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 Enfoques taxonómicos en biología

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Peregring-lk
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MensajeTema: Enfoques taxonómicos en biología   Lun 20 Sep 2010, 16:02

Enfoques taxonómicos en biología
Muchos de nosotros tenemos en nuestras casas mascotas. Hay perros, gatos, pájaros, iguanas, tortugas, y un sin fin de animales más. También están los animales domesticados que no son mascotas: ovejas, vacas, cabras, gallos, conejos. Y también conocemos animales salvajes como leones, hienas, jirafas, elefantes y gorilas.

Pero solo he citado algunos animales clásicos, y además, conocidos en el mundo occidental. Si nos vamos a américa, nos encontramos con otros tipos de animales conocidos como las picas, llamas, zarigüeyas o coatíes. En asia tenemos musgaños, el tahr árabe, ginetas, jerbos o tejones. Y aún no hemos nombrado a ningún insecto, a ningún tipo de pez. Y fuera de los animales, no hemos hablado de plantas, ni hongos, ni tipos bacterianos. Grupos con una gran diversidad.

Y ahora abramos más nuestras mentes y olvidemosnos de los seres vivos actuales. La vida comenzó en la tierra probablemente hace más de cuatro mil millones de años, y en todo este tiempo se han sucedido en nuestro planeta un gran número de organismos vivos que dejan en ridículo la diversidad actual. Esta claro, que si alguien se dedica a estudiar a los organismos que existen y existieron en la Tierra, no se puede hablar en términos de gallos, picas, monos y demás nombres familiares y vulgares, cuyas fronteras en muchos casos están poco delimitadas.

La forma de paliar una situación tan complicada como la organización de los tipos de organismos, es definir qué vamos a entender por "tipo de organismo", es decir, cuál es la unidad mínima de información con la que vamos a tratar a la hora de clasificar seres vivos. Hablo del concepto de especie. Este término es dificil de definir, de hecho, es una cuestión abierta por más de dos siglos que aún no ha sido resuelta. Pero por ahora nos basta considerar especie con la definición común que ya todos conocemos.

Pero a las especies hay que agruparlas en categorías de algún modo, y es éste modo elegido el que delimitará la "escuela de pensamiento" en la clasificación. La ciencia de la clasificación es llamada taxonomía, y en el contexto de la biología, la taxonomía se encarga de describir a las especies, dándoles nombres científicos, estudiar su distribución, y en definitiva, caracterizar a las especies y organizarlas. Cada nivel en la clasificación se denomina taxón. En este artículo veremos los dos enfoques principales, uno basado en carácteres, y otro basado en filogenias.

Escuela fenética
La primera clasificación de los seres vivos conocida era la acuñada por Aristóteles, cuya "escuela de pensamiento", se mantuvo sin cambios hasta el fortalecimiento de las ideas filosóficas evolucionistas y su posterior introducción en el ámbito científico de mano de Charles Darwin, que fue el primero en convertir las ideas evolucionistas clásicas en una teoría científica.

En este enfoque primordial, las especies se veían como "tipos" de organismos, inmutables en el tiempo, que tenían una esencia única e intrínseca a la especie. Y así, las especies, a un muy grosso modo, se clasificaban únicamente en géneros que agrupaban a especies parecidas. Luego, Carlos Linneo, ya en el siglo XVIII, publicó un libro llamado Sistema Naturae donde acuñó nuevos términos y creó más taxones en la clasificación. Así, los géneros se agrupaban en familias, las familias en órdenes, los órdenes en clases y las clases en reinos. Con el tiempo se han creado nuevas divisiones, algunas tan importantes como filo o tribu, y otras más circustanciales como cohorte o división. Luego, se usan sub o super taxones para clasificar con mayor granularidad a grupos muy grandes. Por un ejemplo, un filo muy amplio (que contiene a un gran número de especies) se puede dividir en subfilos, o varias familias en superfamilias, dado que el órden que la contenga sea muy amplio. Así, también aparecen magórdenes, pavórdenes, superfamilias, subtribus, subespecies, infracohortes, etc, siempre dependiendo de las circunstancias del grupo biológico en particular.


Además, Linneo estableció la llamada notación binominal científica en la clasificación, que consiste en usar dos nombres para nombrar a una especie, al primer nombre es el nombre del género al que pertenece, y el segundo nombre es la denominación de la especie concreta dentro del género. Además, los nombres de las especies deben ser en latín y escribirse en cursivas, siendo la primera letra del nombre del género en mayúsculas, y el resto en minúsculas, así, la especie Homo sapiens pertenece al género Homo, y la especie inter-específica es sapiens. Y de éste modo también, un león es Panthera leo, un tigre, Panthera tigris, y una pantera, Panthera phantera, lo que significa que las tres especies pertenecen al mismo género, género Panthera. Los nombres del resto de taxones, como reinos o divisiones, no tienen por qué nombrarse en cursivas ni en mayúsculas (aunque siempre en latín), y se puede decir libremente reino animalia o clase mammalia. Esta tradición sigue siendo la estándar en la biología actual.

Esta visión original y fijista de una especie (ampliamente acorde luego con las ideas creacionistas del medievo), que podemos llamar taxonomía tradicional, es cómoda y útil para la clasificación, pero reflejaba un gran desconocimiento de la realidad biológica: variabilidad interna de cada especie, herencia con modificación, especies bacterianas, transferencia horizontal de genes, y demás mecanismos que complican la visión, clasificación e incluso definición de especie, que hoy en día ya se torna muy complicada.

En su matriz moderna, la escuela fenética es la heredera de la taxonomía tradicional. En esta primera escuela de pensamiento la forma de agrupar a las especies en grupos mayores depende de las características de la especie. Dos especies que pertenecen al mismo género, es porque comparten una características que pertenece al género. A su vez, varios géneros de una misma familia tienen en común aquella característica que define a su familia, y así paulatinamente hasta llegar al nivel de reino.

Los partidarios modernos de la escuela fenética, difieren de la taxonomía tradicional en que en la primera se usan ciertas características para definir taxones, mientras que en la taxonomía fenética se anota el número de similitudes o características compartidas, y se agrupan en taxones más cercanos aquellas especies con mayor número de similitudes, y en taxones más alejados a medida que el número de similitudes decrece; por eso a la escuela fenética se le denomina también taxonomía numérica. De esta forma, una iguana, por tener cinco dedos, se parecerá más a un humano que una serpiente, o un murciélago a un ave debido a sus alas.

En ambos casos, tanto en la escuela tradicional como en la fenética, nunca se tienen en cuenta las relaciones evolutivas entre los caracteres descritos, y se le asigna igual importancia a cada una de ellas. Los fenéticos argumentan a su favor que la taxonomía numérica es mucho más objetiva, ya que tener en cuenta las relaciones evolutivas implica interpretar éstas a partir de las características descritas, pero las relaciones evolutivas nunca se pueden inferir objetivamente a partir de ellas, y sobre todo a partir de un incompleto registro fósil. Hoy en día, esta visión está siendo abandonada, por un lado por la cada vez mejor interpretación del registro fósil, y segundo gracias a la aparición de los métodos basados en ADN, que permiten crear árboles evolutivos de forma mucho más precisa.

Escuela cladística
Hoy en día, la escuela de pensamiento más impulsada es la cladística, en contraposición a la fenética. La cladística es la escuela de clasificación que tiene en cuenta las relaciones evolutivas de los animales, y tiene como objetivo crear clados que organicen a todos los seres vivos.


Para ello, se parte de los llamados árboles filogenéticos. Un árbol filogenético es un árbol que muestra las relaciones evolutivas de un grupo de organismos, siendo su raiz el antepasado común a todos ellos, como muestra la figura anterior. Todo árbol filogenético es un clado. En la figura anterior hemos presentado el clado Hominoidea. El subárbol que excluye a orangutanes y gibones también sería un clado (pues es también un árbol filogenético). En este caso, el clado resultante es Hominidae. El árbol filogenético de la vida es, normalmente, enorme, y tiene una gran cantidad de nodos y ramas, y no todo clado dentro del árbol tiene por qué ser un taxón.

Existen varios tipos de árboles filogenéticos. Los árboles filogenéticos básicos, que solo muestran las relaciones evolutivas, se denominan cladogramas. Cuando la longitud de las ramas son proporcionales a la cantidad de cambio evolutivo, se le llama filograma. Cuando la longitud de las ramas indica la cantidad de tiempo evolutivo, se le llama cronograma. La cladística se encarga, además de nombrar y describir a las especies, y a partir de los árboles filogenéticos, nombrar como taxones a un subconjunto de clados adecuado, como muestra la siguiente imágen.


Es decir, bajo un enfoque cladístico, la taxonomía de los organismos intenta reflejar su historia evolutiva para facilitar su estudio. Así, los caballos y los murciélagos están en la clase mammalia, clado que contiene a todos los mamíferos; las aves y los cocodrilos estarían en el clado archosauria, y ambos clados, junto a la clase amphibia, pertenecen a la superclase tetrapoda, dado que un ancestro común con cuatro patas, que no era ni mamífero, ni reptil ni anfibio, evolucionó primero a anfibios, luego a reptiles por otro lado, y por último a mamíferos.

Aquí hay que hacer varias puntualizaciones, dado que la historia no acaba aquí. Hay dos escuelas en la taxonomía de las especies a partir de la historia evolutiva. Antes algunas definiciones: si un taxón contiene tanto a su antecesor común como a todos sus descendientes, el clado se llama monofilético. Si no contiene a todos sus descendientes, aunque sí a una serie de descendientes y al antepasado común de todos ellos, se le llama parafilético. Si el taxón contiene una serie de especies pero no a sus antepasados comunes, el grupo se llama polifilético. La fenética es la única escuela que permite grupos polifiléticos.

Por ejemplo, permitiendo taxones parafiléticos, se podrían clasificar a las aves como una clase propia, debido a su gran diversidad, en vez de ser un subclado del clado dinosauria. De ésta forma, elevamos la categoría de las aves para darles el puesto de importancia que se merecen, y hacemos al clado dinosauria un clado parafilético, ya que no contendría a todos sus descendientes (al sacar a las aves del clado).


Los partidarios de la cladística, como ya hemos mencionado, solo permite grupos monofiléticos, que coincide con el concepto de clado. Sin embargo, la sistemática evolutiva (otra escuela de clasificación) también permite la creación de grupos parafiléticos como taxones, es decir, ellos clasificarían a las aves en un taxón propio. El motivo es que los sistemáticos evolutivos no solo tienen en cuenta la relación de parentesco, sino que además tienen en cuenta el grado de especiación, y toman a las especies como una población de individuos, y no solo como el conjunto de características que definan a la especie. Aunque las aves desciendan de los dinosaurios, su contexto ecológico y sus hábitos de vida y sus características han cambiado tanto que poco tienen ya en común con los reptiles, y es por ello que defienden la extracción de las aves del taxón dinosauria. La sistemática evolutiva también tiene en cuenta el grado de diversificación, es decir, el tamaño del grupo, en la creación de taxones, así, grupos más grandes también tendrás más oportunidades de tener su propio taxón de un nivel superior.

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MensajeTema: Re: Enfoques taxonómicos en biología   Mar 21 Sep 2010, 02:09

Pese a que algunas de las imágenes no se ven bien, este tema es uno de los mejores que se han posteado en el foro, felicidades, seguramente será consultado numerosas veces.

Muy didáctico.

Me gustaría resaltar la contribución de Linneo para la aceptación de las ideas evolucionistas en años posteriores. Aunque fue el autor del sistema jerárquico para la clasificación de plantas y animales actualmente en vigor, Linneo creía en la inmutabilidad de las especies, pero su sistema clasificatorio influyó sobre Darwin de forma notable. En "El Origen de las Especies" Darwin le cita de la siguiente forma:

"Expresiones tales como la famosa de Linneo, con la que frecuentemente nos encontramos en una forma más o menos velada, o sea, que los caracteres no hacen el género, sino que el género da los caracteres, parecen implicar que en nuestras clasificaciones hay un lazo más profundo que la simple semejanza. Creo yo que así es; y que la comunidad de descendencia -única causa conocida de estrecha semejanza en los seres orgánicos- es el lazo que, si bien observado en diferentes grados de modificación, nos revelan, en parte, nestras clasififcaciones."

Por cierto como nota curiosa hoy leo esta noticia: El número de plantas conocidas pasa de un millón a sólo 400.000, lo que habla de la dificultad todavía hoy en día sin resolver, para definir el concepto de especie, variedad, subespecie, etc...

Saludos

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MensajeTema: Re: Enfoques taxonómicos en biología   Mar 21 Sep 2010, 03:11

Muy muy curioso lo de las plantas, aunque por lo que veo, el traslado de un millón a cuatrocientas mil es fundamentalmente debido a las "repeticiones", científicos distintos que no saben que están clasificando a las mismas plantas. No creo que tenga relación directa con el concepto de especie, o quizás en algunas plantas de las eliminadas sí, no sé, pero a priori no parece que tenga relación.

Saludos y gracias por tu alta valoración LBR, y si es consultada muchas veces, mejor que mejor, que para ello hago estos post.
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MensajeTema: Re: Enfoques taxonómicos en biología   Mar 21 Sep 2010, 23:51

Otra vez me remito al Origen de las especies, que pesado soy... pero es de lectura obligada, no se como no lo ley antes!, Darwin cita una planta que produce 3 tipos de flores y que fue clasificada como 3 especies distintas por los botánicos hasta que se descubrió que era la misma especie...creo que la mayoría de estas repeticiones se deben a dificultades de este tipo, y de no existir un criterio claro para distinguir las especies de las variedades, de este tema Tyndal seguro que sabe más que nosotros....

Saludos

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MensajeTema: Re: Enfoques taxonómicos en biología   Miér 22 Sep 2010, 00:07

Yo me leí los dos primeros capitulos del origen de las especies. Algún dia tendré que terminar de leermelo, aunque tendría ya que empezar de nuevo. Es una asignatura que tengo pendiente.
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MensajeTema: Re: Enfoques taxonómicos en biología   Miér 22 Sep 2010, 04:09

Sin más ni más me cuesta creer que se hayan reducido en tal cantidad el número de especies, aunque no sé los criterios que han seguido. Voy a intentar conocer la fuente (el artículo original a ver en qué se han basado).

Puedo a priori hacerme una idea de la reducción en el número de especies en tanto en cuanto que a los genetistas ahora les ha dado por separar especies por medio de análisis moleculares. No critico que esto se haga, el problema es cuando se hace con familias tales como las Armeria, un grupo en plena radiación y que en virtud de la presencia o ausencia de una enzima que determina un color se designan especies distintas.

Hay de todo, gente que está loca por ponerle un nombre a una planta para ponerse su apellido, otros locos de la Genética que vienen a embarbascar más la Taxonomía, plantas que cambian su morfología foliar en función de las condiciones del medio (sobre todo plantas lacustres como algunas Ranunculus)...

Hombre esperaba que se redujera, pero no tanto. Leeré el artículo original para saber mejor la causa y el procedimiento seguido para llevar esto a cabo.
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MensajeTema: Re: Enfoques taxonómicos en biología   Miér 22 Sep 2010, 23:08

A Tyndall le han clavado una espinita
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MensajeTema: Re: Enfoques taxonómicos en biología   Jue 23 Sep 2010, 11:41

No hombre, no me han clavado ninguna espinita, es muy posible que lleven razón y ahora mismo estoy descargando el artículo original para leerlo y saber si llevan razón.
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MensajeTema: Re: Enfoques taxonómicos en biología   Sáb 25 Sep 2010, 23:09

Tyndall, y tu conclusión es?
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MensajeTema: Re: Enfoques taxonómicos en biología   Dom 26 Sep 2010, 01:38

Que hay bastante sinonimia y cosas que quedan confusas como consecuencia de no tener aún claro un concepto de especie.
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MensajeTema: Re: Enfoques taxonómicos en biología   

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