Classificació dels organismes: taxonomia i sistemàtica
Es pot observar i admirar el món natural sense saber el nom científic corresponent a cada espècie o la forma en què han evolucionat. Però si es vol aprofundir en el coneixement, sigui per compara l'estructura corporal, la conducta, les similituds i diferències entre unes espècies o altres, etc, es requereix d'una ordenació.
Al llarg de la història les cultures humanes han utilitzat diferents mètodes de classificació per animals i plantes en funció seus propòsits (benefici o perjudici de l'home, mitologia...). Així és que, existeixen molts mètodes de classificació, un d'ells és utilitzat entre els biòlegs i tracta de reunir les espècies segons les seves relacions evolutives, de la qual se'n deriven models ordenats en funció dels caràcters compartits entre els grups o les espècies. A aquesta classificació la denominen "sistema natural" ja que reflecteix les relacions existents entre els animals i la naturalesa.
La sistemàtica o biologia comparada utilitza l'estudi de la variació entre poblacions d'organismes per intentar comprendre la seves relacions evolutives. Dins d'aquesta ciència trobem la taxonomia que dóna les regles per a l'ordenació dels organismes (del grec taxis "ordenament" i nomo "norma"). La sistemàtica té 3 objectius principals: conèixer totes les espècies, reconstruir les seves relacions evolutives i classificar-les en funció d'aquestes. Així és que l'ordenació necessària per l'estudi i classificació de les espècies ve donada per la taxonomia.
La taxonomia ("principi o llei d'ordenació") produeix un sistema formal per denominar i classificar les espècies reflectint un ordre jeràrquic. Els organismes amb un avantpassat comú recent comparteixen moltes característiques i queden agrupats en la classificació taxonòmica. S'ha de tenir en compte que hi ha pràctiques de la taxonomia que provenen de punts de vista preevolutius, i ajustar el sistema taxonòmic pot donar lloc a problemes i controvèrsies. Actualment la taxonomia ha arribat a un punt en què diversos sistemes taxonòmics alternatius competeixen per ser adoptats pels científics. La comparació molecular dels éssers vius està causant grans canvis en l'ordenació taxonòmica.
Breu història de la taxonomia
 |
| Figura 1. Un dels primers arbres evolutius. Ernst Haeckel (1874). Influit per la teoria Darwiniana de l'origen comú. |
Per entendre la controvèrsia de la sistemàtica es interessant revisar primer la història de la taxonomia.
El filòsof grec Aristòtil va ser el primer en classificar els organismes segons les seves semblances estructurals. Pot ser considerat un dels pioners en biologia o el propi pare. Va establir els regnes Animal, Vegetal i Mineral. També va fer subdivisions als animals ("els que corren, els que neden, els que volen").
El s.XVII amb els estudis del botànic suec Carolus Linnaeus (1707-1778, versió llatina del nom, tal com firmava els escrits) neix la Sistemàtica. Sens dubte va ser l'exponent més rellevant en la tasca de classificar la vida. Tenia un gran talent per col·leccionar i classificar objectes, sobretot flors. Va ser el primer en fer una classificació rigorosa i científica dels éssers vius coneguts en la seva època. Es considerat el pare se la sistemàtica i taxonomia moderna. Per primera vegada va dictar unes normes generals per poder donar nom a les espècies conegudes i per conèixer, dividint-les en grups taxonòmics.
La teoria evolutiva de Charles Robert Darwin i Alfred Russel Wallace es considera el paradigma dominant que guia la biologia. Va produir una gran revolució del pensament humà, establint l'evolució orgànica i descobrint-ne els seus mecanismes. Permet comprendre tant la genètica de poblacions com el registre fòssil.
Les seves idees ja tenien precedents i no eren realment innovadores, des dels antics filòsofs grecs (Xenòfanes, Empedocles i Aristòtil) fins a Jean Baptiste de Lamarck amb la teoria de caràcters adquirits (1809) i Charles Lyell amb els Principis de Geologia (1830 a 1833), concretament del darrer Darwin en tragué gran inspiració.
Teories de l'obre Sobre l'origen de les espècies per la selecció natural de Charles Darwin (1859):
El filòsof grec Aristòtil va ser el primer en classificar els organismes segons les seves semblances estructurals. Pot ser considerat un dels pioners en biologia o el propi pare. Va establir els regnes Animal, Vegetal i Mineral. També va fer subdivisions als animals ("els que corren, els que neden, els que volen").
El s.XVII amb els estudis del botànic suec Carolus Linnaeus (1707-1778, versió llatina del nom, tal com firmava els escrits) neix la Sistemàtica. Sens dubte va ser l'exponent més rellevant en la tasca de classificar la vida. Tenia un gran talent per col·leccionar i classificar objectes, sobretot flors. Va ser el primer en fer una classificació rigorosa i científica dels éssers vius coneguts en la seva època. Es considerat el pare se la sistemàtica i taxonomia moderna. Per primera vegada va dictar unes normes generals per poder donar nom a les espècies conegudes i per conèixer, dividint-les en grups taxonòmics.
La teoria evolutiva de Charles Robert Darwin i Alfred Russel Wallace es considera el paradigma dominant que guia la biologia. Va produir una gran revolució del pensament humà, establint l'evolució orgànica i descobrint-ne els seus mecanismes. Permet comprendre tant la genètica de poblacions com el registre fòssil.
Les seves idees ja tenien precedents i no eren realment innovadores, des dels antics filòsofs grecs (Xenòfanes, Empedocles i Aristòtil) fins a Jean Baptiste de Lamarck amb la teoria de caràcters adquirits (1809) i Charles Lyell amb els Principis de Geologia (1830 a 1833), concretament del darrer Darwin en tragué gran inspiració.
Teories de l'obre Sobre l'origen de les espècies per la selecció natural de Charles Darwin (1859):
1) Canvi perpetu: teoria fonamental de l'evolució, el món viu no és constant, ni segueix un cicle perpetu, està en canvi permanent.
2) Origen comú: d'on deriva la filogènia, la vida estructurada amb un arbre evolutiu (base de la classificació taxonòmica).
3) Multiplicació de les espècies: a través del procés evolutiu mitjançant la divisió i transformació de les antigues, d'on deriva el concepte d'especiació [controvèrsia en el concepte espècie]
4) Gradualisme: l'acumulació de petits canvis que incrementen durant grans períodes de temps donen lloc a diferents espècies amb diferents caràcters anatòmics [controvèrsia en la seva aplicació a l'origen de totes les diferents estructures observables]
5) Selecció natural: la seva teoria més famosa, aparició de caràcters nous a partir de petites variacions individuals d'organismes d'una població (desafiada repetidament, controvèrsia i renovació amb els experiments genètics -> neodarwinisme es refereix a les teories de Darwin + la teoria de l'herència Gregor Mendel (1900))
5) Selecció natural: la seva teoria més famosa, aparició de caràcters nous a partir de petites variacions individuals d'organismes d'una població (desafiada repetidament, controvèrsia i renovació amb els experiments genètics -> neodarwinisme es refereix a les teories de Darwin + la teoria de l'herència Gregor Mendel (1900))
A partir d'aquí diferents autors científics han contemplat les seves idees, d'on n'han sorgit noves hipòtesis, aportacions, possibles modificacions, teories i controvèrsies. Gregor Mendel amb experiments genètics, Ernest Mayr un dels principals responsables del coneixement actual d'especiació i evolució en general, Niles Edrege i Stephen Jay Gould amb l'equilibri puntuat, Peter williamson amb estudis paleontològics i un llarg etcètera.
Els criteris que se segueixen actualment per a classificar els éssers vius són, sobretot, els que tenen valor evolutiu: anatomia comparada, cicle vital, registre fòssil, semblances i diferències a nivell bioquímic (seqüenciació d’ADN o proteïnes, trets metabòlics). Les relacions a establir entre els diferents taxons han de ser un fidel reflex dels fets evolutius que els han originat.
Els criteris que se segueixen actualment per a classificar els éssers vius són, sobretot, els que tenen valor evolutiu: anatomia comparada, cicle vital, registre fòssil, semblances i diferències a nivell bioquímic (seqüenciació d’ADN o proteïnes, trets metabòlics). Les relacions a establir entre els diferents taxons han de ser un fidel reflex dels fets evolutius que els han originat.
Linné i la classificació
La teoria de l'ancestre comú de Darwin és el principi bàsic que ens guia en la recerca d'un ordre per a la diversitat de les espècies, i Carl von Linné ens va donar l'esquema de classificació taxonòmic, publicat a la seva gran obra Systema naturae, on utilitzava la morfologia per distribuir els exemplars en col·leccions. Linné va crear regnes i aquests els va dividir en espècies i va donar a cadascú un nom diferent. Tot i que gran part de la seva classificació ha sigut alterada, els principis bàsics del seu esquema segueixen vigents. En el sistema que va dissenyar s'ordenen els organismes de manera ascendent, en grups inclosos en altres grups, en successió creixent, agrupant les espècies en gèneres, els gèneres en ordres i els ordres en classes, un sistema jeràrquic de classificació. Les categories principals són els taxons, on s'agrupen els organismes, dotats de rangs taxonòmics per indicar els grau en què contenen altres grups.
 |
Figura 2. Rangs taxonòmics (Font: wikipèdia) |
Pel que fa a la nomenclatura, el sistema emprat en l’actualitat per assignar un nom a cada organisme continua essent el linneà, és a dir, un sistema de nomenclatura binomial en què cada espècie rep un nom compost per dues parts: la primera indica el Gènere i la segona és un epítet específic o adjectiu que concreta l’espècie. Ambdós termes són llatins o llatinitzats; el primer s’ha d’escriure amb inicial majúscula i el segon amb inicial minúscula. Tots dos termes s’han d’escriure en cursiva o subratllat en el cas de ser manuscrit. Aquest és l'anomenat nom científic. Per exemple, la nostra espècie és Homo sapiens, on Homo designa el gènere al qual també pertanyen altres homínids com l'Homo habilis o l'Homo erectus. L’epítet específic de sapiens, habilis o erectus serveix per diferenciar cada una de les espècies.
 |
| Figura 3. Rangs taxonòmics de la nostre espècie |
Caràcters taxonòmics, reconstrucció filogenètica i teories modernes
L'objectiu principal de la sistemàtica és reconstruir l'arbre evolutiu
o filogènia mitjançant els caràcters que varien entre les espècies. Aquests caràcters són qualsevol facció o qualitat útil per estudiar la variació en i entre les espècies. Habitualment s'utilitzen caràcters morfològics, cromosòmics o moleculars, i amb menys freqüència ecològics o de
comportament, per crear patrons de similitud d'on obtenir els anàlisis filogenètics i buscar el caràcter ancestral del conjunt del grup, diferenciant-lo dels estats derivats
(caràcters obtinguts posteriorment dins el grup). Els organismes d'un grup que
comparteixen estats derivats d'un caràcter, formen un subgrup denominat clade (Gr. klados, branca)
constituït per tots els descendents d'un llinatge ancestral. Així s'obté un esquema del grup amb una disposició jeràrquica que
es representa amb diagrames o esquemes ramificats, denominats cladogrames. Aquests esquemes són diferents dels arbres filogenètics, on hi apareix informació
addicional sobre els antecessors, la duració de la línia evolutiva o la
quantitat de canvi evolutiu produït en elles. Els cladogrames sovint
són utilitzats com a una primera aproximació a l'arbre filogenètic.
Les fonts d'informació filogenètica
són la morfologia, la bioquímica i la citologia comparada. Amb el nous avenços científics (sobretot moleculars) la filogènia va
sent ràpidament modificada pels científics, fins i tot per aquells que mai han
estudiat les espècies en el seu medi pròpiament, sinó des del laboratori amb anàlisis moleculars.
Per entendre les teories taxonòmiques, és important saber que els grups taxonòmics es classifiquen en 3 tipus en funció del cladograma. S'anomena grup monofilètic quan inclou l'ancestre comú més recent, i és compost per tots els descendents de l'ancestre. S'anomena parafilètic quan tots els membres tenen un ancestre comú, però el grup no inclou tots els seus descendents. I és polifilètic quan té dos origens evolutius (no inclou ancestre comú més recent).
Per entendre les teories taxonòmiques, és important saber que els grups taxonòmics es classifiquen en 3 tipus en funció del cladograma. S'anomena grup monofilètic quan inclou l'ancestre comú més recent, i és compost per tots els descendents de l'ancestre. S'anomena parafilètic quan tots els membres tenen un ancestre comú, però el grup no inclou tots els seus descendents. I és polifilètic quan té dos origens evolutius (no inclou ancestre comú més recent).
Les teories taxonòmiques modernes més populars són la taxonomia evolutiva tradicional i la sistemàtica filogenètica (Cladística o cladisme). Les dues es basen en principis evolutius, però difereixen en la forma d'utilitzar-los. De manera que seguint un o altre teoria, en alguns casos, s'obtenen agrupacions diferents d'organismes.
Simplificant, la taxonomia evolutiva tradicional permet l'agrupació de taxons parafilètics per reflexar la quantitat d'adaptació evolutiva (grup molt diferenciat per un conjunt de caràcters adaptatius) dins un grup amb ascendència comuna. I l'escola cladista no ho permet, només accepta grups monofilètics.
Una tercera teoria popular, tot i que bastant rebutjada, és la fenètica o taoxonomia numèrica, que intenta agrupar i classificar els organismes en funció de les seves similituds (generalment morfològiques o observacionals) sense tenir en compte les relacions evolutives. Pot servir d'aproximació filogenètica en agrupacions complicades. Però els científics sistemàtics es neguen a abandonar la recerca del coneixamet dels llinatges evolutius de les espècies.
Actualment ens trobem que pot resultar realment complex aprofundir en la classificació sistemàtica de les espècies en els diferents rangs taxonòmics, degut a la controvèrsia entre les diferents teories i autors, i als avenços actuals en el camp de la biologia molecular, on s'obté nova informació per desxifrar i comparar (gens). Per tot això constantment s'estableixen canvis ens els rangs taxonòmics, fins i tot en el rang d'espècie. Així és que podem trobar diferents agrupacions en funció de l'autor. Però de forma general es pot arribar a obtenir una visió clara de l'organització i la classificació de les diferents formes de vida.
Els grans regnes i dominis
Al llarg de la història s'han proposat diferents classificacions i agrupacions de la vida. Des dels temps d'Aristòtil s'organitzava la vida en dos regnes, Animal i Vegetal, fins que el 1866 Haeckel va crear un nou regne, el Protist (tots els organismes unicel·ulars).
 |
| Figura 3. Quadre comparació entre alguns sistemes de classificació de la vida (Font: Wikipèdia) |
A la segona meitat del s.XX R. H. Whittaker (1969) va proposar un sistema amb cinc regnes, on es separaven els organismes eucariotes dels procariotes, creant un nou regne, el Moner (organismes procariotes). Fins aquell moment els sistemes de classificació es van crear sense referència a les relacions filogenètiques necessàries per construir taxonomies evolutives, degut a la dificultat per desxifrar els successos evolutius més antics a través dels pocs caràcters comparables.
Recentment a través de les dades moleculars s'ha proposat una classificació cladista (Woese et al., 1990) de categoria superior als regnes, agrupant la vida en tres dominis (Figura 4): Eucariota, Bacteria (bacteries verdaderes, procariotes) i Archaea (altres procariotes separats, molecularment, de les bacteries), requerint una revisió dels grups que ocupen la categoria taxonòmica de Regne, ja que per exemple el regne Protist no és considerat un taxó monofilètic vàlid. Aquesta classificació, probablement més encertada des del punt de vista evolutiu, també comporta la disgregació dels anteriors cinc grans regnes, d'una forma menys entenedora des d'una visió esquemàtica i un estudi no molecular com són els caràcters anatòmics o embriològics.
 |
| Figura 4. Arbre de la vida amb 3 dominis biològics |
Personalment, per la claredat a l'hora d'estudiar la taxonomia, em decanto per utilitzar la classificació de Wittacker amb els cinc grans regnes: Regne dels Animals o Metazoos (organismes pluricel·lulars eucariotes), Regne dels Vegetals o Metafits (organismes pluricel·lulars eucariotes), Regne dels Fongs (fongs superiors. eucariotes), Regne dels Protists (protozoos, protòfits i fongs inferiors, organismes microscòpics unicel·lulars eucariotes) i Regne Moner o Bacteria (Archeobacteries (bacteries antigues, ambients extrems) i Eubacteries (bacteries verdaderes); organismes microscòpics unicel·lulars procariotes). Tot i que aquest sistema de forma general és poc utilitzat i s'accepta la forma dels tres dominis.
 |
| FIgura 5. Arbre de la vida amb els 5 regnes biològics |
Espècies descrites i per descriure
Actualment hi ha més de dos milions d'espècies descrites. Es considera que aquestes representen una petita part de les espècies existents al planeta. La qual cosa pot donar lloc a diferents reflexions, com per exemple el fet que l'espècie humana estigui extingint altres espècies, fins i tot abans de conèixer-les, juntament amb la destrucció dels seus hàbitats.
 |
| Figura 6. Gràfic comparatiu de les espècies d'éssers vius actualment descrites en diferents taxons. |
 | |
|
Classificació i característiques dels diferents taxons de la vida
Per obtenir informació sintètica de la classificació dels taxons dels diferents regnes de la vida podeu consultar uns apunts que he trobat a la web de l'IES Rayuela de Madrid. La síntesi de tota aquesta informació és complexa i trobo que l'informació d'aquesta web és clara i sintètica, com en altres treballs consultables a internet, de manera que no m'he dedicat a fer-ho personalment.
Font imatges: http://pruebasypracticas.blogspot.com.es/2012/03/clasificacion-de-los-animales.html;
http://www.monografias.com/trabajos82/reinos-vida/reinos-vida.shtml; http://ies.rayuela.mostoles.educa.madrid.org/deptos/dbiogeo/recursos/Apuntes/BioGeoBach1/6-Clasificacion/Taxonomia.htm; http://www.wikipedia.org
Font textos: Principios integrales de Zoologia. HICKMAN, ROBERTS, LARSON, I'ANSON & EISENHOUR. Ed.McGrawHill. 13a Edició. 2006.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada