La taxonomía es la ciencia que clasifica y organiza la diversidad biológica. Los sistemas modernos de clasificación reflejan relaciones evolutivas entre organismos.

Existen dos sistemas principales: los tres dominios de Woese (basado en ARN ribosomal) y los cinco reinos de Margulis (basado en tipo celular y nutrición).

💡 Clave: Procariotas (sin núcleo) vs Eucariotas (con núcleo). Los tres dominios separan procariotas en Bacteria y Archaea por diferencias moleculares profundas.

Panorama

Tres dominios

SISTEMA DE TRES DOMINIOS (Carl Woese, 1990) Basado en análisis de secuencias de ARN ribosomal 16S/18S. Revela que los organismos sin núcleo (procariotas) se dividen en dos grupos fundamentalmente diferentes. DOMINIO BACTERIA Características: • Procariotas: sin núcleo ni organelos membranosos • Pared celular con peptidoglicano • Membrana plasmática con enlaces éster en lípidos • ARN polimerasa simple • Ribosomas 70S • Cromosoma circular único • Plásmidos (ADN extracromosómico) • Tamaño: 0.5-5 μm Diversidad metabólica: • Autótrofas: - Fotosintéticas: cianobacterias (producen O₂) - Quimiosintéticas: bacterias del suelo (nitrificantes) • Heterótrofas: - Saprófitas: descomponedoras - Parásitas: causan enfermedades - Simbiontes: beneficiosas (flora intestinal) Formas: • Cocos: esféricas • Bacilos: alargadas (bastones) • Espirilos: espirales • Vibrios: coma Ejemplos: • Escherichia coli: intestino humano (mayormente beneficiosa) • Lactobacillus: yogurt, probióticos • Streptococcus: infecciones de garganta • Mycobacterium tuberculosis: tuberculosis • Cianobacterias (Anabaena): fotosíntesis oxigénica Importancia: • Ciclos biogeoquímicos (nitrógeno, carbono) • Descomposición de materia orgánica • Producción de alimentos (yogurt, queso) • Biotecnología (producción de insulina) • Algunas causan enfermedades DOMINIO ARCHAEA Características: • Procariotas: sin núcleo ni organelos • Pared celular SIN peptidoglicano (pseudopeptidoglicano o proteínas) • Membrana con enlaces éter en lípidos (más estable) • ARN polimerasa compleja (similar a eucariotas) • Ribosomas 70S • Genes con intrones (algunos) • Extremófilos: muchos viven en ambientes extremos Grupos principales: • Halófilas: ambientes hipersalinos - Mar Muerto, salinas - Ejemplo: Halobacterium • Termófilas/Hipertermófilas: altas temperaturas - Fuentes hidrotermales (70-120°C) - Ejemplo: Pyrococcus, Sulfolobus • Metanógenas: producen metano (CH₄) - Pantanos, intestino de rumiantes - Anaerobias estrictas - Ejemplo: Methanobacterium • Acidófilas: pH bajo (ácidos) - Drenaje ácido de minas • Psicrófilas: bajas temperaturas - Regiones polares Importancia: • Ciclo del metano • Aplicaciones biotecnológicas (enzimas termoestables) • Comprensión del origen de la vida • No causan enfermedades humanas conocidas DOMINIO EUKARYA Características: • Eucariotas: núcleo verdadero con envoltura nuclear • Organelos membranosos: mitocondrias, RE, Golgi • Citoesqueleto de microtúbulos y microfilamentos • Cromosomas lineales múltiples • ARN polimerasa compleja (3 tipos) • Ribosomas 80S • Reproducción sexual (mayoría) con meiosis • Tamaño: 10-100 μm (generalmente más grandes) Incluye 4 reinos: • Protista: eucariotas unicelulares y algas simples • Fungi: hongos • Plantae: plantas • Animalia: animales Origen: • Teoría endosimbiótica (Lynn Margulis): - Mitocondrias: de alfa-proteobacteria - Cloroplastos: de cianobacteria - Evidencias: doble membrana, ADN circular propio, ribosomas 70S RELACIONES EVOLUTIVAS Árbol filogenético (basado en ARN ribosomal): • Raíz común: LUCA (Last Universal Common Ancestor) - Ancestro común de toda la vida • Bacteria y Archaea: grupos hermanos o Archaea más cercana a Eukarya • Eukarya: probablemente derivada de fusión arquea-bacteria IMPORTANCIA DEL SISTEMA DE TRES DOMINIOS • Refleja relaciones evolutivas reales (filogenéticas) • Bacteria y Archaea son tan diferentes entre sí como cada una lo es de Eukarya • Rompe con visión tradicional de "procariotas" como grupo homogéneo • Archaea comparte más similitudes moleculares con eucariotas que con bacterias • Basado en evidencia molecular objetiva (secuencias de genes)

Cinco reinos

SISTEMA DE CINCO REINOS (Lynn Margulis, 1969) Clasifica organismos según: • Tipo celular: procariota vs eucariota • Nivel de organización: unicelular vs multicelular • Modo de nutrición: autótrofa vs heterótrofa REINO MONERA (Procariotas) Características: • Procariotas: sin núcleo • Unicelulares • Pared celular (mayoría) • Reproducción asexual (fisión binaria) • Incluye bacterias y cianobacterias Nota moderna: Este reino está obsoleto. Hoy se divide en Bacteria y Archaea (dos dominios). Nutrición: • Autótrofas: cianobacterias (fotosíntesis) • Heterótrofas: mayoría de bacterias Ejemplos: • Bacterias: E. coli, Salmonella • Cianobacterias: Nostoc, Anabaena REINO PROTISTA (Protoctista) Características: • Eucariotas: con núcleo • Mayormente unicelulares, algunos coloniales o multicelulares simples • Grupo heterogéneo ("cajón de sastre") • Acuáticos principalmente • Reproducción asexual y sexual Subgrupos: • Protozoarios (heterótrofos): - Amoeba: seudópodos - Paramecium: cilios - Euglena: flagelo (mixótrofo: tiene cloroplastos) - Plasmodium: parásito (malaria) • Algas (autótrofas fotosintéticas): - Unicelulares: diatomeas, dinoflagelados - Multicelulares: algas rojas, pardas, verdes - Importante: producen gran parte del O₂ atmosférico • Mohos mucilaginosos: - Descomponedores - Vida compleja (unicelular → multicelular) Importancia: • Base de cadenas alimentarias acuáticas (fitoplancton) • Producción de oxígeno • Algunos causan enfermedades (malaria, disentería amebiana) • Simbiosis (zooxantelas en corales) REINO FUNGI (Hongos) Características: • Eucariotas • Unicelulares (levaduras) o multicelulares (hongos filamentosos) • Pared celular de quitina (no celulosa) • Heterótrofos: descomponedores o parásitos • Saprófitos: absorben nutrientes de materia muerta • Cuerpo: micelio (red de hifas) • Reproducción: esporas (asexual y sexual) Tipos: • Levaduras: - Unicelulares - Saccharomyces cerevisiae: pan, cerveza • Mohos: - Filamentosos - Penicillium: antibiótico penicilina - Aspergillus: descomposición, algunos patógenos • Setas/Hongos macroscópicos: - Cuerpo fructífero visible - Agaricus: champiñón comestible - Amanita: venenosos • Hongos patógenos: - Candida: candidiasis - Dermatofitos: pie de atleta, tiña • Simbiontes: - Líquenes: hongo + alga/cianobacteria - Micorrizas: hongo + raíces de planta (90% plantas) Importancia: • Descomposición y reciclaje de nutrientes • Alimentos (champiñones, quesos) • Fermentación (pan, vino, cerveza) • Medicamentos (penicilina, ciclosporina) • Algunos causan enfermedades REINO PLANTAE (Plantas) Características: • Eucariotas multicelulares • Pared celular de celulosa • Autótrofos fotosintéticos: clorofila a y b en cloroplastos • Alternancia de generaciones (esporofito/gametofito) • Mayoría terrestres, algunas acuáticas Divisiones principales: • Briofitas (musgos, hepáticas): - Sin tejidos vasculares (xilema, floema) - Pequeñas, ambientes húmedos - Gametofito dominante • Pteridofitas (helechos): - CON tejidos vasculares - Sin semillas (reproducción por esporas) - Esporofito dominante • Gimnospermas (coníferas): - Semillas desnudas (en conos) - Pinos, abetos, cipreses - Madera, resina • Angiospermas (plantas con flores): - Semillas en frutos - Flores (órganos reproductores) - Grupo más diverso (~300,000 especies) - Monocotiledóneas (pastos, lirios) y dicotiledóneas (rosas, robles) Importancia: • Producción de oxígeno (fotosíntesis) • Base de cadenas alimentarias terrestres • Alimentos, medicinas, materiales • Regulación climática REINO ANIMALIA (Animales) Características: • Eucariotas multicelulares • SIN pared celular • Heterótrofos: ingieren alimento • Mayoría con sistemas de órganos especializados • Movilidad (mayoría en alguna etapa de vida) • Reproducción sexual (mayoría) • Desarrollo embrionario con blástula Phyla principales: • Poríferos (esponjas): - Acuáticos, sésiles - Sin tejidos verdaderos • Cnidarios (medusas, corales, anémonas): - Simetría radial - Cnidocitos (células urticantes) • Platelmintos (gusanos planos): - Bilaterales, acelomados - Planarias, tenias • Nematodos (gusanos redondos): - Pseudocelomados - Parásitos y vida libre • Anélidos (lombrices, sanguijuelas): - Segmentados, celomados • Moluscos (caracoles, pulpos, almejas): - Pie muscular, manto - Mayoría con concha • Artrópodos (insectos, arácnidos, crustáceos): - Exoesqueleto de quitina - Apéndices articulados - Grupo MÁS diverso (~1 millón especies) • Equinodermos (estrellas de mar, erizos): - Simetría radial (adultos) - Sistema vascular acuífero • Cordados (peces, anfibios, reptiles, aves, mamíferos): - Notocorda (al menos en embrión) - Cordón nervioso dorsal - Hendiduras faríngeas - Vertebrados: subgrupo con columna vertebral Importancia: • Polinización (insectos, aves) • Control de plagas • Alimentos, productos • Investigación científica • Indicadores ambientales

Clave: Procariotas = sin núcleo (Bacteria, Archaea). Eucariotas = con núcleo (Protista, Fungi, Plantae, Animalia).

Comparativa

Las eucariotas son siempre multicelulares

Las procariotas no tienen núcleo verdadero

Son procariotas fotosintéticas que producen oxígeno

Fungi (hongos unicelulares y multicelulares)

Animalia (multicelulares con sistemas complejos)

¡Excelente! Has comprendido los sistemas modernos de clasificación biológica y las características que definen los grandes grupos de organismos.

🎯 Resumen clave: TRES DOMINIOS (Woese): 1. Bacteria: • Procariotas, peptidoglicano • Ejemplos: E. coli, cianobacterias 2. Archaea: • Procariotas, sin peptidoglicano, lípidos éter • Extremófilos: termófilas, halófilas, metanógenas 3. Eukarya: • Núcleo verdadero, organelos • Incluye: Protista, Fungi, Plantae, Animalia CINCO REINOS (Margulis): • Monera: procariotas (bacterias) • Protista: eucariotas unicelulares (protozoarios, algas) • Fungi: quitina, heterótrofos saprófitos • Plantae: celulosa, autótrofos fotosintéticos • Animalia: sin pared, heterótrofos que ingieren CLAVE: Procariotas (sin núcleo) vs Eucariotas (con núcleo)

Clasificación de la vida: dominios y reinos

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