conductos deferentes
Las vesículas seminales vierten una secreción rica en fructuosa y otros nutrimentos hacia los vasos deferentes, este líquido nutrirá a los espermatozoides durante su viaje en busca del óvulo.
En la próstata se produce una secreción alcalina que contrarrestará la acidez de la vagina. Esta secreción, junto con la de las vesículas seminales y los espermatozoides forman el Semen.
El pené tiene en su interior un cuerpo esponjoso y dos cavernosos, que al llenarse de sangre producen la erección y la posterior eyaculación del semen. Durante la excitación sexual, las Glándulas buldouretrales o de Cowper liberan una secreción mucosa lubricante que facilita el movimiento de los espermatozoides en la uretra y ayuda a la penetración del pene a la vagina
Sistema Reproductor Femenino.
En la mujer los óvulos crecen y se desarrollan dentro de los ovarios. Estos producen estrógenos y progesterona, hormonas en el proceso reproductivo importantes.
La ovogénesis – producción de óvulos- empieza antes del nacimiento, por lo que, al nacer, una niña ya tiene todos los óvulos aunque éstos estén todavía inmaduros. En la pubertad se inicia, la maduración y liberación de óvulos. Cada mes, un óvulo, que se encuentra envuelto en un folículo, madura y es expulsado del ovario. La liberación de un óvulo se llama ovulación.
Un vez liberado el óvulo se encuentra en la cavidad abdominal, pero es rápidamente llevado por los cilios de las trompas de Falopio hacia el interior de este órgano. Es allí donde el óvulo puede ser fecundado. En caso de ser fecundado, el cigoto formado avanzará por las trompas de Falopio hasta llegar al útero, donde se implantará. Si no es fecundado, el óvulo avanza también, pero degenera y es eliminado.
El útero tiene una capa interna de tejido altamente vascularizado lamado endometrio. Cuando llega a implantarse el óvulo fecundado, el endometrio actúa como un nido que lo protege. Es el endometrio donde se desarrollará posteriormente la placenta.
La vagina tienen una doble función: actúa como vía de entrada que recibe el pene y al semen qué éste deposita, y como canal del parto en el momento del nacimiento.
Los órganos genitales externos en la mujer se conocen como vulva. Estos comprenden los labios mayores, labios menores, clítoris y glándulas de Bartholin. Los labios mayores y menores son pliegues de la piel que se encuentran rodeando a la vagina, mientras que el clítoris es un órgano eréctil muy sensitivo. Las glándulas de Bartholin secretan un líquido que tiene como propósito de lubricar los órganos durante el curso de la relación sexual.
En la mujeres en edad fértil (aproximadamente de los 15-50 años) se lleva a cabo el ciclo menstrual, en el que las hormonas provenientes de la hipófisis - LH y FSH- interactúan con los ovarios para la producción de estrógenos y progesterona, dando por resultado la formación del endometrio, la maduración del folículo y la liberación del óvulo. Esto sucede cada 28 días aproximadamente. En caso de no llevarse acabo la fecundación, el endometrio degenera y es eliminado en la menstruación. La ovulación se lleva acabo más o menos a la mitad del tiempo entre una menstruación y otro, alrededor del día 14 del ciclo.
UNIDAD V. SISTEMÁTICA BIOLÓGICA
5.1 Sistemática Biológica
5.1.1 Conceptos
5.1.1.1 Clasificación
Se entiende por clasificación al ordenamiento de especies dentro de un sistema jerárquico, aplicando nombres científicos a especies o a grupos de especies. La clasificación de los organismos es una de las tareas fundamentales de la ciencia, siempre ha sido una actividad en todas las culturas y que en la actualidad intenta ofrecer una estimación de la diversidad, las relaciones y la organización de la vida, apoyada en la historia evolutiva de los organismos llamada filogenia. Las clasificaciones se realizan en base a las similitudes y diferencias de los organismos, las cuales son un producto o consecuencia de las relaciones ancestrales o descendencia.
A través del tiempo se ha observado que han existido una gran variedad de clasificaciones, destacando las conocidas como folk o tradicionales. La diferencia básica que existe entre las taxonomías biológicas folk y la taxonomía biológica evolutiva, está en que entre las primeras la construcción de la clasificación se hace por semejanza y en la segunda, al menos en la mas importante, que sirve como sistema de referencia, se hace por comunidad de origen o afinidad sanguínea (genealogía); y la interpretación de la similitud y la diferencia se realiza en términos filogenéticos.
Las clasificaciones folk generalmente se basan en aspectos prácticos y utilitarios, que desde la antigüedad el hombre ha tratado de clasificar a los organismos, comenzando con el hombre preliterario que tuvo que pasar por una serie de aciertos-errores para poder clasificar a los organismos de acuerdo a su utilidad, y que a demás se vio en la necesidad de desarrollar un lenguaje para poder informar a los demás sobre estos organismos. A este tipo de clasificación se le llama utilitaria.
Actualmente existen diferentes tipos de clasificaciones o nuevas escuelas taxonómicas, en las cuales definen los diferentes tipos de caracteres y que manejan ya una relación de ancestría y descendencia, basados en árboles flogenéticos. Estas escuelas taxonómicas son:
1. Taxonomía evolucionista, filista, gradista o tradicional
Se basa en las similitudes y diferencias observables entre grupos de organismos, pero evaluadas a la luz de su genealogía y grado de divergencia (historia evolutiva), la cual es descrita por el experto.
2. Taxonomía fenética, numérica o neoadansoniana.
Se basa principalmente en las similitudes total compartidas entre OTU’S pero evaluadas a la luz de un análisis de índice de similitud.
3. Taxonomía filogenetica, genealogista o cladista.
Se basa en las similitudes y diferencias observadas entre grupos de organismos, pero evaluadas a la luz de su genealogía (relación ancestro-descendencia).
5.1.1.2 Identificación
Es el reconocimiento de un organismo previamente clasificado, es decir la aplicación de un nombre conocido a un espécimen.
5.1.1.3 Nomenclatura
Conjunto de normas y reglas para asignarle nombre a los organismos
5.1.1.4 Sistemática
La sistemática es la ciencia que investiga la diversidad y las relaciones filogenéticas de los organismos, cuyo propósito principal es producir un sistema de referencia general, bajo el cual se examinen las relaciones existentes entre los distintos sistemas particulares.
Taxonomía
Del griego taxis = arreglo, poner orden; nomos = ley: Ciencia que estudia las teorías, los fundamentos y las leyes para generar clasificaciones.
5.1.2 Nomenclatura Binominal
Generalmente en nuestra vida cotidiana al referirnos a plantas, animales o cualquier otro organismo particular los nombramos usando una terminología que deriva del lenguaje común. Si alguien nos dice que lo mordió un perro, nosotros inmediatamente sabemos a lo que se esta refiriendo. Este nombre es lo que se denomina, nombre común. Pero sin embargo para otras regiones o países el mismo organismo tiene nombres diferentes, por ejemplo en Chihuahua lo nombran “chucho” y en Estados Unidos de América “dog”.
Los habitantes de localidades específicas conocen toda su fauna y su flora y para cada tipo o grupo de organismos con características similares (especies) tienen un nombre distinto.
Carl von Linné naturalista sueco, en el año 1735, sugirió que las especies fueran nombradas en latín y utilizando dos palabras o epítetos. A uno se le designó como el epíteto genérico y al otro como epíteto específico. Ambas palabras constituían el nombre de la especie y sería único para ella. Esto es lo que se conoce como un nombre binomial. Linné para ser consecuente con sus principios cambió su nombre a Carolus Linnaeus. También describió y nombró la especie humana como Homo sapiens. Homo es el epíteto genérico y sapiens el epíteto especifico. De manera que el nombre científico de la especie humana es Homo sapiens (un nombre binomial).
Hoy existen reglas específicas y estrictas para el nombramiento de las especies. Entre las normas, además de lo propuesto por Linnaeus, se incluye que el nombre específico se debe siempre escribir en cursivas o subrayado, el epíteto genérico con la primera letra en mayúscula y el epíteto especifico con la primera letra en minúscula (Ej. Homo sapiens). La regla fundamental de la nomenclatura es que no hay dos especies con el mismo nombre.
La nomenclatura binomial o binominal es un convenio estándar internacional utilizado para nombrar especies.
La nomenclatura binomial es la norma específica que se aplica a la denominación de las especies, pero representa sólo uno de los problemas de la nomenclatura biológica, que se ocupa también de la denominación formal en latín de taxones de categoría superior.
De tal manera que el nombre científico que se le de al organismo, será el mismo en cualquier parte del mundo.
5.1.3. Categorías taxonómicas
Los taxones o grupos en que se clasifican los seres vivos se estructuran en una jerarquía de inclusión, en la que un grupo abarca a otros menores y está, a su vez, subordinado a uno mayor. A los grupos se les asigna un rango taxonómico o categoría taxonómica que acompaña al nombre propio del grupo.
También son rangos los de especie y sus subordinados. El nombre de las especies se distingue de los de taxones de otros rangos por consistir en dos palabras.
Categorías taxonómicas fundamentales
Las categorías taxonómicas fundamentales se denominan, empezando por la que más abarca:
Reino
Es cada una de las grandes subdivisiones en que se consideran distribuidos los seres naturales, por razón de sus caracteres comunes y esta dividido en Phyllum o División.
Phyllum o filo (o división, en el caso de las plantas)
Es el rango de clasificación que está entre reino y clase.
Al igual que ocurre con otros niveles en la taxonomía de los seres vivos, y debido a la enorme dificultad a la hora de clasificar ciertas especies, varios filos pueden agruparse en superfilos, y los individuos de un filo puede organizarse en subfilos (y éstos a su vez en infrafilos).
Clase
Grupo taxonómico que comprende varios órdenes de plantas o animales con muchos caracteres comunes.
Pueden agruparse en Superclases, y los individuos de una Clase puede organizarse en Subclases (y éstos a su vez en Infraclases).
Orden
Es la unidad sistemática entre la clase y la familia, en la clasificación por categorías taxonómicas. Sin embargo, en sistemática antigua, era sinónimo de familia.
Pueden agruparse en superórdenes, y los individuos de un orden pueden organizarse en subórdenes (y éstos a su vez en infraórdenes).
Está constituido por familias.
Familia
Es la unidad sistemática o taxonómica situada entre el orden y el género, o entre la superfamilia y la subfamilia.
En botánica la desinencia latina de la familia es -aceae, y en castellano -ácea, excepto algunas familias debido al uso tradicional del nombre.
En zoología la desinencia latina de la familia es -idae, y en castellano -ido (en palabra siempre esdrújula).
Varias familias pueden agruparse en superfamilias, y los individuos de una familia pueden organizarse en subfamilias (y éstos a su vez en infrafamilias).
Esta categórica se subdivide en géneros.
Género
El género es una unidad sistemática de las clasificaciones por categorías taxonómicas.
Se compone de especies (aunque existen géneros monoespecíficos). El nombre genérico ha de ser un sustantivo, sin que existan reglas precisas para su desinencia.
Al igual que ocurre con otros niveles, en la taxonomía de los seres vivos, y debido a la enorme dificultad a la hora de clasificar ciertas especies, varios Géneros pueden agruparse en Supergéneros y los individuos de un Género puede organizarse en Subgéneros. Estos, a su vez, pueden organizarse en Infragéneros
Especie
Se denomina especie (del latín species) a cada uno de los grupos en que se dividen los géneros.
Se compone de individuos que, además de los caracteres genéricos, tienen en común otros caracteres por los cuales se asemejan entre sí y pueden ser distinguidos de individuos pertenecientes a las demás especies. Desde el punto de vista estrictamente sistemático o de la taxonomía, es la jerarquía comprendida entre el género (o el subgénero, si existiese) y la variedad (o, en su caso, la subespecie).
Categorías subordinadas
La necesidad de pormenorizar la clasificación obligó a establecer categorías intermedias que se forman, sobre todo, añadiendo prefijos a las existentes. Los prefijos en uso son super-, sub- e infra-. Es necesario subrayar que algunas de las que se deducen de esta regla no se usan en absoluto; en particular, supergénero, que es sustituido por la tribu, y superespecie, que en botánica es sustituida por grex.
Un ejemplo de una clasificación completa, es la de nuestra especie, permite mostrar con mayor claridad la aplicación del concepto.
Dominio: Eukarya (Eucariontes)
Reino: Animalia (Animales)
Subreino: Bilateria (Bilaterales)
Superfilo: Deuterostomia (Deuteróstomos)
Filo: Chordata (Cordados)
Subfilo: Vertebrata (Vertebrados)
Clase: Mammalia (Mamíferos)
Infraclase: Eutheria (Placentarios)
Superorden: Euarchonta (Euarcontes)
Orden: Primates (Primates)
Suborden: Haplorrhini (Haplorrinos)
Infraorden: Anthropoidea o Simiiformes (Monos)
Familia: Hominidae (Homínidos)
Subfamilia: Homininae (Homininos)
Tribu: Hominini
Género: Homo
Especie: Homo sapiens
Taxón: (del griego taxis = arreglo, poner orden) Término aplicado a un grupo de organismos situado en una categoría de un nivel determinado en un esquema de clasificación taxonómica.
5.2 Virus
5.2.1 Concepto
El termino virus deriva del latín “veneno”.
Agente infeccioso, diminuto, no celular, constituido de un núcleo de ácido nucleico y una cubierta de proteínas, y solo puede reproducirse y mutar en el interior de la célula huésped.
Mide de 0.05 a 0.2 micrómetros de diámetro por lo que sólo se puede observar en el microscopio electrónico.
5.2.2 Composición química
Una partícula viral consiste en una molécula de DNA (ácido desoxirribonucleico) o RNA (ácido ribonucleico), que codifica la información genética necesaria para la replicación del virus. El genoma puede ser de una sola cadena o de doble cadena, lineal o circular, segmentado o no .rodeada por una capa de proteínas llamada cápside, compuesta por unidades de polipéptidos llamadas capsómeros. La capa de proteínas tiene como finalidad principal proteger al ácido nucleico, facilitar la adherencia y penetración del virus a la célula huésped y proporcionar la simetría estructural de la partícula viral
El número de cadenas, el tipo de ácido nucleico y el peso molecular constituyen las principales características usadas para su clasificación.
Según la forma de la cápsida, se distinguen varios tipos de virus:
- Icosaédricos, cuando forman un poliedro con veinte caras de forma triangular.
- Helicoidales, cuando su cápsida tiene forma de cilindro hueco en cuyo interior se encuentra el ácido nucleico. A este tipo pertenece el virus del mosaico del tabaco.
- Complejos, cuando tienen formas muy típicas y específicas.
Los más conocidos son los virus T, y se caracterizan por presentar una cola con simetría helicoidal y una cabeza formada por un prisma hexagonal en cuyos extremos se disponen dos pirámides hexagonales. Al final de la cola, que puede ser contráctil, presenta una placa distal que está conectada en sus vértices con seis fibras que salen a modo de patas y que constituyen los órganos de reconocimiento del huésped (Figura 14).
5.2.3 Replicación viral
Los virus pueden permanecer largos períodos en estado latente, pero en cuanto invaden a una célula viva, le imponen a ésta su información genética, obligándola literalmente a sintetizar nuevos virus, proceso llamado replicación viral. El VHS es un ejemplo claro de un virus que puede presentarse en una forma activa y otra latente Durante la fase activa, el virus interfiere con el metabolismo normal de la célula, causando los síntomas asociados con la enfermedad que incluyen dolorosas ampollas genitales. Durante la fase latente es como si el virus se fuera a dormir. Si bien la célula huésped permanece infectada, el hospedador es un portador asintomático de la enfermedad.
En la actualidad se sabe que las diferencias entre los periodos de latencia y actividad de la infección viral se deben a un cambio repentino en el modo de replicación viral. Algunos virus se pueden replicar por lo que se conoce como ciclo lítico. Ellos entran e inyectan a la célula huésped con su DNA, obligándola a fabricar nuevos virus, hasta que la célula huésped explota liberando los patógenos al medio. Otros virus operan diferente: ellos entran e inyectan DNA en la célula huésped pero, en vez de tomar el control y fabricar más virus, el DNA inyectado puede tornarse inactivo por un cierto tiempo, hasta que un apropiado evento celular dispara el proceso nuevamente. Este último ciclo se denomina temperado o lisogénico.
El ciclo lisogénico fue descubierto en los virus que atacan las bacterias (bacteriófagos) en 1920, pero se le comprendió en la década del 50, cuando fue estudiado en el ámbito celular por Andre Lwoff, científico francés (Fig 15).
Los virus se multiplican, o “duplican” utilizando su propio material genético DNA o RNA y siguen la siguiente secuencia general:
1.- Penetración. Los virus pueden ser englobados por una célula huésped (endocitosis). Algunos virus tienen proteínas superficiales que se unen a los receptores de la membrana plasmática de la célula huésped y estimulan la endocitosis. Otros virus están cubiertos por una envoltura capaz de fusionarse con la membrana del huésped. A continuación el material genético viral se libera dentro del citoplasma.
2.- Duplicación. El material genético viral se copia muchas veces.
3.- Transcripción. El material genético viral se utiliza como plantilla para elaborar RNA mensajero (RNAm).
4.- Síntesis de proteínas. En el citoplasma del huésped, el RNAm viral se utiliza para sintetizar proteínas virales.
5.- Ensamblado viral El material genético y las enzimas virales quedan envueltas por su cubierta proteínica.
6.- Liberación. Los virus emergen de la célula por “gemación” desde la membrana celular o por ruptura de la célula.
5.2.4 Importancia y repercusión
Su importancia radica en que son causantes de muchas enfermedades que afectan al hombre, animales y plantas (Tabla 1). Incluso las bacterias son infectadas por virus los cuales son llamados bacteriófagos. En 1935 el Dr. Wendell M. Stanley aisló el virus del mosaico de tabaco que tiene forma de cristales semejantes a agujas pequeñas, por lo que obtuvo el Premio Nobel de Química en 1946 junto con John Northrop, pues gracias a ellos se pudo conocer la composición y estructura de los virus, que pudieron ser observados con el microscopio electrónico.
Debido a que los virus son agentes infecciosos intracelulares las enfermedades que causan son de difícil tratamiento: los agentes antivirales pueden destruir las células huésped junto con los virus. Los antibióticos, que son tan eficaces resultan inútiles contra los virus. Por todo esto, las enfermedades virales atraen la atención de los creadores de armas biológicas, los cuales se interesan especialmente en el virus del Ébola. Este virus produce la fiebre hemorrágica de Ébola, enfermedad grave que mata a más del 90% de sus víctimas, la mayoría de las cuales habitan en África.
Para a atacar a los virus se han perfeccionado varios fármacos antivirales, muchos de los cuales destruyen o bloquean el funcionamiento de las enzimas que el virus necesita para replicarse. Sin embargo en casi todos los casos, las virtudes de estos fármacos son limitadas, porque los virus pronto adquieren resistencia. Las tasas de mutación son muy elevadas en los virus, porque carecen de mecanismos para corregir los errores que se producen durante la replicación del DNA o RNA. Por tanto, los virus resistentes prosperan y se duplican y terminan por predominar y un fármaco antiviral que solía dar buenos resultados pierde su eficacia.
5.3 Características generales de los tres DOMINIOS
LOS TRES DOMINIOS DE LA VIDA
La convergencia de diferentes disciplinas sintetizadas en la biología evolutiva ha logrado que nos acerquemos a una teoría unificadora acerca del origen de la vida. El reconocimiento de mecanismos universales para la síntesis de proteínas, utilizando el mismo código genético, hace pensar que todas las células se originaron a partir de un ancestro común a todos los organismos que habitan hoy nuestro planeta. Este ancestro ha sido bautizado con el nombre de “Last Universal Common Ancestor” (LUCA). La biología evolutiva y más precisamente la filogenética molecular está en pleno desarrollo de métodos teóricos y experimentales que permitan inferir tanto la naturaleza de LUCA, como la ubicación de la raíz de un árbol filogenético universal. Lo que se trata de resolver es el pasado biológico a partir de características presentes en los organismos contemporáneos; esto quiere decir, que la reconstrucción de la historia evolutiva de la vida en nuestro planeta se lleva a cabo en base a la información provista por los organismos que lo habitan hoy. Los métodos actuales se basan en la realización de comparaciones de secuencias de ADN y de ARN de varios genes entre organismos diferentes. Debido a que los genomas evolucionan mediante una acumulación gradual de mutaciones, la cantidad de diferencias entre las secuencias de nucleótidos de un par de genomas de diferentes organismos podría indicar cuán reciente es el ancestro que compartieron estos dos genomas. Dos genomas que divergieron en un pasado reciente deberían tener menos diferencias que dos genomas cuyo ancestro común es más antiguo. Este tipo de métodos, específicamente comparando fragmentos de ARN de la subunidad menor de los ribosomas, llevó a Carl Woese, en 1977, a proponer que los seres vivos se agrupan en tres grandes linajes o reinos primarios, cada uno caracterizado por un tipo diferente de ribosoma. Este concepto de tres dominios en un principio encontró una gran resistencia, pero hoy se acepta en forma general. Los tres dominios celulares de los que estamos hablando son: Arquea, Bacteria y Eucaria, que si bien está separados por una enorme distancia evolutiva, provendrían de un ancestro común.
A partir de la aceptación de la división de todos los seres vivos en tres dominios, comenzaron a llevarse a cabo análisis y comparaciones entre los genomas de arqueos, bacteriales y eucariotas. Lo que estas comparaciones han permitido observar es que si bien cada dominio está caracterizado por un conjunto particular de proteínas esenciales que están distribuidas universalmente pero específicamente en un dominio dado, cada dominio exhibe un mosaico de características presentes también en los otros dos. Esto permitiría al menos hacer dos inferencias: por un lado, podría suceder que estas proteínas inespecíficamente presentes en todos los dominios sean los resabios del ancestro común o que por otro lado pudiera haber más de un ancestro, tal vez con características similares y que por mecanismos de transferencia de genes entre sus descendientes, éstos compartieran estos genes inespecíficos. Una característica de esta similitud de genes es que arqueas y eucariotas comparten principalmente los genes informativos, mientras que bacterias y eucariotas comparten sus genes operacionales (Figura 1).
A partir de la idea de los tres dominios comenzaron a llevarse a cabo los primeros intentos por reconstruir el árbol de la vida. En el año 1989, dos grupos de investigación liderados por Peter Gogarten en Norteamérica y Naoyuki Iwabe en Japón, encontraron, de manera independiente y simultánea, un método que podría permitir inferir la raíz del árbol universal. La idea fue usar un par de genes que existieran en todos los organismos y que por lo tanto hayan derivado a partir de un evento de duplicación génica ocurrido antes de la separación de los tres dominios. Iwabe aplicó este concepto a dos factores de elongación que participan en la síntesis de proteínas, y Gogarten lo aplicó a las dos subunidades hidrofílicas de las ATPasas. Los árboles construidos con estos genes presentes en procariotas y eucariotas presentaron una notable concordancia y de su análisis se infirió que de los tres linajes celulares las bacterias eran el grupo más antiguo, mientras que eucariotas y arqueas formaban una rama que mostraba su cercanía filogenética.
De esta manera, se concluyó que los primeros descendientes de LUCA se dividieron en dos grupos procariotas: bacterias y arqueas. Más tarde el linaje arqueo dio surgimiento a células complejas que contenían un núcleo, los eucariotas, quienes obtuvieron organelos generadores de energía (mitocondrias y en el caso de las plantas, cloroplastos) tomando genes de bacterias (Figura 2). Sin embargo, la secuenciación completa de los genomas hizo notar la presencia de patrones que violaban las inferencias que podían hacerse a partir de este árbol. Si el modelo derivado de los trabajos de Gogarten e Iwabe era correcto, se esperaba que los únicos genes bacterianos presentes en eucariotas se encuentren en el ADN de cloroplastos o de mitocondrias, o bien que sean genes que hayan sido transferidos al núcleo eucariota desde los precursores bacteriales de estos organelos. Los genes transferidos, además, deberían estar involucrados solamente en la respiración y en la fotosíntesis, pero no en procesos celulares que ya debían ser manejados por genes heredados a partir del ancestro arqueo. Sin embargo, esto último no se cumple. Hoy se especula, que algunos genes del núcleo de eucariotas derivan de bacterias y no sólo de arqueas. Un buen número de estos genes bacteriales no están involucrados ni en la respiración, ni en la fotosíntesis, sino que están implicados en procesos celulares que son críticos para la supervivencia de la célula. Sin estar totalmente refutado, el modelo propuesto presentaba discordancias con los datos experimentales y ameritaba alguna hipótesis alternativa. Así es que durante los últimos años han surgido varios escenarios que intentan explicar la naturaleza de LUCA e intentan hallar la ubicación de la raíz del árbol universal.
ANTES DE DARWIN EL PROGENONTE
Para explicar el mosaico de características que comparten los tres dominios, Ford Doolittle consideró un patrón evolutivo no lineal. Esto quiere decir que si bien los genes pasan en forma vertical de generación en generación, esta herencia vertical no debe haber sido el único mecanismo que afectó la evolución de las células. Según Doolittle, la operación de un mecanismo diferente como la transferencia horizontal o lateral de genes, tuvo que tener un efecto profundo en el curso de la evolución. Esta transferencia involucra el pasaje de un único gen o de un conjunto completo de estos, no desde una célula padre a sus hijos, sino entre especies diferentes. Por otra parte, Carl Woese, también desarrolló una hipótesis de evolución temprana en la que considera que la transferencia de genes entre organismos fue más importante que la herencia vertical. En su hipótesis Woese, toma como punto de partida el momento en el que comenzó a existir la traducción y asume que las células que existían entonces eran muy diferentes de las células modernas. El mecanismo de traducción era sumamente rudimentario, mucho más simple que el que existe actualmente, y como consecuencia, mucho menos preciso, motivo por el cual no podían fabricarse proteínas del tipo de las que se fabrican hoy. En este estado sólo pudieron evolucionar proteínas pequeñas, que eran traducidas en forma imprecisa. Esto último significa que no existían dos proteínas idénticas en la célula, sino que cada gen correspondía a un grupo de proteínas cuyas estructuras primarias se relacionaban a alguna estructura promedio teórica, la cual caracterizaba al gen. Como consecuencia de la simplicidad del mecanismo de traducción que existía, no podía fabricarse el tipo de proteínas complejas que son necesarias para llevar a cabo el proceso de replicación y de reparación de genomas. Esto implica que el mecanismo de replicación existente fue muy poco preciso, lo que quiere decir que la tasa de mutación fue sumamente alta. Una tasa de mutación elevada implica que los genomas involucrados deben necesariamente ser de tamaño pequeño dado que sólo estos tienen la posibilidad de ser replicados sin sufrir un número de mutaciones capaz de provocar su destrucción, o al menos de acumular un número importante de mutaciones perjudiciales. Para Woese, el genoma de estas células, además de ser pequeño, estuvo formado por varios cromosomas lineales, cada uno presente en copias múltiples, lo que permitió una redundancia genética que sirvió para asegurar la funcionalidad cuando una o más copias de un gen eran eliminadas. Además, cada cromosoma se organizaba en operones; es decir que los genes que tenían algún tipo de relación, ya fuera funcional o estructural, se encontraban agrupados. Esta organización en operones permitía que la transferencia de genes desde un genoma a otro involucrara al operón completo y así fuera posible la transferencia de una función nueva en forma completa y no sólo una parte de ésta. El hecho de que los genomas hayan sido pequeños, con una capacidad genética baja y con mecanismos de traducción y replicación imprecisos implica que las células primitivas fueron muy simples, lo que a su vez permite que la transferencia horizontal de genes haya sido la fuerza principal que manejó la evolución temprana. Esto último se debe a que los elementos que formaban parte de estas células primitivas interactuaban muy poco unos con otros, lo que los hace candidatos obvios para el desplazamiento horizontal. Todo esto lleva a un tipo de evolución comunitaria, donde las células evolucionaron como un todo. La transferencia horizontal involucró a todas las entidades existentes y a todos sus genes. Así, todas las mejoras producidas podían ser intercambiadas y compartidas por toda la población. Sin embargo, cada célula individual era distinta del resto de las células, debido a que las condiciones iniciales para cada una fueron diferentes. A medida que las células se volvían más complejas, aumentaban su refractariedad a la adquisición horizontal de genes, llegando así a un punto en el que la comunidad se dividió en dos, y luego en tres comunidades aisladas por el hecho de que no podían comunicarse lateralmente unas con otras. Cada una de estas tres comunidades siguió su evolución volviéndose cada vez más compleja hasta que se alcanzó un punto crítico en el cual surgieron células más integradas, que dieron paso a la herencia vertical. Woese llama a este punto crítico el “umbral darwiniano”. Este umbral darwiniano es, para Woese, lo que representa el verdadero origen de las especies, ya que recién a partir de este punto se vuelve posible la especiación. Ahora bien, dado este escenario evolutivo, cabe preguntarse entonces ¿y LUCA?, ¿y la raíz del árbol universal? Para Woese LUCA fue una entidad mucho más simple que cualquier célula procariota actual, y se refiere al ancestro común con el nombre de progenonte. Los progenontes fueron completamente diferentes de las células modernas. Si bien contaron con la maquinaria necesaria para expresar genes y para replicar su genoma y al menos con una capacidad muy rudimentaria de división celular, no fueron organismos como los que conocemos hoy. Tuvieron un metabolismo mínimo, debido al tamaño de sus genomas, aunque seguramente diferentes progenontes tuvieron diferentes metabolismos. El hecho de que las innovaciones pudieran difundirse fácilmente a través de toda la población por medio de la transferencia horizontal, le dio a la comunidad de progenontes un enorme potencial evolutivo, ya que cada célula podía recibir cualquier innovación que ocurriera dentro de la población. Así, para Woese, nuestro ancestro universal estuvo representado por una comunidad de progenontes, no por un organismo específico, ni por un único linaje. En base a lo dicho, es obvio que para Woese el árbol universal no es un árbol convencional (Figura 3). Sus ramas primarias reflejan la historia común de los componentes centrales del ribosoma, componentes del aparato de transcripción, y unos pocos genes más. El árbol universal no tiene raíz, su raíz está representada por el umbral darwiniano, el punto en el cual se puede comenzar a dar una representación de árbol al curso evolutivo de los organismos. Los diferentes tipos celulares seguramente alcanzaron el umbral darwiniano más o menos en forma independiente, en momentos diferentes. Debido a que las versiones bacterianas de los sistemas celulares centrales representan versiones más ancestrales de estos sistemas que las de sus contrapartes arqueas / eucariotas, Woese asegura que el diseño celular bacterial fue el primero en cruzar el umbral darwiniano. Si el siguiente fue Arquea o Eucaria no puede asegurarse, aunque Woese propone que fue el tipo arqueo porque sus versiones de traducción, transcripción y replicación del genoma son en todos los casos más simples en estructura, lo que es consistente con que estén más cerca de alguna forma ancestral que los eucariotas.
Para poder comprender el giro paradigmático ocurrido en las dos últimas décadas, debemos comenzar entonces por presentar el nuevo árbol filogenético propuesto para la evolución de los seres vivos. Esta nueva clasificación se basa en una visión tricotómica (tres linajes principales) e incorpora un nuevo nivel o rango taxonómico denominado Dominio (superior a Reino). Estos tres nuevos linajes evolutivos reciben entonces las siguientes denominaciones: dominio Eucaria, dominio Arquea y dominio Bacteria (Figura 4).
Si observamos el árbol filogenético universal de la figura 4, notaremos que dentro del dominio Bacteria existen varios linajes bacterianos diferentes. Cada uno de ellos estrictamente debería corresponder a un reino diferente, sin embargo por razones de índole histórica se les denomina Divisiones o Phyla. Hoy en día se describen 80 Divisiones o Phyla en el dominio Bacteria, siendo la gran mayoría de estas bacterias fotolitotróficas, quimiolitotróficas, ambientales y no patógenas para el hombre. Muchas de ellas son fundamentales en varios ciclos geoquímicos de nuestro planeta (carbono, nitrógeno, fósforo, etc).
Los virus no se incorporan a esta clasificación por el hecho de no estar conformados por células y constituirse en seres vivos sólo en unión a una célula viva preexistente. Sus orígenes no están claros, algunos investigadores opinan que derivarían de entidades celulares y por lo tanto no serían primitivos. Otros investigadores piensan que corresponderían a remanentes de una etapa de la evolución precelular de la vida, por lo que en este caso se considerarían entes primitivos. Recientemente se descubrió una nueva familia de virus denominada Mimivirus, que se caracteriza por infectar amebas y poseer un genoma de ADN mayor que el de algunas bacterias (dos veces mayor que el genoma de la bacteria Mycoplasma genitalium). Algunos investigadores piensan, en base al estudio de las secuencias de algunas enzimas de estos virus, que esta familia podría corresponder a virus arcaicos, anteriores incluso al origen de las células eucariontes. En todo caso, hoy en día no existe consenso entre los investigadores respecto al origen de los virus y no parece posible, al menos al corto plazo, dilucidar experimentalmente tal cuestión.
Dominios vivientes
|
DOMINIOS: Caracteres que los definen
|
|
BACTERIA
|
· Células procariotas.
· Membranas lipídicas compuestas por diésteres de diacilglicerol.
· RNA ribosómico de la subunidad pequeña de los ribosomas es del tipo eubacteriano
|
|
ARCHEA
|
· Células procariotas.
· Membranas lipídicas compuestas por diésteres de glicerol isoprenoides o tetraéteres de diglicerol
· RNA ribosómico de la subunidad pequeña de los ribosomas es del tipo arqueobacteriano
|
|
EUKARIA
|
· Células eucariotas.
· Membranas lipídicas compuestas por diésteres de acilglicerol
· RNA ribosómico de la subunidad pequeña de los ribosomas es del tipo eucariota
|
Dominio Bacteria
Entre los agentes productores de enfermedad en el ser humano (bacterias patógenas), podemos distinguir principalmente: la división Proteobacteria (antes llamadas bacterias púrpura), las llamadas bacterias Gram positivas o Firmicutes, las espiroquetas, las Chlamydias y el grupo Cytophaga/Flexibacter/Bacteroides (CFB), (Tabla 1-1).
Tabla 1-1: Principales grupos bacterianos de interés médico
|
División o Phylum
|
Grupos o géneros representativas
|
|
Proteobacteria ( α, β, γ, δ y ε subdivisiones)
|
α: Rickettsia, Brucella, Erlichia, etc. β: Neisseria γ: Enterobacterias, Bacilos no fermentadores, Vibrios, Legionella. δ-ε: Helicobacter, Campilobacter
|
|
Gram positivos o Firmicutes
|
Alto contenido de G+C: Mycobacterium, Corynebacterium, Nocardia, Gardnerella. Bajo contenido de G+C: Estafilococos, estreptococos, enterococos, clostridios, Listeria, Bacillus, Mycoplasma.
|
|
Espiroquetas
|
Treponema pallidum
|
|
Chlamydias
|
Chlamydia trachomatis, Chlamydia pneumoniae
|
|
Grupo CFB
|
Bacteroides
|
En términos generales, se puede decir que la gran mayoría de las bacterias patógenas del ser humano son unicelulares, y poseen tamaños entre 1-5 µm. Su metabolismo es en general quimio-órganotrofo y heterotrofo, pues la energía la obtienen de la oxidación de compuestos orgánicos y derivan su carbono del mismo tipo de compuestos. La mayoría crece a una temperatura moderada entre 30-40 °C, clasificándose por tanto como mesófilos Como puede observarse en la tabla 1-1, la mayoría de las bacterias patógenas se encuentra en dos grandes grupos: Proteobacteria y Firmicutes. En general, la mayoría de las Proteobacteria posee una pared celular del tipo Gram negativa (ver detalles en capítulo de morfología y estructura) y su morfología corresponde a una forma alargada denominada bacilo. Algunos de ellos poseen, excepcionalmente, una morfología en espiral (Campylobacter y Helicobacter). Los Firmicutes o bacterias Gram positivas poseen en general una gruesa pared celular y se distinguen por teñirse de violeta con la tinción de Gram. Sin embargo, una excepción son los mycoplasmas (ejs: Mycoplasma genitalium, M. pneumoniae, M. hominis y Ureaplasma spp.), que pertenecen al mismo grupo y no poseen pared celular. Las espiroquetas poseen una morfología espiralada en forma de sacacorcho y su pared celular es semejante a la de las Proteobacteria. Una de las espiroquetas más conocidas es el agente causal de la sífilis, conocida enfermedad de transmisión sexual, denominado Treponema pallidum. Las Chlamidias son bacterias que no pueden sintetizar su propio ATP, siendo por ello obligadamente parásitos intracelulares. Algunos patógenos importantes de este grupo son: Chlamydia trachomatis (queratoconjuntivitis) y Chlamydia pneumoniae (patología respiratoria baja). Finalmente, los bacteroides del grupo CFB son importantes agentes etiológicos de patología abdominal (ejemplo: abcesos postoperatorios).
Es importante mencionar también que las bacterias no sólo existen como organismos unicelulares, pues varios grupos se comportan como organismos pluricelulares complejos: Streptomyces spp., Nocardia spp., Myxococcus spp., etc. Varias de estos grupos son importantes productores de sustancias antibióticas con gran impacto médico. En algún momento se las consideró parte de los hongos, fundamentalmente por su morfología filamentosa. Sin embargo hoy en día su pertenencia a los procariontes está demostrada. Actualmente, gracias al estudio de la biodiversidad bacteriana se han descubierto varios grupos bacterianos con características peculiares, por ejemplo: bacterias gigantes Gram positivas de 600 x 80 µm (Epulopiscium sp), nanobacterias de 20-50 nm de diámetro (posibles patógenos de la subdivisión α de las proteobacterias), bacterias que poseen una forma vivípara de reproducción (Metabacterium sp.), bacterias predadoras o carnívoras (Bdellovibrio sp.), etc. Seguramente muchos nuevos descubrimientos surgirán en los próximos años, pues cada vez disponemos de más métodos y herramientas experimentales para investigar el fascinante e increíble micromundo bacteriano que sólo recientemente nos está revelando sus más escondidos secretos.
Finalmente, se debe enfatizar que las bacterias patógenas conforman un grupo muy reducido dentro de la enorme biodiversidad descrita actualmente para el dominio Bacteria (al año 2004 ya se han descrito 80 divisiones). Se debe recordar que la gran mayoría de las bacterias participan en ciclos geológicos y naturales no teniendo por tanto relación directa con patología. En general, las bacterias no deberían ser consideradas nuestras enemigas, sino más bien como nuestras camaradas de existencia en este planeta.
Dominio Eucaria
El dominio Eucaria comprende a todos los linajes microbianos constituidos por células eucarióticas. Históricamente estos correspondían a los llamados: reino Hongo, reino Animalia, reino Plantae y reino Protozoa (llamados a veces Protista). Actualmente, se conserva a los 3 primeros, mientras que el antiguo reino Protozoa, se fragmenta en múltiples reinos (10-20 según los autores), tales como: Microsporidios, Diplomonadas, Apicomplexa, Alveolados, Stramenopiles, Excavados, entre otros. Algunos protozoos patógenos para el ser humano dentro del dominio Eucaria corresponden a: Giardia lamblia, Entamoeba histolitica, Toxoplasma gondii, Trypanosoma cruzi, Plasmodium falciparum, etc. Se piensa que el grupo de las Diplomonadas (por ej: Giardia lamblia) correspondería a los eucariontes más arcaicos. Este grupo carece de mitocondrias, cloroplastos y otros organelos subcelulares, por lo que se cree que podría corresponder a una fase de la evolución de los eucariontes previa a su simbiosis con bacterias de vida libre del grupo proteobacterias α (teoría del origen endosimbiótico de mitocondrias y cloroplastos).
Por otra parte, algunos hongos patógenos para el ser humano son: Candida albicans y Cryptococcus neoformans (ejemplos de levaduras u hongos unicelulares); y Microsporum y Trichophyton (ejemplos de hongos filamentosos).
Finalmente también existen algunos integrantes del reino Animalia propiamente tal, que se comportan como patógenos humanos, entre ellos varios helmintos del grupo de los Nemátodos (gusanos redondos) y de los Platelmintos (gusanos planos).
Dominio Arquea
Finalmente, los microorganismos denominados actualmente arquea constituyen un grupo taxonómico con características muy diferentes a las bacterias (Woese, 1987). Se puede decir que en general no causan patología, pero hay antecedentes de que algunos arquea metanogénicos podrían estar asociados a cuadros causados por anaerobios en humanos (por ejemplo: patología gingival). Los arquea son procariontes, aunque evolutivamente se encuentran más cercanos a los eucariontes que a las bacterias. Su sistema de duplicación del ADN, su sistema transcripcional, su sistema traduccional, presentan grandes similitudes con los sistemas eucariontes. Este hecho fue el que marcó el quiebre fundamental con el paradigma clásico, pues era inconcebible para la visión clásica que existiera un grupo de procariontes más cercanos evolutivamente a los eucariontes que a las bacterias (ver Fig 1-2). El dominio Arquea esta constituido por dos reinos: Crenarqueota y Euryarqueota, aunque ciertos organismos descubiertos recientemente pertenecerían a un nuevo reino denominado Korarqueota. A los crenotes o crenarqueotes también se los denomina eocitos (células del alba) o termoacidófilos, por haber sido descubiertos en fuentes hidrotermales con condiciones extremas de temperatura y acidez (ejemplo: geisers del Tatio o parque nacional de Yellowstone en USA). Los euryotes o euryarqueotes están conformados por una amplia variedad de microorganismos, siendo los más conocidos y mejor estudiados los llamados metanógenos (productores de metano) y también las haloarquea extremas (halófilas extremas). Se pensó en un principio que los arquea sólo habitaban ambientes con condiciones extremas de temperatura, acidez, salinidad, anaerobiosis, etc.; sin embargo hoy, gracias a los nuevos estudios de ecología molecular se ha demostrado que estos organismos se encuentran ampliamente distribuidos en la biósfera: océanos, suelos e incluso como simbiontes. Particularmente, algunos arquea del grupo de los euryotes metanogénicos conforma una parte importante de la microbiota normal del intestino de mamíferos (especialmente rumiantes), incluido el ser humano.
Algunos investigadores piensan actualmente que el grupo evolutivo arqueano es el que se asemeja más fielmente al ancestro común entre bacterias y eucariontes, correspondiendo a una especie de eslabón perdido entre ambos grupos (tal eslabón es denominado cenancestro). Este cenancestro podría haber sido un organismo muy similar a los modernos procariontes o un organismo en un estadío evolutivo arcaico, denominándose en este caso progenote (aparato genético arcaico). Es una visión extendida, que los primeros organismos habrían tenido un genoma de ARN y que tan sólo tardíamente éste habría sido transformado en ADN. Los mencionados progenotes podrían haber poseído un genoma de ARN. A esta fase de la evolución biológica se la denomina mundo del ARN (RNA world). El descubrimiento de los arquea estimuló fuertemente el estudio de las relaciones evolutivas entre los microorganismos y actualmente existen varios grupos en el mundo dedicados a este tema.
En la actualidad, se estima que sólo conocemos entre el 5-10% de los microorganismos existentes, pues la gran mayoría no es posible de cultivar por procedimientos convencionales y por tanto no es posible su estudio. De esta minoría que conocemos, la mayor parte corresponde a bacterias patógenas (de gran importancia para el ser humano, por razones obvias, pero probablemente una minoría dentro de la diversidad microbiana total). Este hecho, tiene consecuencias profundas sobre nuestro conocimiento biológico, pues significa que esta ciencia se sustenta en el conocimiento adquirido a partir de un conjunto mínimo y además no representativo de organismos. Seguramente, en un futuro no lejano, una pléyade de nuevos fenómenos serán descubiertos que probablemente no sean contradictorios con el conocimiento biológico actual. Sin embargo, su magnitud puede ser tal que nuestra visión global de la biología podría ampliarse sustancialmente. Como expresó el gran filósofo Heráclito de Efeso: “todo fluye”. Así ocurre también con la biología y especialmente con la microbiología.
5.4 Características e importancia de los cinco reinos
5.4.1 Características generales de los cinco reinos
De acuerdo con la clasificación propuesta por Whitaker en 1969 y aceptado los seres vivos se han dividido en cinco Reinos. Este sistema eleva a los hongos a nivel de Reino, basándose en una serie de estudios que sugieren que estos han formado su propia línea filogenética. Con excepción del Reino Monera (unicelulares procariontes) los otros cuatro reinos están formados por organismos que poseen células eucariontes.
5.4.1.1 Reino Monera
En este reino se incluyen los organismos procariontes (su material nuclear se encuentra disperso) Casi todas sus especies requieren de compuestos orgánicos para alimentase (heterótrofas); otras son fotosintetizadotas, y algunas efectúan quimiosíntesis (autótrofas). Carecen de cloroplastos estructurales, mitocondrias, aparato de Golgi, vacuolas, lisosomas y retículo endoplásmico. Tienen ribosomas dispersos en el citoplasma. La mayoría es de respiración aerobia, pero algunos son anaerobios. Poseen una pared celular formada por polisacáridos y aminoácidos (presentan diferencias con los de las plantas). En general, se dividen asexualmente; muchas especies forman esporas y algunas pueden realizar intercambios de material genético.
El reino Monera se divide en dos grupos:
I.- Phylum Schizophyta.- Consta de casi 5,000 especies; incluye las eubacterias, rickettsias, actinomicetos y espiroquetas. Muchos de estos procariontes son parásitos de plantas, animales y el hombre, en el que causan enfermedades como tuberculosis, tifoidea, tifo, cólera, sífilis, gonorrea, tosferina, neumonía y muchas más. Algunas especies desempeñan funciones de suma importancia en la naturaleza y otras más son útiles en distintas actividades humanas.
El Phylum Schizophyta se divide en cuatro clases de acuerdo con las características de los diferentes grupos:
Ø Clase Eubacterias.
Ø Clase Rickettsiae.
Ø Clase Actinomycota.
Ø Clase Spirochetae.
Clase Eubacterias
Bacterias verdaderas, estas bacterias se clasifican por su forma en:
Ø Cocos.- Son los de forma globosa, pueden agruparse en dos y se diplococos, de cuatro cocos se llaman tétradas, en montoncitos cúbicos, sarcinas, cuando parecen racimos se llaman estafilococos, y en forma de cadenas estreptococos.
Ø Bacilos. Tienen forma parecida a un bastón, también pueden formar pares diplobacilos o unirse en hilera estreptobacilos.
Ø Espirilos.- Sus cuerpecillos unicelulares tienen forma espiralada.
Ø Micoplasmas.- Son los organismos más pequeños conocidos, y algunos de ellos miden una décima de micra (es la milésima parte de un milímetro).
Los micoplasmas se vieron por primera vez en un tipo de neumonía del ganado llamada pleuroneumonía, también pueden ser parásitos de humanos.
La mayoría de los investigadores los consideran bacterias, aunque carecen de pared celular y movimientos, los hay de vida libre y parásitos. Muchas bacterias poseen movimientos y de éstas, algunas poseen uno ó más flagelos (parecen pelos), los que rara vez se desarrollan en los cocos.
Las bacterias se reproducen por bipartición o fisión binaria, que sólo consiste en una duplicación del material genético que se reparte equitativamente sin mitosis entre las dos células hijas.
Muchas especies de bacterias son capaces de formar células resistentes llamadas esporas cuando el alimento es escaso o las condiciones son desfavorables, la espora contiene el cromosoma bacteriano y el citoplasma con sus principales componentes .- estas formas resistentes pueden permanecer en “vida latente” por mucho tiempo (pueden ser años) y además resistir condiciones sumamente adversas del medio, para volver a la actividad cuando las condiciones les sean favorables.
Clase Rickettsiae
Son muy pequeñas (miden de 0.3 a 0.5 micras de longitud y 0.3 micras de diámetro), por lo que prácticamente sólo pueden verse con el microscopio electrónico y casi todas son parásitos intracelulares “obligados”. Viven en las ratas y algunos artrópodos pican a humanos o animales trasmiten a las rickettsias que pueden causar graves enfermedades como el tifo humano, que transmite el piojo, o el “tifo de la rata” o murino, que transmite la pulga de la rata al hombre, también es importante en México la fiebre manchada de las montañas rocosas, que se transmite al hombre por medio del piquete de la garrapata.
Familia Chlamydiaceae. Las clamidias son procariontes aún más pequeños que los anteriores, ya que miden de 250 a 450 milimicras (se les considera cercanos a los virus). También son parásitos intracelulares obligados, causan en el hombre enfermedades graves como linfogranuloma venéreo, tracoma, conjuntivitis de inclusión y otras.
Clase Actinomycota
Los actinomicetos se desarrollan en forma parecida a los hongos, es decir, en forma de filamentos delgados, incluso se les llegó a confundir con ellos, pero se rectificó porque los hongos son eucariontes y los actinomicetos procariontes.
Los actinomicetos abundan en el suelo y el polvo, son heterótrofos importantes en la descomposición de la materia orgánica pero también hay actinomicetos parásitos, que causan enfermedades graves en el hombre, plantas y animales como la pseudotuberculosis en humanos, lepra, difteria, etc.
Sin embargo, otras especies producen antibióticos, como streptomicina, eritromicina, cloramfenicol o cloromicetina, tetraciclina y algunas más.
Clase Spirochetae
Tienen forma helicoidal. Algunas espiroquetas llegan a medir hasta 500 micras, son móviles y la mayoría de vida libre acuática, pero también algunas especies son parásitos, como la espiroqueta que causa la sífilis en el hombre. Se ha llegado a encontrar una de estas especies que vive como saprófita (se alimenta de restos orgánicos) en el sarro de la boca humana.
Entre los microorganismos procariontes, las bacterias ocupan el primer lugar en importancia desde varios puntos de vista: médico, industrial, en la agricultura, en ingeniería genética, en ecología, etc.
Phyllum Cyanophite
A las cianobacterias o bacterias azules indebidamente se les denominaba “algas verdeazules”, ya que pueden presentar varios colores debido a que poseen distintos pigmentos en las diferentes especies (incluso algunas son rojas y otras casi negras. Como se mencionó, los procariontes que poseen pigmentos lo contienen en los cromatóforos (rudimentos de cloroplastos) que se encuentran repartidos en el citoplasma. La característica de tener pigmentos fotosintéticos fue la causa que anteriormente se le incluyera en el reino de las plantas. A diferencia de la fotosíntesis que realizan algunas bacterias, las cianobacterias utilizan el agua como fuente de electrones. Las cianobacterias viven en medios acuáticos, algunas incluso en aguas termales. Los fósiles encontrados de este tipo de procariontes revelan una antigüedad de aproximadamente 2,500 millones de años, casi siempre están asociados con bacterias, como sucede en los estromatolitos fósiles de los estratos del Precámbrico, formados en rocas que presentan capas horizontales plagadas.
Las cianobacterias son básicamente unicelulares, aunque algunas interconectan sus células formando filamentos, por lo que en algunos casos se les considera pluricelulares. Presentan casi siempre su envoltura mucilaginosa y la mayoría posee movimiento propio.
Entre las cianobacterias más frecuentes tenemos el género Nostoc, común en las orillas de depósitos de aguas dulces (estanques, fuentes, lagos, etc.) donde también pueden estar Oscillatoria, Gleocapsa, etc. Con frecuencia, se observan intercaladas en los filamentos células incoloras llamadas heterocistos, que se desarrollan cuando el medio contiene fosfatos. Las cianobacterias también forman esporas y se reproducen por bipartición.
Importancia de los microorganismos procariontes
Entre los microorganismos procariontes, las bacterias ocupan el primer lugar en importancia desde varios puntos de vista: médico, industrial, de la agricultura, en Ingeniería genética, en ecología, etcétera.
Importancia Médica
En lo que se refiere al aspecto médico, las bacterias son causantes de muchas enfermedades en plantas, animales y el hombre (hay varios tipos de bacterias: rickettsias y clamidias, actinimicetos y espiroquetas, además de las eubacterias).
Importancia en la industria
Las bacterias también son importantes porque algunas de sus especies provocan la descomposición y contaminación de los alimentos. Con frecuencia están en carnes frescas, pan y pastas, mariscos, alimentos enlatados, etcétera. Un ejemplo habitual son las ostras y otros mariscos que suelen estar contaminados con desechos fecales y son portadores de la fiebre tifoidea. También la crema que contienen los pasteles y algunos panes es un medio ideal para que se desarrolle el Micrococcus pyogenes, que provoca trastornos intestinales, Pero quizá el grupo de bacterias contaminantes más comunes en los alimentos frescos y el agua sea el género Salmonella, cuyas bacterias causan enfermedades entéricas en diferentes grados.
Una de las intoxicaciones más temibles de los alimentos enlatados provocada por bacterias es el botulismo, que es una toxemia causada por la ingestión de las toxinas que produce sobre todo el Clostridium botulinum, que actúan como veneno en el organismo humano. Se considera a las toxinas de esta bacteria como las más potentes de todas las toxinas bacterianas, por lo que causan un alto índice de mortalidad.
Entre los alimentos en conserva más comúnmente atacados por esta bacteria están las aceitunas, corazones de alcachofas, mariscos, ejotes y cereales.
Utilidad
En el aspecto opuesto, las bacterias son útiles para la elaboración de algunos alimentos, como mantequilla, quesos, helados de crema, leches fermentadas como el yogurt, vinagres, etcétera. En la producción textil del lino y el cañamo, en el curtido de pieles, el procesamiento de tabaco, en la conservación del alimento para los animales (ensilaje), en la producción de ácido láctico, para la producción comercial de enzimas y otros usos.
Algunas bacterias se utilizan en la preparación de antígenos y otras se utilizan en ingeniería genética para la fabricación de varios productos importantes.
|
PRINCIPALES ENFERMEDADES CAUSADAS AL HOMBRE POR BACTERIAS
|
|
ENFERMEDAD
|
AGENTE CAUSAL
|
MECANISMOS DE TRANSMISIÓN
|
CARACTERISTICAS DE LA INFECCIÓN
|
|
Tosferina
|
Hemophilus pertusis
|
Gotitas de saliva, secreciones nasales.
|
Ataque a las vías respiratorias superiores
|
|
Tétanos
|
Clostridium tetani
|
Heridas causadas por clavos, astillas, balas, etc.
|
Dificultad para respirar, parálisis respiratoria y muerte.
|
|
Fiebre tifoidea
|
Salmonella typha
|
Agua y alimentos contaminados con heces humanas
|
Síndrome gastrointestinal y diarrea.
|
|
Neumonía
|
Diplococcus pneumoniae
|
Secreciones nasofaríngeas de enfermos.
|
Invasión de pulmones, meninges, oídos, corazón, etcétera.
|
|
Sífilis
|
Treponema pallidum
|
Relaciones sexuales
|
En su etapa avanzada, ataca
|
|
Actinomicosis
|
Actinomyces israelli
A. bovis
|
Entrada por la piel
|
Fístulas que drenan, abscesos faciales y en la cabeza.
|
|
Fiebre de Malta
|
Brucilla melitensis
|
Leche cruda, lácteos de cabras enfermas.
|
Afecciones generalizadas, dolores, cefaleas y fiebre.
|
|
Infección intestinal
|
Shigella
|
Alimentos y agua contaminados
|
Síndrome intestinal, generalmente con diarrea.
|
|
Cólera
|
Vibrio cholerae
|
Agua y alimentos contaminados.
|
Síndrome intestinal agudo, fiebre, malestar general.
|
|
Uretritis
|
Chlmydia
|
Relaciones sexuales
|
Inflamación y exudado de órganos genitales.
|
|
Tifo humano
|
Rickettsia prowazekii
|
Picadura del piojo del cuerpo y de la cabeza
|
Cefalea violenta, vértigos, escalofríos, exantema y fiebre.
|
|
Tifo murino
|
Rickettsia prowazekii
|
Picadura de pulga delas ratas
|
Cefalea violenta, vértigos, escalofríos, exantema y fiebre.
|
|
Fiebre Q
|
Rickettsia burnetti
|
Picadura de la garrapata del monte y bovinos
|
Malestar general; escalofríos.
|
|
Fiebre manchada de las Montañas Rocosas
|
Rickettsia rickettsii
|
Picadura de garrapatas de perros y en el monte.
|
Hemorragias petequiales en la piel, exantema.
|
5.4.1.2 Reino Protista
Generalidades
Los protistas se definen normalmente como todos aquellos organismos eucariontes que no son vegetales, animales ni hongos. El reino protista comprende una amplia variedad de organismos principalmente acuáticos cuya diversidad de formas corporales, tipos de reproducción, modos de nutrición y de vida los hace difíciles de caracterizar.
La palabra protisto deriva del griego y significa “el primero” lo que refleja la idea de que estos organismos fueron los primeros eucariontes en aparecer. Los organismos de este reino son unicelulares y colonias, no forman tejidos. Se observan organismos multinucleados simples, además de poseer núcleo, también poseen mitocondrias, plastos, flagelos y otros organelos. Las formas de nutrición incluyen fotosíntesis, absorción, ingestión y combinaciones diversas. Sus ciclos reproductores incluyen división asexual de formas haploides y procesos sexuales de cariogamia y meiosis. Los organismos se pueden desplazar por flagelos, otros medios, aunque los hay inmóviles.
Los protistos están ampliamente distribuidos en agua dulce y salda, sobre la tierra o como parásitos de plantas y animales. Los miembros de este grupo, en cuanto a tamaño van desde unicelulares hasta algas marinas gigantes que pueden medir más de 100 m. El cuerpo de estos organismos se llama talo (talofitas). Este pude mostrar diferencias entre sus partes pero n o tienen raíces, tallos ni hojas.
Se han propuesto varios sistemas para clasificar estos organismos primitivos, uno que todavía se sigue utilizando es el de Whittaker llamado de cinco reinos incluye las algas y algunas formas unicelulares, como los protozoarios, en el reino protista.
La división entre algas y hongos es hasta cierto punto artificial, pues se colocan en grupos distintos, aunque son organismos muy parecidos salvo por el color que depende de la presencia o ausencia de clorofila. Algunos como Euglena pierde su clorofila y vive como saprobionte si se le coloca en la oscuridad, pero vuelve a formar clorofila si se reintegra a la luz.
Los sistemas modernos basados en los análisis de DNA indican que podrían ser doce los reinos eucariontes unicelulares, sin embargo, el sistema mas simple ubica a todos los eucariontes unicelulares en el Reino protista y lo subdivide según su forma de adquirir energía y de producir sus materiales en tres grupos: a). Las algas protistos semejantes a plantas, b). mohos protistos semejantes a hongos, c). Los protozoos protistos semejantes a animales.
Características e importancia de las algas
Alga es una palabra latina que conservo su sentido al pasar al español y cualquiera del grupo de plantas que contiene clorofila pero que no forman embriones durante el desarrollo y carecen de tejidos vasculares.
Las algas viven en el mar, agua dulce, sobre superficies rocosas o sobre la corteza de los árboles, en la nieve, el hielo, el pelo del perezoso con las hidras y asociadas con hongos.
Las algas por ser tan abundantes son muy importantes para la sociedad como fuente de alimentos, casi toda la fotosíntesis en el mar y la mayor parte de la que tiene lugar en agua dulce dependen de las algas. En general la sociedad no las utiliza como alimento excepto algunos géneros que en algunos países pero gran parte de la alimentación humana consiste en pescados y mariscos, cuyas especies se alimentan de algas.
La clasificación de las algas en phyla o divisiones se basa en los pigmentos que contienen, sus reservas, la composición de la pared celular estructura de sus cloroplastos y el numero de los flagelos, se consideran seis divisiones.
División Pyrophyta
Dinoflagelados y criptromonados. Unicelulares, flagelados, algas pardas, rojas y azules sus pigmentos son fuxoxantina y clorofila. Los dinoflagelados se reproducen explosivamente y producen la marea roja causando la muerte de muchas especies también presentan bioluminiscencia por ejemplo Peridinium.
División Chrysophyta
Son algas de color pardo dorado y las diatomeas generalmente unicelulares, se encuentran en agua dulce y salada son fuente importante de alimento para los animales. Las diatomeas (Foto 1), presentan paredes celulares que contienen sílice. Se utilizan como indicadores de contaminación del agua y sus restos forman la tierra de diatomea que se utiliza en la fabricación de ladrillos, refractarios, filtros y abrasivos, son productoras de las tres cuartas partes de la materia orgánica sintetizada en la tierra, su pigmento son la fucoxantina y luteína ejemplo Pinnularia.
División euglenophyta, organismos unicelulares con cloroplastos, sin pared celular, flagelados viven en agua dulce, salada, salobre y en el suelo, sus características de animal y vegetal, en la clasificación de Whittaker se les incluye en el reino protista. Tiene una mancha ocular de color rojo por el pigmento astaxantina, además de clorofila ejemplo Euglena graclis (Foto 2).
División Rodophyta. Algas rojas multicelulares, generalmente marinas, algunas están impregnadas de carbonato de calcio, sus pigmentos son ficoeritrina, clorofila y ficocianina se localizan a profundidades de 100m utilizan la luz azul y violeta gracias al pigmento Ficoeritrina, en los mares tropicales. Varias algas rojas se utilizan como alimento por ejemplo la Porphyra que es un manjar en Japón, la Rhodymenia en Escocia. Sus productos químicos como el agar extraído de los géneros Gelidium y Gracilaria se utilizan como medio de cultivo de bacterias y como conservas. El caraguin producido a partir de Chondrus o musgo Irlandés, es utilizado en la preparación de chocolates, dulces y cosméticos. Ejemplo Ptilonia magellanica (Foto 3).
Division Phaeophyta, son algas pardas (Foto 4), multicelulares de gran tamaño contienen clorofila y fucoxianinas se encuentran hasta 15 m de profundidad, son organismos muy evolucionados de formas complejas cuyos órganos parecen hojas tallos, raíces y reciben el nombre de lamina, estípite o filoides y rizoides, para indicar que no son homologas a los órganos de las plantas. Las algas pardas se encuentran a lo largo de la costa de todos los mares, pero son más grandes y numerosas en aguas frías, sus formas son diversas y variadas. Las algas pardas representan alimento y abrigo para muchos animales marinos. En Japón y China se comen ciertas variedades. La laminaria se explota comercialmente para extraer el coloide Alguna que se emplea para helados dulces, pastas dentrificas y cosméticos. Ejemplos Ectocarpus, Chorna, Fucus, Alaria y Sargassum.
Division Chorophyta son algas verdes (Foto 5) que habitan en el agua salada, dulce y suelo húmedo, la nieve y el hielo. Casi todos los botánicos piensan que las plantas superiores proceden de una forma semejante a las algas verdes de hoy, pues comparten carias características de almidón como los pigmentos, clorofila alfa, clorofila beta, carotenoides y xantofilas, pared celular de celulosa y reservas de almidón.
Las algas verdes mas simples son unicelulares y móviles las más complejas son pluricelulares pero no tienen tejidos diferenciados ejemplo, Ulva o lechuga de mar.
Las algas verdes muestran una gran variedad de formas y procesos reproductores. Puede haber reproducción asexual por fragmentación de colonias o por esporas y reproducción sexual por isogamia, anisogamia y oogamia.
Las algas verdes son fuente de alimento y oxigeno, para los animales, algunas variedades son consumidas por el hombre ejemplo la lechuga de mar.
Protistas semejantes a los hongos.
Division Myxomycota, myxomycophyta o phytosarcodina. Loa organismos de este grupo taxonómico se denominan hongos viscosos o mucilaginosos.
Los myxomycota poseen características de plantas o animales sus células carecen de pared y clorofila por tanto son heterótrofos, saprobios y parásitos de plantas, forman masas protoplasmitas multinucleadas que reciben el nombre de plasmodios, tienen movimiento ameboideo o por flagelos. Ejemplo Fuligo septica, Dictyostellum discoideus.
Clase Acrasiomycota. Sus integrantes reciben el nombre de acraceas u hongos viscosos celulares, forman un plasmodio de agregación o pseudoplasmodio, manteniendo cada célula su individualidad, pueden desplazarse, forman cuerpos fructíferos llamados sorocarpos, se desarrollan en el suelo, la hojarasca madera y estiércol, ejemplo acrasis granulata.
Clase Omycota. Son mohos acuáticos, crecen sobre materia orgánica a la que digieren para absorber los nutrimento, sus hifas no tienen paredes transversales y parecen células multinucleadas, tienen pared de celulosa o quitina o ambas, son parásitos de plantas, ejemplo Plasmopora viticola que produce daño a la uva, la cebolla, el tabaco y la lechuga.
Protozoos protistas semejantes a los animales.
Los protozoarios son unicelulares, funcionalmente son complejos aunque la estructura de algunos es relativamente sencilla, tienen un núcleo, pero algunos son multinucleados, viven independientes o se unen y forman colonias, la mayoría se reproducen por división celular simple, aunque algunos se reproducen sexualmente por acoplamiento.
Los protozoarios son heterótrofos y algunos autótrofos, viven en agua dulce, salada, suelo húmedo, como parásitos o en simbiosis con las termitas.
Los protozoarios se pueden clasificar por el tipo de locomoción en cuatro grupos.
1. Filoflajelados o Mastigophora.
2. Filosarcodinos o Sarcomastigophora.
3. Filosiliados o Siliopora.
4. Filoesporozoarios o Apicomplexa.
Phyllum Mastigophoros. Son los protozoarios más primitivos, la mayoría tienen flagelos, pueden ser uno, dos o más, son nadadores y probablemente descienden de los ancestros de los animales, casi todos son parásitos y por eso se clasifican como flagelados intestinales. Ejemplo Trichomona y flagelados de la sangre y los tejidos, Tripanosoma y Leishmania. (Fotos 6 y 7)
Phyllum Rhizopoda o sarcodina se caracterizan por tener membranas plasmáticas que pueden extenderse en cualquier dirección para formar seudópodos que les sirven como medio de locomoción y para capturar su alimento. Ejemplo. Las amibas, los heliozoarios, los foraminíferos y los radiolarios. Los sarcodinos viven en el agua salada, el agua dulce y como parásitos ejemplo Eschlerechia E. coli (Figura 16)y E. gingivalis.
Phyllum Ciliados. Son los protozoarios mas especializados, es probable que se originaran de loa primeros flagelados poseen muchos organelos como el surco oral o boca vacuola alimenticia o sistema digestivo, un poro anal para la excreción y vacuola contráctil para regular el equilibrio hídrico. La mayoría de los ciliados son de vida libre, se desarrollan en el agua, en el suelo, y solo algunos son parásitos, son nadadores, su cuerpo esta rodeado por cilios, responden a su entorno, y tienen un micronúcleo y un macronúcleo .ejemplo. Paramecium (Foto y Balantidium.
Phyllum Esporozoarios. Todos son parásitos, viven dentro del organismo o de las células de sus huéspedes, su nombre se debe a que forman esporas infecciosas adversas y que son transmitidas de un huésped a otro en los alimentos, el agua o por medio de vectores como los insectos. Ejemplo. Plasmodium (Foto 9) causante del paludismo.
5.4.1.3 Reino Fungii
Laura Elena Hernández Navarro
Los hongos son organismos eucariotas que presentan características muy particulares por lo que se les ubica en su propio reino.
Existen más de 100,000 especies de hongos. Crecen en cualquier lugar y son de gran importancia en los ecosistemas ya que desempeñan un papel fundamental en el ciclo de la materia.
Morfología
Algunos hongos son unicelulares, como las levaduras. La mayoría son pluricelulares, y sus células se agrupan sin formar verdaderos tejidos, se disponen una de tras de otra dando lugar a una serie de filamentos, parecidos a hilos llamados hifas; los cuales crecen y se ramifican formando redes complejas, que en conjunto forman el micelio o cuerpo del hongo (Figura 17).
Según la especie, las hifas consisten en células individuales alargadas con numerosos núcleos, o bien están subdivididas por tabiques llamados septos
En muchas células, cada una con uno o varios núcleos. Los septos tienen poros que permiten el flujo del citoplasma entre las células para distribuir los nutrimentos. Al igual que las células vegetales, las células micóticas están envueltas en paredes celulares pero a diferencia de ellas estas presentan quitina, la misma sustancia que esta presente en el exoesqueleto de los artrópodos.
Modo de nutrición
Los hongos son heterótrofos que sobreviven degradando nutrimentos almacenados en el cuerpo o desechos de otros organismos. Algunos hongos son saprófitos, es decir que se alimentan de restos de materia orgánica en descomposición. Otros son parásitos que se alimentan a costa de organismos vivos y producen enfermedades. Otros más viven en relación simbiótica con otros organismos como los líquenes y las micorrizas de forma que ambos organismos resultan beneficiados.
Los hongos secretan enzimas que digieren moléculas complejas fuera de su cuerpo y las descomponen en subunidades más pequeñas susceptibles de ser absorbidas por pinocitosis o fagocitosis. Para que las enzimas puedan difundirse en el medio y actuar, es necesario la presencia de agua. La gran mayoría de hongos necesitan pues vivir en materia orgánica y en ambientes húmedos.
Reproducción
Los hongos se reproducen de formas variadas y complejas. La reproducción asexual se lleva a cabo ya sea por fragmentación del micelio o por formación de esporas asexuales. Las esporas sexuales se forman una vez que los núcleos haploides se fusionan para formar un cigoto diploide, que sufre meiosis para formar esporas sexuales haploides. Las esporas tanto asexuales como sexuales, producen micelios haploides por mitosis (Figura 18).
Las esporas de los hongos acuáticos tienen flagelos típicos, y las de los hongos terrestres son células inmóviles que se dispersan por la acción del viento o de los animales.
Los procesos sexuales se toman como base para clasificarlos, las especies que no se clasifican con facilidad se asignan, por comodidad, a un grupo conocido como los Deuteromycota (hongos imperfectos).
|
Nombre común (filum)
|
Estructuras reproductoras
|
Características Celulares
|
Repercusiones en la economía y la salud
|
Géneros representativos
|
|
Cigomicetos (Zygomycota)
|
Producen cigosporas diploides sexuales
|
Paredes celulares con quitina, no tienen septos
|
Causan la pudrición blanda de la fruta y el moho negro del pan
|
Rhizopus (causante del moho negro del pan), Pilobolus (hongo del estiércol)
|
|
Hongos con saco (Ascomycota)
|
Forman esporas sexuales en ascas semejantes a sacos
|
Paredes celulares con quitina, si tienen septos
|
Forman mohos en la fruta, dañan los productos textiles, producen la enfermedad del olmo holandés y la plaga del castaño, incluyen las levaduras y las morillas
|
Saccharomyces (levadura), Ophiostoma (causante de la enfermedad del olmo holandés Claviceps (cornezuelo del centeno) Neurospora crassa (se presenta como pelusa blanca algodonosa sobre pasteles y tortas)
|
|
Hongos de clava (Basydiomycota)
|
La reproducción sexual comprende la producción de basidiosporas haploides en basidios con forma de clava
|
Paredes celulares con quitina, si tienen septos
|
Producen tizones y royas en los cultivos, incluyen hongos venenosos y algunas setas comestibles
|
Amanita muscaria (seta venenosa) Amanita verna (hongo mortal llamado “angel exterminador”) Conocybe y Psilocybe (“hongos sagrados” de los aztecas, contienen alucinógenos peligrosos)Polyborus (hongo de repisa)
|
Tabla 2. Divisiones principales de los hongos
5.4.1.4 Reino Plantae
Características Generales
El reino plantae esta conformado por alrededor de 350,000 especies que habitan la superficie terrestre y ambientes acuáticos, son de tamaño variado que van desde unos cuantos milímetros como en el caso de los musgos, hasta los árboles como las sequoyas que alcanzan más de 130 m.
Las plantas son organismos eucarióticos pluricelulares, autótrofos, de respiración aerobia. Ni la pluricelularidad, ni la capacidad de fotosintetizar son exclusivas de las plantas, pero la presencia simultánea de esos rasgos es muy rara fuera del reino vegetal. Sin embargo, la característica más distintiva de las plantas es su ciclo reproductivo.
El ciclo vital de las plantas se caracteriza por la alternancia de generaciones (Figura 19), en la que se alternan generaciones diploides y haploides individuales. En la generación diploide, el cuerpo de la planta se compone de células diploides y se conoce como esporofito. Ciertas células de los esporofitos sufren meiosis para producir esporas haploides. Estas esporas se dividen por mitosis y se desarrollan hasta convertirse en plantas haploides multicelulares llamadas gametofitos. Finalmente, los gametofitos producen gametos haploides masculinos y femeninos por mitosis. Los gametos se fusionan para formar cigotos diploides, que se desarrollan hasta constituir un esporofito diploide, y el ciclo se inicia de nuevo.
La historia evolutiva de las plantas se ha caracterizado por una tendencia de la generación esporofítica a adquirir más prominencia conforme la longevidad y el tamaño de la generación gametofítica se reducen (Tabla 2).
El cuerpo de las plantas se hizo más complejo cuando éstas transitaron evolutivamente del agua a la tierra seca, en la tierra no existe el sostén que brinda la fuerza de flotación del agua, el cuerpo de la planta ya no está inmerso en una solución de nutrimentos y el aire tiende a secar las cosas. Estas condiciones favorecieron la evolución de estructuras que sostienen el cuerpo, de vasos que transportan agua y nutrimentos a todas las partes de la planta y de estructuras que conservan el agua. Las adaptaciones a la tierra seca que de esto se derivaron incluyen ciertas características estructurales que hoy en día son características en prácticamente todas las plantas terrestres como son:
· Raíces o estructuras semejantes a raíces, que anclan la planta y/o absorben agua y nutrimentos del suelo.
· Una cutícula cérea que recubre la superficie de las hojas y tallos, y limita la evaporación del agua.
· Poros llamados estomas en las hojas y tallos, que se abren para permitir el intercambio de gases y se cierran cuando el agua escasea, a fin de reducir la pérdida de agua por evaporación.
Otras adaptaciones tuvieron lugar en etapas más tardías de la transición a la vida terrestre y ahora están muy extendidas, pero no se encuentran en todas las plantas como son:
· Vasos conductores que transportan agua y sales minerales hacia arriba desde las raíces y que llevan los productos de la fotosíntesis de las hojas al resto de la planta.
· La sustancia endurecedora llamada lignina, polímero rígido que impregna los vasos conductores y sostiene el cuerpo de la planta, lo que permite a está exponer un área superficial máxima a la luz solar.
Los grupos de plantas terrestres que mayor éxito han alcanzado son las que perfeccionaron a) métodos de dispersión de gametos y cigotos que no dependen del agua y b) estructuras que protegen los embriones en desarrollo contra la desecación.
La protección de los embriones y la dispersión de células sexuales sin la presencia del agua lo consiguieron al aparecer las plantas con semillas y las innovaciones fundamentales introducidas por ellas: el polen, las semillas y, más tarde, las flores y los frutos.
BRIOFITAS
Las briofitas comprenden unas 25,000 especies de musgos o bryophyta y las hepáticas o hepathophyta, antocerotes o anthocerophyta (Figura 20) Conservan algunas de las características de las algas que les dieron origen: carecen de raíces, hojas y tallos verdaderos; sí poseen estructuras de anclaje semejantes a raíces, llamadas rizoides, que introducen agua y nutrimentos en el cuerpo de la planta, pero carecen de estructuras bien desarrolladas para la conducción de los nutrientes (no vasculares). Las briofitas dependen de una difusión lenta o de tejidos conductores poco desarrollados para distribuir agua y otros nutrimentos. En consecuencia, el tamaño de su cuerpo es limitado. Otro factor limitante del tamaño corporal es la ausencia de lignina; sin este agente endurecedor, el cuerpo de las briofitas no puede crecer mucho hacia arriba. La mayor parte de las briofitas no alcanzan más de 2.5 centímetros de altura.
Entre las características de las briofitas que representan adaptaciones a la existencia terrestre se cuentan sus estructuras reproductoras encerradas. Los arquegonios, donde se desarrollan las oosferas, y los anteridios, donde se forman los espermatozoides, impiden la desecación de los gametos. En ciertas especies de briofitas una misma planta tiene tanto arquegonios como anteridios; en otras especies, cada planta individual es ya sea masculina o femenina. En todas las briofitas el espermatozoide debe nadar hacia la oosfera (que emite una sustancia química atrayente), a través de una película de agua. En el caso de las briofitas que habitan en zonas más secas, su reproducción debe coincidir con la temporada de lluvias.
En la Figura 21 se muestra el ciclo vital de un musgo. El cuerpo de planta más grande y con muchas hojas es el gametofito haploide, que forma espermatozoides y oosferas por mitosis. La oosfera fecundada permanece en el arquegonio, donde el embrión crece y madura hasta convertirse en un pequeño esporofito diploide que continúa adherido a la planta gametofítica progenitora. Al madurar, el esporofito produce esporas haploides por meiosis, dentro de una cápsula. Al abrirse la cápsula, se liberan las esporas y son dispersadas por el viento. Si una espora cae en un medio idóneo, se desarrolla hasta convertirse en otra planta gametofítica haploide.
Importancia económica y ecológica de las briofitas
Las briofitas son organismos muy antiguos de gran importancia científica. Se encuentran entre los primeros que ocuparon el ambiente terrestre; son clave en la evolución de las plantas terrestres, pero sus ligas con ellas son difíciles de establecer. El ciclo de vida de muchos artrópodos y microorganismos depende de los microambientes de las briofitas; muchas semillas de las plantas vasculares germinan en sus céspedes pues retienen agua y la liberan lentamente. Por esta característica también intervienen en el balance hídrico de los bosques y en la reducción de la erosión en ciertos ambientes. Su eliminación de bosques y selvas podría dar lugar a deterioro ecológico pues también parecen intervenir en el ciclo del carbono y otros minerales. Antes de calificarlos como insignificantes en la economía del hombre, se debe evaluar su papel ecológico y su utilidad que tiene estas como material para realización de experimentos, así como indicadores de contaminación (http://www.briolat.org/briofitas/index.htm#antocerotes y http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Briofitas.htm). Además del uso que se les da en la época de navidad para la elaboración de los nacimientos, adicionalmente, los musgos son muy importantes en los bosques, debido a su alta capacidad de retener la humedad.
Clasificación:
División Bryophyta
Clase Anthocerotopsida - Antocerotes
Clase Hepaticopsida - Hepáticas
Clase Bryopsida - Musgos
PLANTAS VASCULARES O TRAQUEOFITAS
PTERIDOFITAS (HELECHOS)
Las plantas vasculares sin semilla aparecen por primera vez en el registro fósil del periodo devónico (de hace 410 a 360 millones de años) y hacia el final de ese periodo ya habían llegado a ser muy variadas, incluso con especies de proporciones arbóreas. Durante el periodo carbonífero subsiguiente (de hace 286 a 360 millones de años), las plantas vasculares sin semilla predominaron en el paisaje. Algunos descendientes de los grupos de plantas vasculares sin semilla de esa era han sobrevivido hasta los tiempos modernos, pero los licopodios, colas de caballo y helechos actuales son de tamaño mucho menor.
Los representantes modernos de los licopodios no alcanzan más de algunos centímetros de altura Figura 22a. Sus hojas son pequeñas y con apariencia de escamas; los licopodios del género Lycopodium, constituyen una cubierta densa del suelo en algunos bosques templados de coníferas y plantas caducifolias.
Las colas de caballo modernas pertenecen a un solo género, Equisetum, que comprende sólo 15 especies, en su mayoría de menos de un metro de altura Figura 22b. El nombre común de copla de caballo se debe a las frondosas ramas de ciertas especies; las hojas se reducen a pequeñísimas escamas sobre las ramas. Todas las especies de Equisetum tienen gran cantidad de sílice depositada en su capa celular externa, lo que les confiere una textura abrasiva.
El éxito de los helechos, con 12,000 especies ha sido mucho mayor Figura 4c. En los trópicos, los “helechos arborescentes” con alturas de hasta 15 metros. Estos son las únicas plantas vasculares sin semilla con hojas anchas, las cuales permiten captar más luz solar, y quizá esta ventaja sobre los licopodios y colas de caballo de hojas pequeñas explique el éxito relativo de los helechos modernos.
En la figura 23, se representa el ciclo vital de un helecho. Una de las diferencias principales entre las plantas vasculares y las briofitas es que el esporofito diploide predomina en las primeras. En hojas especiales de los licopodios y helechos, y en estructuras con aspecto de conos de las colas de caballo, se producen esporas haploides en estructuras llamadas esporangios. El viento dispersa las esporas y éstas dan origen a diminutas plantas gametofíticas haploides que producen espermatozoides y esferas. La generación gametofítica conserva dos rasgos que recuerdan a las briofitas. En primer lugar, los pequeños gametofitos carecen de vasos conductores; en segundo, al igual que en el caso de las briofitas, el espermatozoide debe nadar en agua para alcanzar la esfera, por lo que estas plantas continúan dependiendo de la presencia de humedad para reproducirse sexualmente.
Clasificación:
División Pteridophyta
Clase Psilophytopsida - Fósil
Clase Psilotopsida - Fósil
Clase Lycopsida - Licopodios
Clase Equisetopsida – Colas de caballo
Clase Ophioglossopsida - Lengüeta de serpiente
Clase Filicopsida -
Espermatofitas o Fanerógamas
Las plantas con semilla se agrupan en dos tipos generales a) las gimnospermas, que carecen de flores, y b) las angiospermas, las plantas que dan flores. Aunque estos grupos no son categorías taxonómicas oficiales, resultan útiles parea organizar nuestro estudio de las plantas con semilla.
Gimnospermas
Las gimnospermas (cuyo nombre significa “semilla desnuda” en griego) evolucionaron antes que las plantas con flor. Un grupo de ellas, las coníferas, con 500 especies, todavía predomina en grandes regiones de nuestro planeta. Otras gimnospermas, como los ginkgos y las cicadáceas, se han reducido hasta ocupar no más que un pequeño resto de sus antiguos dominios y abundancia.
Los ginkgos fueron probablemente las primeras plantas con semilla en aparecer, y se diseminaron ampliamente durante el periodo jurásico, que comenzó hace 208 millones de años. Hoy en día están representados por una única especie, Ginkgo biloba, el árbol de cabello de Venus, Los ginkgos son masculinos o femeninos (Monoicos); los árboles femeninos producen semillas carnosas, del tamaño de una cereza y de olor fétido (Figura 24a). Los ginkgos se han conservado por cultivo, especialmente en Asia; de no ser por este cultivo, podrían ya estar extintos. En tiempos recientes las hojas del ginkgo han ganado fama como remedio herbolario que supuestamente mejora la memoria.
Las cicadáceas parecen helechos grandes y probablemente evolucionaron a partir de ellos (Figura 24b). Hoy en día existen aproximadamente 160 especies, la mayor parte de las cuales habitan en climas tropicales o subtropicales. En su mayoría, las cicadáceas alcanzan algo menos de un metro de altura, pero algunas especies pueden llegar a medir 20 metros. Las cicadáceas crecen con lentitud y viven largo tiempo; un espécimen australiano tiene una edad estimada de 5000 años. Hace algún tiempo, las semillas carnosas de las cicadáceas era un alimento básico en Guam, pero contienen una toxina que causa un trastorno neurológico parecido a la enfermedad de Parkinson.
Las coníferas se diseminaron ampliamente cuando la Tierra se hizo más seca durante el periodo pérmico (de hace 286 a 245 millones de años), que siguió al periodo carbonífero. Hoy en día abundan principalmente en las latitudes frías muy septentrionales y a grandes altitudes, donde las condiciones son bastante secas. En estas regiones la lluvia es escasa y, además, el agua del suelo permanece congelada y no disponible durante los largos inviernos. Las coníferas, que incluyen los pinos, abetos, píceas, cicutas y los cipreses, se han adaptado a condiciones de frío y sequedad de diversas formas. En primer lugar, las coníferas conservan sus hojas verdes durante todo el año, lo que les permite continuar fotosintetizando y creciendo lentamente en épocas en que casi todas las demás plantas se aletargan. Por esta razón, suele describirse a las coníferas como plantas perennifolia. En segundo lugar, las hojas de las coníferas son en realidad agujas delgadas cubiertas con una cutícula gruesa cuya reducida superficie impermeable reduce al mínimo la evaporación. Por último, la savia de las coníferas contiene un “anticongelante” que les permite continuar transportando nutrimentos a temperaturas por debajo del punto de congelación. Esta sustancia le confiere su fragante aroma “a pino”.
La reproducción es similar en todas las coníferas y los pinos constituyen un buen ejemplo de ello (Figura 24c). El árbol mismo es el esporofito diploide, en el que se desarrollan conos tanto masculinos como femeninos. Los conos masculinos son relativamente pequeños (normalmente de unos dos centímetros o menos) y de estructura delicada; liberan nubes de polen durante la temporada reproductiva y luego se desintegran. Cada grano de polen es un gametofito masculino compuesto de varias células haploides especializadas, algunas de las cuales forman unas diminutas estructuras que parecen alas y permiten que el viento arrastre el polen a grandes distancias. Los conos masculinos liberan grandes nubes de polen; inevitablemente, algunos granos de polen se depositan por accidente sobre un cono femenino.
Cada cono femenino consiste en una serie de escamas leñosas dispuestas en espiral en torno a un eje central (Figura 25). En la base de cada escama hay dos óvulos (semillas inmaduras), en cuyo interior se forman células esporíferas diploides que sufren meiosis para formar gametofitos femeninos haploides. Estos gametofitos se desarrollan y producen oosferas. Un grano de polen que cae en las cercanías envía un tubo polínico que se introduce poco a poco en el gametofito femenino. Al cabo de casi 14 meses, el tubo alcanza finalmente la oosfera y libera el espermatozoide que la fecunda. La oosfera fecundada queda encerrada en una semilla a medida que se desarrolla hasta formar una pequeñísima planta embrionaria. La semilla queda en libertad cuando el cono madura y sus escamas se separan.
Clasificación
Clase: Progimnospermopsida
Clase: Pteridospermopsida
Clase: Cycadopsida
Clase: Ginkgopsida
Clase: Coniferopsida
Clase: Gnetopsida
ANGIOSPERMAS
Las plantas con flor modernas, o angiospermas, han dominado la Tierra durante más de 100 millones de años. Este grupo es increíblemente variado, con más de 230 000 especies. El tamaño de las angiospermas fluctúa desde la diminuta lenteja de agua (Figura 26a), de unos cuantos milímetros de diámetro, hasta el imponente eucalipto (Figura 26b), de más de 100 metros de altura. Desde el cacto del desierto hasta las orquídeas tropicales, los pastos y el muérdago parásito, las angiospermas dominan el reino vegetal.
Tres adaptaciones principales han contribuido al enorme éxito de las angiospermas: (1) la flor, (2) el fruto y (3) la hoja ancha. La flor, que es la estructura en la que se forman los gametofitos tanto masculinos como femeninos, pudo haber evolucionado cuando una gimnosperma ancestral formó una asociación con animales (probablemente insectos) que transportaban su polen de una planta a otra. Según esta hipótesis, la relación entre estas antiguas gimnospermas y sus polinizadores animales fue tan provechosa, que la selección natural favoreció la evolución de vistosas flores que anunciaban la presencia de polen a los insectos y a otros animales. Los animales se beneficiaban al comer el polen, rico en proteína, en tanto que a la planta le era útil el transporte involuntario de polen de planta en planta por parte de los animales. Con esta ayuda de los animales, las plantas con flor ya no necesitaban producir cantidades enormes de polen y enviarlo a volar a merced de los caprichosos vientos para asegurara la fecundación.
En el ciclo vital de las angiospermas (Figura 27), las flores se desarrollan en la planta esporofítica dominante. Los gametofitos masculinos (polen) se forma en el interior de una estructura denominada antera; el gametofito femenino se desarrolla a partir de un óvulo, dentro de la parte de la flor conocida como ovario. La esfera, a su vez, se desarrolla en el interior del gametofito femenino. Se produce la fecundación cuando el polen forma un tubo a través del estigma, una estructura pegajosa de la flor que atrapa el polen, y perfora para alcanzar el interior del óvulo, donde el cigoto se desarrolla hasta convertirse en un embrión encerrado en una semilla que se forma a partir del óvulo.
El ovario, que envuelve a la semilla madura hasta transformarse en un fruto, es la segunda adaptación que ha contribuido al éxito de las angiospermas. Así como las flores atraen a los animales para que transporten polen, también muchos frutos los tientan para que se dispersen las semillas. Si un animal come un fruto, muchas de las semillas que éste contiene recorren el tubo digestivo del animal sin sufrir daño, para después caer, con suerte, en un lugar idóneo para su germinación. Sin embargo, no todos los frutos dependen de su comestibilidad para dispersarse. Como bien lo saben los dueños de perros, por ejemplo, ciertos frutos, llamados abrojos, se dispersan aferrándose al pelaje del animal. Otros, como los frutos de los arces, por ejemplo, forman alas que transportan la semilla en el aire. La variedad de mecanismos de dispersión que han desarrollo los diversos frutos ha ayudado a las angiospermas a invadir prácticamente todos los hábitats terrestres posibles.
Una tercera característica que confiere a las angiospermas una ventaja adaptativa en climas más cálidos y húmedos, es la hoja ancha. Cuando hay agua en abundancia, como ocurre durante la temporada calurosa de crecimiento en los climas templados y tropicales, las hojas anchas representan una ventaja para los árboles porque captan más luz solar para la fotosíntesis. En las regiones donde las condiciones de crecimiento varían con las estaciones, la energía adicional obtenida durante los periodos favorables permite a los árboles y arbustos perder sus hojas cuando las condiciones se deterioran, con lo cual se reduce la pérdida de agua en los periodos de escasez de ésta. En los climas templados estos periodos se presentan en el otoño e invierno, época en que prácticamente todos los árboles y arbustos angiospermos de estos climas pierden sus hojas. En las regiones tropicales y subtropicales casi todas las angiospermas son perennifolias, pero las especies que habitan en ciertos climas tropicales donde es común que haya periodos de sequía pueden perder sus hojas para conservar el agua durante la estación seca.
Las ventajas de la hoja ancha tienen ciertos costos evolutivos. En particular, las hojas tiernas y anchas son mucho más atractivas para los herbívoros que las agujas duras y céreas de las coníferas. En consecuencia, las angiospermas han creado diversas defensas contra los mamíferos e insectos herbívoros. Estas adaptaciones incluyen defensas físicas como púas, espinas y resinas que endurecen las hojas. Pero la lucha evolutiva por la supervivencia también ha dado origen a multitud de defensas químicas, esto es, compuestos que hacen a la planta tóxica o desagradable para los depredadores potenciales. Muchos de los compuestos que constituyen la defensa química tiene propiedades que los seres humanos hemos explotado con fines medicinales y culinarios. Medicamentos como el Taxol y la aspirina, estimulantes como la nicotina y la cafeína, y condimentos picantes como la mostaza y la menta, provienen todos ellos de plantas angiospermas
5.4.1.5 Reino Animalia
El reino animalia o metazoa son organismos eucariontes, pluricelulares, de nutrición heterótrofa ingestiva, reproducción sexual, La mayor parte de los grupos son unisexuales, en general forman óvulos grandes e inmóviles y numerosos espermatozoides móviles, producen embrión con etapa de gastrula y con la capacidad de responder a estímulos del medio, algunos animales viven fijos al sustrato (sésiles), la mayoría se caracteriza por tener movimiento propio, o alguna forma de locomoción, tal como reptar, caminar, nadar o volar.
El reino animal reúne a todos aquellos organismos que:
1) Al no poseer clorofila se define como heterótrofos, y que obtienen sus nutrientes a partir de otros seres vivos.
2) Presentan motilidad (pueden trasladarse), durante alguna etapa de su vida, son capaces de presentar locomoción o de ejecutar movimientos corporales por medio de células contráctiles. Incluso las esponjas estacionarias tienen una etapa larvaria (una forma juvenil) que nada libremente.
3) Están constituidos por muchas células, es decir son multicelulares
4) Las células animales carecen de pared celular
5) Por lo regular, los animales se reproducen sexualmente,
6) La mayor parte de los animales pueden responder rápidamente a los estímulos externos como resultado de la actividad de las células nerviosas, el tejido muscular o ambos.
Para clasificar a los animales se han considerado las principales características que comparten con el propósito de agruparlos en los niveles taxonómicos correspondientes, las cuales son: por sus capas blastodérmicas, por simetría, cavidad corporal, metamerización, homología y analogía de sus órganos y por su notocorda.
De esta manera tenemos que:
a) Por las capas blastodérmicas de su embrión, los animales pueden ser diblásticos y triblásticos.
Diblásticos: Cuando el embrión consta de dos hojas o capas blastodérmicas: el ectodermo (la externa) y el endodermo (la interna)
Triblásticos: Cuando el metazoario se forma de un embrión que consta de tres hojas o capas blastodérmicas: una externa o ectodermo, una interna o endodermo y una intermedia o mesodermo.
b) Por su simetría. Simetría es la posición de las estructuras de un organismo en relación con los planos y ejes de su cuerpo. Los organismos pueden ser asimétricos y simétricos.
Asimétricos: Son los organismos cuyos cuerpos no están divididos en partes idénticas por ningún plano. Poseen por lo tanto un cuerpo sin forma (amorfo)
Simétricos: Organismos que pueden ser divididos en uno o más planos en partes equivalentes. La simetría puede ser radial o bilateral.
Simetría radial la presentan los organismos que son divididos en partes iguales por cualquier plano que los atraviese longitudinalmente por su eje central.
Simetría bilateral la presentan los organismos que sólo pueden dividirse en dos partes similares por un plano longitudinal.
c) Por su cavidad corporal (celoma) pueden ser acelomados, pseudocelomados y celomados
Acelomados: son animales bilaterales, sin cavidad corporal, ya que el mesodermo ocupa todo el espacio disponible entre el tubo digestivo y la pared del cuerpo. Ejemplo los platelmintos
Pseudocelomados: son animales bilaterales como los nematodos, tienen una cavidad entre la pared del cuerpo y el aparato digestivo sin recubrimiento de membranas mesodérmicas (pseudoceloma). En esta cavidad se alojan diversos órganos internos
Celomados: son metazoarios con una cavidad corporal entre el tubo digestivo y la pared del cuerpo (celoma) recubierta por membranas mesodermicas. Por ejemplo a este grupo pertenecen la lombriz de tierra, los insectos, los equinodermos, entre otros.
d) Por su metamerización (segmentación). Se llama metámera o segmento a cada porción que en forma secuencial presenta el metazoario a todo lo largo de su eje corporal (que puede verse externamente). Entre los vertebrados, los músculos, las vértebras y los ganglios nerviosos tienen una distribución metamérica.
e) Por homología y analogía de sus órganos.
Recibe el nombre de órganos homólogos aquellos que tienen el mismo origen embrionario, aunque no necesariamente la misma función. Por ejemplo las extremidades superiores del hombre y las patas delanteras del caballo.
Por otra parte los órganos análogos son aquellos que sin tener el mismo origen embrionario ni semejanza estructural realizan la misma función por ejemplo el de las alas de aves e insectos
f) Por su notocorda (cordón nervioso dorsal) Son cordados los que presentan el cordón nervioso dorsal en algunas de las etapas de su desarrollo. También se distinguen por unas hendiduras branquiales en la parte anterior del tubo digestivo
Clasificación
El Reino animal se divide en dos grandes grupos: los Invertebrados y los vertebrados, de los cuales la mayoría de los taxónomos reconocen aproximadamente 20 a 24 phyla, de éstos sólo nueve son los phyla que incluyen organismos con los cuales todo estudiante de la asignatura de Biología II debe familiarizarse. Dentro del grupo Invertebrata se incluyen a: Porifera, Coelenterata o Cnidaria, Plathelmintos, Nemathelmintos ó Aschelmintos, Annelida, Mollusca, Arthropoda, Echinodermata y Chordata-
Los invertebrados son animales sencillos que se caracterizan por carecer de columna vertebral, representan aproximadamente el 95% de las especies que se conocen.
REINO ANIMAL: SUBPHYLUM INVERTEBRADOS
Phyllum Porifera (Esponjas)
Son animales acuáticos sencillos, marinos, aunque hay algunos de agua dulce, cuerpo con poros y canales, su cavidad interna se encuentra cubierta por células flageladas, llamadas coanocitos, generalmente asimétricos, auque algunos pueden ser de simetría radial, diblásticos y sésiles. Su esqueleto formado por espículas de sílice o de carbonato de calcio. No poseen verdaderos tejidos ni órganos.
|
PHYLLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
Porifera
(Esponjas)
|
Calcarea
Hexactinella
Demospongiae
Sclerospongiae
|
Esponjas de aguas marinas y dulces
|
Utilizadas para artículos de aseo de baño personal. Se capturan en el golfo de México, el mar Caribe y en el mar Mediterráneo.
|
Phyllum Coelenterata (Celenterados)
Acuáticos, de simetría radial, diblasticos, disponen de una cavidad interna llamada gastrovascular. Presencia de dos formas de vida: Medusa (forma libre) y pólipo (forma sésil). Presentan células urticantes llamadas cnidoblastos, y con una cápsula o nematocisto lleno de liquido irritante
|
PHYLUM
|
CLASES
|
EJEMPLO
|
IMPORTANCIA SOCIOECONOMICA
|
|
Coelenterata o Cnidaria
|
Hydrozoa
Schyphozoa
Anthozoa
|
Corales
Anémonas
Hidras
Medusas
|
Formación de arrecifes coralinos, que abrigan diversas especies de animales y vegetales. Son productores de alimento del medio acuático
Algunas especies coralinas son aprovechadas en trabajo de artesanías por el hombre y joyas rojas, negras y rosas
|
Phyllum Plathelmintos (Gusanos planos)
Gusanos (vermes) de cuerpo aplanado dorsoventralmente, son triblásticos, acelomados, (es decir no presentan cavidad corporal), de simetría bilateral y hermafroditas (en el mismo individuo se localizan los dos órganos reproductores), poseen un sistema nervioso ganglionar (formado por un cerebro y dos cadenas nerviosas longitudinales ventrales, comunicadas mediante nervios transversales), ausencia de cavidad digestiva y cuando esta presente la cavidad gastrovascular con una sola abertura.
Algunos gusanos alcanzan a medir 12 mts., de longitud. Su cuerpo esta formado por tres partes: escoléx (región anterior), cuello y estróbilo, que es la parte más prolongada del cuerpo compuesta por secciones o segmentos llamados proglotidos.
En la clase trematoda se encuentra la Fasciola hepática, que parasita al hígado del ganado vacuno y otros herbívoros, ocasionando severas pérdidas económicas a la producción ganadera
Los de la clase Céstoda se caracterizan por ser endoparásitos, por ejemplo la Taenia solium, parásito del intestino humano, la cual se adhiere a través del escólex
|
PHYLLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA SOCIOECONOMICA
|
|
Plathelmintos
(gusanos planos)
|
Turbellaria
Trematoda
Cestoda
|
Planaria
Fasciola hepática
Taenia solium
|
La planaria y las tenias se utilizan como animales de estudio experimentales de laboratorio.
|
Phyllum Nematelmintos O Nemátodos (gusanos redondos)
Son gusanos cilíndricos no segmentados, disponen de un aparato digestivo sencillo que se inicia en la boca y termina en el ano. Son triblásticos (nivel de complejidad de órganos y aparatos), de simetría bilateral, pseudocelomados, de sexo separado, presencia de dimorfismo sexual y sistema nervioso ganglionar.
El Ascaris lumbricoides o lombriz intestinal, parasito del intestino humano, (el macho es más pequeño que la hembra) esta se adquiere al comer carne de cerdo contaminada con larvas provocando ascaridiasis
La filariasis provocada por Wuchereria bancrofti que produce la enfermedad con el nombre de elefantiasis, la cual invade los vasos linfáticos y el torrente sanguíneo que afecta a los pies y las piernas., y el nematodo Onchocerca volvolus que produce la oncocercosis gusano que penetra al tejido subcutáneo de la piel y emigra a los ojos provocando ceguera.
Los nematodos parásitos de las plantas se pueden alojar en las raíces, tallos, hojas y semillas. Por ejemplo el Anguina tritici que parasita al trigo., el Aphelenchoides cocophylus que parasita los cocoteros, y el Heterodera schachtii que parasita a la remolacha azucarera.
|
PHYLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA SOCIOECONOMICA
|
|
|
Nemathelmintos ó Aschelmintos ó Nemátodos
(gusanos redondos o cilíndricos)
|
Nematodo
Nematomorfa
Acantocéfala
|
Ascaris lumbricoides o lombriz intestinal
Anquilostoma
Necator americano
Oxiuros
Tricocéfalos
|
Especies que parasitan a las plantas, animales y al hombre, son considerados perjudiciales.
Por ejemplo el
Ascaris lumbricoides o lombriz intestinal.
La filariasis provocado por Wuchereria bancrofti
La Onchocerca volvolus que produce la oncocercosis y posteriormente ceguera.
El anquilostoma y el necator provocan desnutrición, anemias severas y epidemias en las minas.
Anguina
|
Anelidos
Presentan cuerpo segmentado, son triblásticos, de simetría bilateral, celomados, disponen de tubo digestivo completo y sistema nervioso ganglionar. Son unisexuales de vida libre. Presentan un sistema circulatorio cerrado a través de vasos sanguíneos. Presencia de quetas que son estructuras móviles y retráctiles. La mayoría son marinos de aguas dulces y algunos terrestres
|
PHYLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA SOCIOECONOMICA
|
|
Annelida
(gusanos anillados)
|
Hirudinea
Polychaeta
Oligochaeta
|
Sanguijuelas. Nereis.
Lumbricus terrestris (lombriz de tierra)
|
Uso terapéutico.
La producción de harinas
Carnadas
Anguina
|
Moluscos
Son triblásticos, de simetría bilateral, celomados, de cuerpo blando cubierto por un manto que produce concha o algunos son de “cuerpo desnudo”
Poseen un tubo digestivo completo, sistema nervioso ganglionar órganos de los sentidos, además son unisexuales y hermafroditas. Son marinos y terrestres
|
PHYLLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA SOCIOECONOMICA
|
|
Mollusca
|
Amphineura
Gastropoda
Scaphopoda
Pelecypoda
Cephalopoda
|
Chiton
Tlaconetes
Dentalium
Almejas, ostión, ostras, babosas, calamar, pulpo Nautilus, etc.
|
Se utilizan como alimento ya sea frescos o enlatados, en el cultivo de perlas en forma artificial, o como el molusco llamado teredo que destruye la madera sumergida en el mar.
Anguina
|
Artropodos
Artrópodo significa pies articulados. Grupo más abundante de los animales constituyen aprox. El 78% de los animales conocidos.
Son triblásticos, de simetría bilateral, celomados y de cuerpo segmentado. Cada segmento tiene un par de apéndices articulados. (artejo)
Cuerpo dividido en cabeza, tórax y abdomen, algunos poseen telson Poseen exoesqueleto quitinoso, que el animal muda al crecer, tubo digestivo completo, sistema nervioso ganglionar sistema circulatorio abierto
Son organismos unisexuales, con etapa larvaria y metamorfosis, además algunos son acuáticos, otros terrestres y parásitos
|
PHYLLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA SOCIOECONOMICA
|
|
Artropoda
|
Arácnida
Crustácea
Chilopoda
Diplopoda
Insecta
|
Arañas, camarón, jaibas langosta, langostino, cangrejo, chapulines, langostas, moscas, cucarachas, mariposas, termitas, abejas, chinches, pulgas, piojos, tijerillas milpies,
ciempies etc..
|
Important recurso pesquero por ejemplo el camarón, langostino, el cangrejo.
Existen artrópodos perjudiciales como: chapulines y langostas que diezman la producción agrícola, las garrapatas que atacan al ganado vacuno, los ácaros que transmiten el tifo al hombre, etc. Anguina
|
Equinodermos
Son triblásticos, de simetría radial, presentan exoesqueleto con placas calcáreas, con espinas, presencia de pies ambulacrales, sistema vascular hídrico, por donde circula el agua permitiendo la locomoción y la respiración, son celomados, con aparato digestivo completo, generalmente unisexuales, algunas especies son ovíparas y vivíparas, sin región cefálica definida. Sistema nervioso difuso. Son marinos
|
PHYLLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
Echinodermata
(Equinodermos)
|
Crinoidea
Asteroidea
Ophiuroidea
Echinoidea
Holothuroidea
|
Pepinos de mar, erizos, estrellas de mar, lirios de mar
|
Anguina Importancia socioeconómica mínima, porque la mayoría no son comestibles, excepto excepto los pepinos de mar y erizos que se consumen en China y México. Los esqueletos son utilizados como Artesanías.
|
Vertebrados:
Los cordados se caracterizan por la presencia de notocordio o notocorda (noto = espalda, la notocorda es una estructura larga y delgada, firme pero flexible, que sostiene al cuerpo) y de una cuerda hueca o tubo nervioso, colocado en la región dorsal, justo arriba de la notocorda, presentando un sistema nervioso tubular formado por encéfalo y médula espinal, protegido por la columna vertebral así como tener también hendiduras branquiales en la región del cuello (estructuras que en los vertebrados superiores solo se presentan en la etapa embrionaria).
Son unisexuales y por lo general realizan fecundación interna aunque existen algunos de fecundación externa
El Phyllum de los cordados se divide en Hemicordados, Urocordata, Cephalocordata y Vertebrata, este último se divide en Agnata o Ciclostomata, Chondrichthyes y Osteichthyes, Amphibia, Reptilia, Aves y Mammalia.
Urocordados o Tunicados
Animales marinos sésiles. Presenta notocordio sólo en estado larvario. Su tamaño adulto oscila de microscópico a 30 cm.
|
SUBPHYLLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
Urocordata o tunicados
|
|
Ascidias
Uvas marinas”
|
|
Cephalocordata
Presentan cordón nervioso o notocordio y hendiduras branquiales. Pasan enterrados la mayor parte del tiempo
|
SUBPHYLLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
|
Cephalocordata
|
Anfioxo
|
|
Agnata o Ciclostomata
No presentan mandíbulas, ni aletas pares ni escamas. Esqueleto cartilaginoso, su cuerpo puede llegar a medir hasta un metro
|
SUBPHYLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
Vertebrata
|
Agnata o
Ciclostomata
|
Lampreas y pez bruja
|
|
Chondrichthyes
Peces cartilaginosos. La mayoría voraces, pueden medir desde 15 mts y pesar hasta 18 toneladas
Piel cubierta de dentículos dérmicos, corazón con dos cavidades
|
SUBPHYLLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
Vertebrata
|
Chondrichthyes
|
Tiburones
Torpedos
Rayas
Mantarrayas
|
Producción de forrajes para aves.
Son comestibles, se usa su piel y el uso del aceite de su hígado, y su cartílago es utilizado para producir piel artificial para las quemaduras
|
Osteichthyes
Peces de endoesqueleto osificado y cuerpo recubierto de escamas. Presencia de aletas pares y sencillas. Presencia de vejiga natatoria que funciona como pulmón y flotador
|
SUBPHYLLUM
|
CLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
Vertebrata
|
Osteichthyes
|
Todos los peces óseos
(Carpas, robalo, salmones, trucha, etc)
|
Comestibles
Forrajes para aves, producción de aceites de bacalao
|
Amphibia o Batracios
Piel mucosa, ciclo de vida acuática y terrestre corazón con tres cavidades, ojos con párpados, respiración por branquias, los pulmones y la piel.
Se presentan tres grupos; Anuros como la rana y los sapos, los Urodelos con cola como la salamandra, y los apodos
|
SUBPHYLLUM
|
CLASE
|
SUBCLASE
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
Vertebrata
|
Amphibia o
Batracios
|
Apodos
Urodelos o
caudados
Anuros
|
Cecilias.
Salamandras y tritones
Rana y sapos, Se tienen como Representantes mexicanos el Ajolote: Ambystoma tigrinum (que conserva toda la vida el estado larvario llamado neotenia) y el Mano de metate: Dermophis mexicanus
|
Animales de investigación y comestibles
|
Reptilia
Piel cubierta de escamas, fecundación interna y el huevo se puede desarrollar en el suelo
Quelonios que son las tortugas, lagartos, cocodrilos
Ofidios que incluye a las serpientes
|
SUBPHYLLUM
|
CLASE
|
ORDEN
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
Vertebrata
|
Reptilia o reptiles
|
Quelonios
Subordenes: a) Saurios - lagartos
b)Serpientes u Ofidios: culebras, serpientes
Cocodrilios
|
Tortugas
Cocodrilos
Serpientes
|
Extracción de venenos para la producción de los sueros anticrotálicos y otros
Son comestibles y se utiliza la piel para la peletería.
|
Aves
Cuerpo cubierto de plumas, esqueleto “hueco y ligero”, las aves están adaptadas para el vuelo, de sangre caliente, corazón con cuatro cámaras
Presencia de uropigio (glándula que secreta sustancias impermeabilizantes)
Presencia de pico córneo, donde se abre una boca sin dientes, presencia del aparato digestivo con faringe, esófago, buche, molleja, intestino y cloaca. Presencia de órganos fonadores (siringe) además que frecuentemente se da el dimorfismo sexual
|
SUBPHYLLUM
|
CLASE
|
SUBCLASE
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
Vertebrata
|
Aves
|
Neornites
Superorden:Paleognatas (aves corredoras, incapaces de volar y sin quilla)
Superdorden:Neognatas (aves voladoras con quilla más desarrollada)
|
Golondrinas
Flamencos, zopilotes,
Gallos, palomas,
Calandrias, etc
|
Especies comestibles y de ornato
|
Mammalia
Cuerpo cubierto de pelo, presencia en las hembras de glándulas mamarias y regulación de la temperatura corporal. Los mamíferos se clasifican en tres grupos:
a) Placentarios: Presencia de placenta en el desarrollo embrionario, ejemplo los caninos, felinos, cetáceos, en este grupo se incluyen al hombre
b) Monotremas: Carecen de placenta y ponen huevos ejemplo el equidna y ornitorrinco
c) Marsupiales: presencia de marsupio o bolsa, la cría nace sin haber completado el desarrollo embrionario y pasa al marsupio donde permanece hasta que esta listo para vivir en el exterior, ejemplo los canguros y los koalas.
|
SUBPHYLLUM
|
CLASE
|
SUBCLASES
|
EJEMPLOS
|
IMPORTANCIA
SOCIOECONOMICA
|
|
Vertebrata
|
Mammalia
|
Prototerios
Terios
|
Zarigüeyas, marsupiales, lobos, puerco espin, rinocerontes, tejones, ballenas, cachalote, orcas, y el mismo hombre.
|
Producción de carne, leche.
Producción de fertilizantes
Son utilizados para el transporte de carga, guía, rescate, localización de drogas y armas.
Son utilizados para experimentos de laboratorio.
Utilización de uso terapéutico
|
