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Conocimiento Científico

Intenta hacer generalizaciones sobre los objetos, atendiendo exclusivamente a los elementos de los fenómenos relacionados entre sí.

Es un proceso crítico mediante el cual el hombre va organizando el saber, va superando las experiencias cotidianas, hasta llegar a un saber sistemático, ordenado, coherente, verificable, preciso, especializado y universal.

Pretende descubrir relaciones constantes que se obtienen mediante la investigación metódica y apropiada; pretende y logra hallar las leyes y principios que obedecen los fenómenos y los acontecimientos. Se propone explicaciones profundas de amplio alcance objetivo, con mayor rigurosidad y precisión; se apoya en las leyes y principios, cuyo ordenamiento lleva sus experiencias a razonamientos profundos y busca establecer conclusiones de validez universal.

El conocimiento científico no sólo responde a la pregunta ¿Cómo?, sino que esencialmente se cuestiona el ¿Por qué? (las causas) de los fenómenos o hechos. En este sentido el conocimiento científico es una reflexión crítica en que las opiniones personales han sido reemplazadas por juicios que aspiran a la certeza máxima y a la universalidad.

La finalidad de este tipo de conocimiento es en definitiva tratar de comprender los procesos o leyes que regulan la naturaleza, la historia o hechos sociales para que, en esta medida, poder transformarlos o modificarlos.

El microscopio simple y compuesto


Antes de la invención del microscopio, 
no era posible la observación de objetos extremadamente pequeños. 

El microscopio es un instrumento óptico diseñado para hacer visibles al ojo humano objetos de dimensiones inferiores a 0,1 mm.

Se atribuye su invención al fabricante 

de lentes holandés, Zacarías Jansen en el año 1590 y a Galileo en el año 1606, pero Anton Van Leeuwenhoeck fue uno de los primeros que aparte de fabricarlo lo usó con fines biológicos.          

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Hoy en día hay varios tipos de microscopios, básicamente se pueden clasificar por el tipo de iluminación que emplean. Pueden ser microscopios que utilizan como fuente de iluminación “radiaciones de luz invisible” y microscopios que utilizan como fuente de iluminación el “espectro de luz visible”.
Los microscopios que funcionan con el espectro
de luz visible son de dos tipos:
El microscopio simples

Consiste simplemente en una lupa o, una lente convergente, que puede ir montada de diferentes formas según la finalidad que se le destine.  



El microscopio compuesto u óptico:



mEs un instrumento óptico que tiene como misión aumentar el tamaño de los objetos que son realmente muy pequeños y que no se pueden ver a simple vista, a su vez puede ser “monocular” , “binocular”, etc.

3. La parte mecánica del Microscopio

La parte mecánica del microscopio comprende: el pie, el tubo, el revólver, el asa, la platina, el carro, el tornillo macrométrico y el tornillo micrométrico. Estos elementos sostienen la parte óptica y de iluminación, además permite los desplazamientos necesarios para el enfoque del objeto.

  • El pie. Constituye la base sobre la que se apoya el microscopio y tiene por lo general forma de Y o bien es rectangular
  • El tubo. Tiene forma cilíndrica y está ennegrecido internamente para evitar las molestias que ocasionan los reflejos de la luz. En su extremidad superior se colocan los oculares.
  • El revólver. Es una pieza giratoria provista de orificios en los cuales se enroscan los objetivos. Al girar el revólver, los objetivos pasan por el eje del tubo y se colocan en posición de trabajo, la cual se nota por el ruido de un piñón que lo fija.
  • La columna, llamada también asa o brazo, es una pieza colocada en la parte posterior del aparato. Sostiene el tubo en su porción superior y por el extremo inferior se adapta al pie.
  • La platina. Es una pieza metálica plana en la que se coloca la preparación u objeto que se va a observar. Presenta un orificio en el eje óptico del tubo que permite el paso de los rayos luminosos a la preparación. La platina puede ser fija, en cuyo caso permanece inmóvil; en otros casos puede ser giratoria, es decir, mediante tornillos laterales puede centrarse o producir movimientos circulares.
  • Carro. Es un dispositivo colocado sobre la platina que permite deslizar la preparación con movimiento ortogonal de adelante hacia atrás y de derecha a izquierda.
  • El tornillo macrométrico. Girando este tornillo, asciende o desciende el tubo del microscopio, deslizándose en sentido vertical gracias a una cremallera. Estos movimientos largos permiten el enfoque rápido de la preparación.
  • El tornillo micrométrico. Mediante el movimiento casi imperceptible que produce al deslizar el tubo o la platina, se logra el enfoque exacto y nitido de la preparación. Lleva acoplado un tambor graduado en divisiones de 0,001 mm que se utiliza para precisar sus movimientos y puede medir el espesor de los objetos.
    Leer más:

    Http://www.monografias.com/trabajos12/micros/micros.shtml#ixzz2gx5GlGQ8

. Mantenimiento del Microscopio

  • El microscopio debe estar protegido del polvo, humedad y otros agentes que pudieran dañarlo. Mientras no esté en uso debe guardarse en un estuche o gabinete, o bien cubrirlo con una bolsa plástica o campana de vidrio.
  • Las partes mecánicas deben limpiarse con un paño suave; en algunos casos, éste se puede humedecer con xilol para disolver ciertas manchas de grasa, aceite de cedro, parafina, etc. Que hayan caído sobre las citadas partes.
  • La limpieza de las partes ópticas requiere precauciones especiales. Para ello debe emplearse papel “limpiante” que expiden las casas distribuidoras de material de laboratorio. Nunca deben tocarse las lentes del ocular, objetivo y condensador con los dedos; las huellas digitales perjudican la visibilidad, y cuando se secan resulta trabajoso eliminarlas.

Para una buena limpieza de las lentes puede humedecerse el papel “limpiante” con éter y luego pasarlo por la superficie cuantas veces sea necesario. El aceite de cedro que queda sobre la lente frontal del objetivo de inmersión debe quitarse inmediatamente después de finalizada la observación. Para ello se puede pasar el papel “limpialentes” impregnado con una gota de xilol.
Para guardarlo se acostumbra colocar el objetivo de menor aumento sobre la platina y bajado hasta el tope; el condensador debe estar en su posición más baja, para evitar que tropiece con alguno de los objetivos. Guárdese en lugares secos, para evitar que la humedad favorezca la formación de hongos. Ciertos ácidos y otras sustancias químicas que producen emanaciones fuertes, deben mantenerse alejados del microscopio.

9. Conclusiones

El Microscopio es: cualquiera de los distintos tipos de instrumentos que se utilizan para obtener una imagen aumentada de objetos minúsculos o detalles muy pequeños de los mismos.
El microscopio simple o lente de aumento es el más sencillo de todos y consiste en realidad en una lupa que agranda la imagen del objeto observado. Las evidentes limitaciones de este sistema, conocido desde la antigüedad, y el desarrollo de la óptica y de la construcción de lentes hizo que surgieran en el siglo XVII los microscopios compuestos, diestramente utilizados por el holandés Antonie van Leewenhock en el estudio de la microfauna de los estanques y charlas. Estas observaciones, unidas a las de Robert Hooke, establecieron la microscopia como poderosa herramienta científica.
Dos lentes convexas bastan para construir un microscopio. Cada lente hace converger los rayos luminosos que la atraviesan. Una de ellas, llamada objetivo, se sitúa cerca del objeto que se quiere estudiar. El objetivo forma una imagen real aumentada e invertida. Se dice que la imagen es real porque los rayos luminosos pasan realmente por el lugar de la imagen. La imagen es observada por la segunda lente, llamada ocular, que actúa sencillamente como una lupa. El ocular está situado de modo que no forma una segunda imagen real, sino que hace diverger los rayos luminosos, que al entrar en el ojo del observador parecen proceder de una gran imagen invertida situada más allá del objetivo. Como los rayos luminosos no pasan realmente por ese lugar, se dice que la imagen es virtual.

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos12/micros/micros.shtml#ixzz2gx5Zf0wr

BIOTECNOLOGÍA   E  INGENIERÍA GENÉTICA

La biotecnología consiste en el aprovechamiento de sistemas biológicos naturales para obtener productos de utilidad para el . No se trata de una técnica nueva; desde hace siglos se vienen realizando cruces selectivos en plantas y animales para conseguir un determinado fenotipo o se han utilizado las propiedades bioquímicas de los microorganismos para obtener .  

En la , gracias a la manipulación genética de las bacterias, se han podido obtener sustancias químicas de interés para el ser humano, proteínas que se usan como vacunas o drogas para curar determinadas enfermedades.

        La ingeniería genética es una rama de la biotecnología que consiste en modificar las características hereditarias de un organismo en un sentido predeterminado mediante la alteración de su . Suele utilizarse para conseguir que determinados microorganismos como bacterias o virus, aumenten la síntesis de compuestos, formen compuestos nuevos, o se adapten a medios diferentes. Además, tiene otras aplicaciones muy importantes para los y abre un futuro de inmensas posibilidades aunque no exento de prevenciones. Tres son las grandes áreas de aplicación de la ingeniería genética:

§   Obtención de productos biológicos:
Genes humanos pueden ser introducidos en bacterias para que éstas produzcan enormes cantidades de una determinada sustancia. Por ejemplo, algunas hormonas, como la insulina o la hormona del crecimiento, usadas para el tratamiento de enfermedades.  

§         Mejora animal y vegetal en ganadería y agricultura:
Genes manipulados pueden ser introducidos en animales y plantas para así modificar algunos de sus productos, hacerlos resistentes a enfermedades, insecticidas o herbicidas.  

§         Terapia génica:
consiste en la aportación de un gen funcionante a las células que carecen de esta función, con el fin de corregir una alteración genética o enfermedad adquirida. La terapia génica se divide en dos categorías. La primera es la alteración de las células germinales, lo que origina un cambio permanente de todo el organismo y generaciones posteriores. El segundo tipo de terapia génica, terapia somática celular, es análoga a un trasplante de órgano. En este caso, uno o más tejidos específicos son objeto, mediante tratamiento directo o extirpación del tejido, de la adición de un gen o genes terapéuticos en el laboratorio, junto a la reposición de las células tratadas en el paciente. Se han iniciado diversos ensayos clínicos de terapia genética somática celular destinados al tratamiento de cánceres o enfermedades sanguíneas, hepáticas, o pulmonares.

La ingeniería genética consiste en la manipulación del ácido desoxirribonucleico, o ADN. En este proceso son muy importantes las llamadas enzimas de restricción producidas por varias especies bacterianas. Las enzimas de restricción son capaces de reconocer una secuencia determinada de la cadena de químicas (bases de nucleótidos) que forman la molécula de ADN, y romperla en dicha localización. Los fragmentos de ADN así obtenidos se pueden unir utilizando otras enzimas llamadas ligasas. Por lo tanto, las enzimas de restricción y las ligasas permiten romper y reunir de nuevo los fragmentos de ADN. También son importantes en la manipulación del ADN los llamados vectores, partes de ADN que se pueden autorreplicar (generar copias de ellos mismos) con independencia del ADN de la célula huésped donde crecen. Estos vectores permiten obtener múltiples copias de un fragmento específico de ADN, lo que hace de ellos un recurso útil para producir cantidades suficientes de material con el que trabajar. El proceso de transformación de un fragmento de ADN en un vector se denomina clonación, ya que se producen copias múltiples de un fragmento específico de ADN. Otra forma de obtener muchas copias idénticas de una parte determinada de ADN es la reacción en cadena de la polimerasa, de reciente descubrimiento. Este método es rápido y evita la clonación de ADN en un vector.

UNIDAD 3:


Móneras

Las Bacterias pertenecen al Reino Bacterias vistas al microscopio electrónicoMóneras o moneras, uno de los cinco Reinos en que se agrupan los diferentes seres que habitan nuestro mundo, según la clasificación usada y aceptada internacionalmente. Este Reino lo integran no sólo las bacterias, también pertenecen a él las llamadas algas verde azuladas.
Este Reino, rico en diversidad de especies, agrupa a los organismos denominados procariontes por poseer un tipo de célula nombrada procariota carentes de núcleo rodeado por membrana. En estudios de laboratorio se determinó que tienen sólo un cromosoma circular y ribosomas que sedimentan a 70S mientras que los eucariotas lo hacen a 80S. Al ser observadas por el microscopio electrónico se corrobora la ausencia de organelas rodeadas por membranas.

A los miembros de este reino se les consideran los primeros pobladores o formas de vida sobre la Tierra, investigaciones científicas sostienen que existían desde hace unos 3.500.000.000 años es decir que pudieron ser reinantes en la atmósfera primitiva. La formación del oxígeno limitó a las bacterias a ambientes anaerobios (metanógenas) o con condiciones extremas (bacterias halófilas y bacterias termoacidófilas).
Los Móneras son unicelulares, autótrofos o heterótrofos, se pueden encontrar en todos los ambientes, algunas bacterias se encuentran en lugares realmentes sorprendentes como las bacterias termofilas(estas bacterias se desarrollan a gusto soportando temperaturas superiores a 45ºC e incluso sobreviven y se multiplican a más de 100ºC.) las bacterias pueden ser inmóviles o móviles, presentan la pared rígida y su reproducción es asexual, aunque pueden tener intercambios de información genética entre los individuos de una misma especie o de especies distintas.
Clasificacion de las Moneras. Las eubacterias y arqueobacterias

Las eubacterias se dividen en Gram positvo y Gram negativo, en dependencia si se tiñen o no con la tintura o reactivo de Gram.
Las Gram + :
Pueden ser perjudiciales, como el Clostridium Botulinum, y beneficiosas, como los Tactobacillos.
Las Gram – :
Pueden ser perjudiciales, como el Treponema Pallidum o beneficiosas como el Rhyzobium. Las sin pared celular pueden ser micoplasmas como el Micoplasma Pallidum.
Pueden ser fotosintéticas, quimiosintéticas o heterótrofas. Dentro de estas últimas están las saprofitas que provocan putrefacción al fermentar y las patógenas parasitarias.

Las arqueobacterias pueden ser:

Metanógenas:


Son bacterias anaerobias. Reducen el dioxido de carbono CO2 y liberan metano CH4.

Halófilas:


Estas bacterias son encontradas en ambientes con grandes concentraciones en sal.

Termoacidófilas:


Bacterias que viven en manantiales de aguas termales ácidas.

METABOLISMO BACTERIANO

Las bacterias son herramientas básicas en los campos de la biología, la genética y la bioquímica moleculares debido a su capacidad para crecer rápidamente y a la facilidad relativa con la que pueden ser manipuladas. Realizando modificaciones en el ADN bacteriano y examinando los fenotipos que resultan, los científicos pueden determinar la función de genes, enzimas y rutas metabólicas, pudiendo trasladar posteriormente estos conocimientos a organismos más complejos.152 La comprensión de la bioquímica celular, que requiere cantidades enormes de datos relacionados con la cinética enzimática y la expresión de genes, permitirá realizar modelos matemáticos de organismos enteros. Esto es factible en algunas bacterias bien estudiadas. Por ejemplo, actualmente está siendo desarrollado y probado el modelo del metabolismo de Escherichia coli.153154 Esta comprensión del metabolismo y la genética bacteriana permite a la biotecnología la modificación de las bacterias para que produzcan diversas proteínas terapéuticas, tales como insulina, factores de crecimiento y anticuerpos.1
 Las bacterias crecen hasta un tamaño fijo y después se reproducen por fisión binaria, una forma de reproducción asexual.103 En condiciones apropiadas, una bacteria Gram-positiva puede dividirse cada 20–30 minutos y una Gram-negativa cada 15–20 minutos, y en alrededor de 16 horas su número puede ascender a unos 5.000 millones (aproximadamente el número de personas que habitan la Tierra). Bajo condiciones óptimas, algunas bacterias pueden crecer y dividirse muy rápido, tanto como cada 9,8 minutos.104 En la división celular se producen dos células hijas idénticas. Algunas bacterias, todavía reproduciéndose asexualmente, forman estructuras reproductivas más complejas que facilitan la dispersión de las células hijas recién formadas. Ejemplos incluyen la formación de cuerpos fructíferos (esporangios) en las mixobacterias, la formación de hifas en Streptomyces y la gemación. En la gemación una célula forma una protuberancia que a continuación se separa y produce una nueva célula hija.
Filamento (una colonia) de cianobacteria fotosintética.

En contraste con los organismos superiores, las bacterias exhiben una gran variedad de tipos metabólicos.87 La distribución de estos tipos metabólicos dentro de un grupo de bacterias se ha utilizado tradicionalmente para definir su taxonomía, pero estos rasgos no corresponden a menudo con las clasificaciones genéticas modernas.88 El metabolismo bacteriano se clasifica con base en tres criterios importantes: el origen del carbono, la fuente de energía y los donadores de electrones. Un criterio adicional para clasificar a los microorganismos que respiran es el receptor de electrones usado en la respiración.89

Según la fuente de carbono, las bacterias se pueden clasificar como:

Las bacterias autótrofas típicas son las cianobacterias fotosintéticas, las bacterias verdes del azufre y algunas bacterias púrpura. Pero hay también muchas otras especies quimiolitotrofas, por ejemplo, las bacterias nitrificantes y oxidantes del azufre.90

Según la fuente de energía, las bacterias pueden ser:

  • Fototrofas, cuando emplean la luz a través de la fotosíntesis.
  • Quimiotrofas, cuando obtienen energía a partir de sustancias químicas que son oxidadas principalmente a expensas del oxígeno (respiración aerobia) o de otros receptores de electrones alternativos (respiración anaerobia).

Según los donadores de electrones, las bacterias también se pueden clasificar como:

  • Litotrofas, si utilizan como donadores de electrones compuestos inorgánicos.
  • Organotrofas, si utilizan como donadores de electrones compuestos orgánicos.

Los organismos quimiotrofos usan donadores de electrones para la conservación de energía (durante la respiración aerobia, anaerobia y la fermentación) y para las reacciones biosintéticas (por ejemplo, para la fijación del dióxido de carbono), mientras que los organismos fototrofos los utilizan únicamente con propósitos biosintéticos.

Bacterias del hierro en un regato. Estos microorganismos quimiolitotrofos obtienen la energía que necesitan por oxidación del óxido ferroso a óxido férrico.

Los organismos que respiran usan compuestos químicos como fuente de energía, tomando electrones del sustrato reducido y transfiriéndolos a un receptor terminal de electrones en una reacción redox. Esta reacción desprende energía que se puede utilizar para sintetizar ATP y así mantener activo el metabolismo. En los organismos aerobios, el oxígeno se utiliza como receptor de electrones. En los organismos anaerobios se utilizan como receptores de electrones otros compuestos inorgánicos tales como nitratos, sulfatos o dióxido de carbono. Esto conduce a que se lleven a cabo los importantes procesos biogeoquímicos de la desnitrificación, la reducción del sulfato y la acetogénesis, respectivamente. Otra posibilidad es la fermentación, un proceso de oxidación incompleta, totalmente anaeróbico, siendo el producto final un compuesto orgánico, que al reducirse será el receptor final de los electrones. Ejemplos de productos de fermentación reducidos son el lactato (en la fermentación láctica), etanol (en la fermentación alcohólica), hidrógeno, butirato, etc. La fermentación es posible porque el contenido de energía de los sustratos es mayor que el de los productos, lo que permite que los organismos sinteticen ATP y mantengan activo su metabolismo.9192 Los organismos anaerobios facultativos pueden elegir entre la fermentación y diversos receptores terminales de electrones dependiendo de las condiciones ambientales en las cuales se encuentren.

Las bacterias litotrofas pueden utilizar compuestos inorgánicos como fuente de energía. Los donadores de electrones inorgánicos más comunes son el hidrógeno, el monóxido de carbono, el amoníaco (que conduce a la nitrificación), el hierro ferroso y otros iones de metales reducidos, así como varios compuestos de azufre reducidos. En determinadas ocasiones, las bacterias metanotrofas pueden usar gas metano como fuente de electrones y como sustrato simultáneamente, para el anabolismo del carbono.93 En la fototrofía y quimiolitotrofía aerobias, se utiliza el oxígeno como receptor terminal de electrones, mientras que bajo condiciones anaeróbicas se utilizan compuestos inorgánicos. La mayoría de los organismos litotrofos son autótrofos, mientras que los organismos organotrofos son heterótrofos.

Además de la fijación del dióxido de carbono mediante la fotosíntesis, algunas bacterias también fijan el gas nitrógeno usando la enzima nitrogenasa. Esta característica es muy importante a nivel ambiental y se puede encontrar en bacterias de casi todos los tipos metabólicos enumerados anteriormente, aunque no es universal.94 El metabolismo microbiano puede jugar un papel importante en la biorremediación pues, por ejemplo, algunas especies pueden realizar el tratamiento de las aguas residuales y otras son capaces de degradar los hidrocarburos, sustancias tóxicas e incluso radiactivas. En cambio, las bacterias reductoras de sulfato son en gran parte responsables de la producción de formas altamente tóxicas de mercurio (metil- y dimetil-mercurio) en el ambiente.95

LA TAXONOMÍA

Taxonomía

La palabra “Taxonomía” es de origen griego, deriva de Taxis que significa ordenación, y de Nomos que se traduce por ley.
Es evidente que siendo tan numerosas las especies animales y vegetales conocidas, para poderlas estudiar es necesario clasificarlas, esto es, ordenarlas metódica y sistemáticamente en una nomenclatura adecuada, en base a un esquema de analogías y diferencias entre los diversos grupos. En ello consiste precisamente la taxonomía.
La tendencia a clasificar es natural en el ser humano. El hombre siempre ha clasificado los objetos de la naturaleza, pero cuando se trata de clasificar los seres vivos ya no se puede proceder de una manera arbitraria, sino que hay que hacerlo metódicamente a través del establecimiento del sistema adecuado. Las primeras clasificaciones fueron utilitaria: se hicieron en base a caracteres morfológicos de la anatomía y morfología externa, pero luego estos sistemas tuvieron que modificarse cuando se adquirió un mayor conocimiento de la flora y fauna, sobre todo al introducirse nuevos conceptos proporcionados por la anatomía comparada, fisiología, embriología paleontología, etc., y principalmente por la evolución y la citogenética. De aquí que la taxonomía moderna no solamente expresa un catalogo adecuado de vegetales o animales, sino también el grado de parentesco entre ellos.
Las categorías zoológicas son las que se mencionan a continuación, yendo de la mayor jerarquía a las entidades sistemáticas menores y anotando nada mas que las divisiones mas empleadas:

Reino


Subreino


Tipo, Phylum o Rama


Clase


Subclase


Familia


Subfamilia


Genero


Subgénero


Especie


Subespecie

Las especies están caracterizadas por rasgos comunes a todos los individuos que agrupa, llamados “caracteres específicos”, que permiten diferenciarlas de otras. Pero dos o más especies pueden ser agrupadas en géneros por representar ciertos caracteres comunes que reciben el nombre de “caracteres genéricos”, y que son de mayor jerarquía. De la misma manera que las especies pueden agruparse en géneros, los géneros pueden agruparse en familias; las familias en órdenes, los órdenes en clase y las clases en phyla (singular a Phylum) o tipos para los animales, y divisiones para los vegetales.

Existen códigos de nomenclatura de validez internacional que establecen “reglas de nomenclatura” tanto para los vegetales como para los animales.

La Taxonomía es la ciencia encargada de estructurar y organizar en a los . Cada grupo de organización recibe el nombre de taxón.

Los taxones se crean atendiendo a las semejanzas y diferencias existentes entre los individuos. Actualmente, además,  intenta reflejar la y las relaciones evolutivas entre seres vivos de distintos grupos mediante un sistema jerárquico de taxones.

La jerarquía se establece de forma que un taxón inferior (específico) sería englobado por otro superior (genérico).

Las categorías taxonómicas que se utilizan en la siguientes:

La mejor manera de poder encontrar algo es ordenarlo según un criterio de clasificación

EspecieGéneroFamiliaOrden→ Clase→ Filum (División)
→→Dominio

EL ÁRBOL DE LA VIDA

Muérdago

Introducción

Las clasificaciones reflejan las relaciones que existen entre los seres vivos. Los científicos buscan relaciones anatómicas, embriológicas, bioquímicas y también evolutivas.

Si realizamos una clasificación de los seres vivos que incluya un eje de tiempo geológico estamos creando un árbol filogenético. Este expresa claramente las relaciones evolutivas entre los seres vivos.

NOMENCLATURA

Gaspar Bauhin sugirió la idea de nombrar las especies la combinación de dos palabras. Fue Linneo el que desarrolló este sistema de nomenclatura. Así, cualquier , independientemente del idioma que utilizara, podría referirse a un determinado organismo y el de la comunidad científica reconocerlo.

El nombre científico es una combinación de dos palabras en latín. Éstas son , el nombre , o género, y el nombre específico. Estas dos palabras deben estar escritas en y deben ir acompañadas por el apellido abreviado del naturalista que lo describió por primera vez. Por ejemplo, Quercus ilex L, se refiere a la encina y lleva la de Linneo

CONTENIDOS

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CARACTERÍSTICAS DE LOS CINCO REINOS

Linneo, en el siglo XVIII, separó a los en dos grandes grupos, el Reino Animal y el Vegetal.
En el siglo XIX, Haeckel propuso un nuevo grupo de seres vivos, el Reino Protistas.

En 1969, Whittaker agrupa a los seres vivos en cinco reinos, anteriores y dos nuevos, llamados Reino Hongos y Reino Moneras.
Posteriormente, Margulis y Schwartz modifican los criterios de clasificación y los nombres de algunos reinos. Los reinos que proponen son Moneras, Protoctistas, Hongos, Plantas y Animales.

Karl Woese, en 1991, plantea una nueva variación en este sistema. Woese un nuevo taxón por encima de los reinos y lo denomina Dominio.
Según esta nueva clasificación, los seres vivos se agruparían en tres , Bacteria, Archaea y Eukarya.







CARACTERÍSTICAS DE LOS CINCO REINOS

Las características aquí recogidas las cumplen la mayor parte de los organismos englobados en cada Reino

Moneras

Protoctistas

Hongos

Plantas

Animales

Tipo de células

ProcariotasEucariotasEucariotasEucariotasEucariotas

ADN

CircularLinealLinealLinealLineal

Nº de células

UnicelularesUnicelulares / PluricelularesUnicelulares / PluricelularesPluricelularesPluricelulares

Nutrición

Autótrofos / HeterótrofosAutótrofos / HeterótrofosHeterótrofosAutótrofosHeterótrofos

Energía que utilizan

/ LuminicaQuímica / LuminicaQuímicaLuminicaQuímica

Reproducción

AsexualAsexual /SexualAsexual /SexualAsexual /SexualSexual

Tejidos diferenciados

No existenNo existenNo existenExistenExisten

Existencia de pared celular

ExisteExiste / No existeExisteExisteNo existe

Movilidad

Sí / NoSí / NoNoNo

CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN

Los criterios de clasificación han ido cambiando a lo largo de la Historia en función de los conocimientos que se tenían sobre los seres vivos.

En la , Demócrito clasificó en dos categorías, sangre y animales sin sangre. En la , San Agustín clasificó a los animales en tres grupos, útiles, peligrosos y superfluos.

La Taxonomía moderna fue creada en el siglo XVIII por el naturalista sueco Carlos Linneo, quien clasificó miles de especies, utilizando como criterio la anatomía y fisiología. También fue el autor del Sistema Binomial de Nomenclatura, sistema universal de denominación de los organismos.

En la actualidad se utilizan muchos más criterios, aplicando los tecnológicos. Estos criterios son: las pruebas de hibridación de ADN, pruebas inmunológicas, pruebas embriológicas o pruebas bioquímicas que permiten clasificar reflejando las relaciones evolutivas que existen entre ellos. Estas relaciones son la base de la Filogenia, esto es, el desarrollo evolutivo de las especie

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IDEAS FUNDAMENTALES

1ª En La Tierra aparece una gran diversidad de seres vivos. Para su estudio necesitamos clasificarlos.

2ª Los seres vivos se agrupan en taxones jerárquicos. Cada taxón está englobado dentro de otro de mayor rango.

3ª Para realizar una clasificación debemos establecer los criterios que se van a utilizar. Las clasificaciones actuales de seres vivos utilizan criterios filogenéticos. Este tipo de clasificación relaciona evolutivamente los distintos taxones.

4ª Cada especie recibe un nombre científico siguiendo unas reglas estrictas de nomenclatura. Este nombre se asigna con la intención de utilizarlo en la comunidad científica, independientemente del idioma.

5ª Los seres vivos se han agrupado en cinco Reinos, llamados Moneras, Protoctistas, Hongos, Plantas y Animales. Esta clasificación no es definitiva y convive con la clasificación, más moderna, de los tres Dominios de Woese.

6ª El Reino Moneras está formado por seres procariotas, unicelulares, presentes en todos los hábitats de La Tierra. Son las cianofíceas y bacterias.

7ª El Reino Protoctistas engloba seres eucariotas con distintas características. Son los protozoos y las algas eucariotas.

8ª El Reino Hongos está formado por seres vivos de distinto origen filogenético, por lo que su clasificación está sujeta a continuos cambios. Son seres eucariotas, pluricelulares o unicelulares, heterótrofos, que no presentan desarrollo de tejidos.

9ª El Reino Plantas está formado por seres eucariotas, fotosintéticos, pluricelulares, con células organizadas formando tejidos. Agrupa tres Divisiones, que son Briofitas, Pteridofitas y Espermafitas.

10ª Las plantas Espermafitas agrupan a Gimnospermas y Angiospermas. En estas últimas, aparecen dos grupos, según el número de cotiledones: Monocotiledóneas y Dicotiledóneas.

11ª Las plantas tienen un ciclo diplohaplonte, que alterna una fase de gametofito, haploide, con una fase de esporofito, diploide.

12ª El Reino animales agrupa seres eucariotas, heterótrofos, pluricelulares, que forman tejidos. Los animales se clasifican, por su desarrollo embrionario, en Diblásticos, que son seres invertebrados muy primitivos, y en Triblásticos.

13ª Los gusanos, moluscos, artrópodos y equinodermos son grupos de invertebrados.

14ª Los animales vertebrados son los distintos grupos de peces, los anfibios, los reptiles, las aves y los mamíferos.


 

REINO MONERAS

El de las Moneras incluye a seres procariotas, con tamaños que van desde una a quince micras. Las características más representativas de estos individuos son las siguientes:

  • Carecen de núcleo.

  • El ADN es circular.

  • El citoplasma no está compartimentado

  • Generalmente aparece, rodeando a la célula, una pared protectora.

  • Rodeando a la bacteria puede aparecer una vaina mucilaginosa.

Los principales grupos dentro de este reino son:

 

Bacterias

Los organismos más representativos de este reino bacterias. Miden, entre 1 y 10 micras. Poseen pared celular y, en ocasiones, aparece, externamente a esta pared, una vaina mucilaginosa.
Algunas tienen capacidad de movimiento mediante unos flagelos, muy distintos a los de eucariotas.

Pueden presentarse en distintas formas, como son:

  • Bacilos: con forma alargada

  • Cocos: con forma redondeada

  • Espirilos: con forma helicoidal

  • Vibrión: con forma de coma ortográfica

 Bacilo, Escherichia coliEspirilo, Treponema pallidum
 Coco, Staphilococcus aureusVibrión, Vibrio colerae

Estos organismos pueden encontrarse solos o en filamentos. En este caso se añade el prefijo “estrepto”, por ejemplo, estreptococos. También pueden presentarse agregados formando una lámina, como los estafilococos, o formando un racimo de bacterias, sarcinas.

FISIOLOGÍA DE LAS BACTERIAS

Nutrición

Respecto a la fuente de carbono que utilizan para nutrirse, pueden ser autótrofos o heterótrofos.

Autótrofos

 Heterótrofos

Heterótrofos

Utilizan materia inorgánica, transformándola en orgánica. Pueden ser:

  • Fotolitotrofos: utilizan la energía luminosa para realizar esta transformación. A este proceso se le denomina fotosíntesis. Se realiza mediante bacterioclorofila.

  • Quimiolitotrofos: utilizan la energía desprendida en reacciones químicas.

Chlorobium es una bacteria que realiza la fotosíntesis.

Son seres que utilizan la energía desprendida en reacciones químicas y utilizan materia orgánica como fuente de alimento. Este grupo de seres pueden vivir de varias formas:

  • : sobre un ser vivo, aportándole un beneficio.

  • Parásita: sobre un ser al que le causan un perjuicio.

  • Comensal: sobre un ser vivo al que no le causan perjuicio.

  • Saprófita: sobre materia orgánica en descomposición.

 Rhizobium sobre las raíces de un guisante. Es una relación simbiótica.

Respecto a las necesidades de oxígeno para sobrevivir, podemos encontrar bacterias:

  • Aerobias


    Necesitan vivir en presencia de oxígeno, para poder utilizarlo.
  • Anaerobias estrictas


    No pueden vivir en atmósferas oxígeno.
  • Anaerobias facultativas


    Pueden vivir en atmósferas sin oxígeno, aunque, si hay oxígeno, lo utilizan y su metabolismo produce un mayor rendimiento.
 

Reproducción

Las bacterias se reproducen de forma asexual mediante un proceso denominado bipartición.
En algunos se ha descrito  un proceso de reproducción parasexual.

División bacteriana por bipartición
 

Lugar de vida

Este grupo de son ubiquistas, es decir, pueden colonizar cualquier ecosistema de La Tierra, desde aguas a altas temperaturas hasta en interior de una planta o el de un mamífero.


ALGAS CIANOFÍCEAS

Las algas cianofíceas, o algas azulverdosas, individuos que pueden vivir solos o en colonias filamentosas. El tamaño es grande, de 5 a 50 micras. Presentan pared celular y vaina gelatinosa en torno a esta pared. No poseen flagelos y su movimiento celular se realiza por reptación sobre un sustrato sólido y húmedo. La reproducción realiza de forma asexual por formación de tabiques transversales.

Se caracterizan por ser organismos fotosintéticos que, a diferencia de las bacterias, utilizan clorofila para realizar la fotosíntesis y liberan oxígeno en este proceso. También aparecen otros pigmentos como son los carotenos, algunos tipos de xantofilas y ficobilinas. La energía se moléculas de almidón.

 Chroococcus turigidus es un tipo de alga cianofícea

CONTENIDOS

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REINO PROTOCTISTA

Los Protoctistas seres unicelulares o pluricelulares, pero todos ellos están formados por células eucariotas. Los protoctistas pluricelulares tienen sus células asociadas sin formar tejidos; por ello, son células sin y pueden realizar cualquier función.

Stentor es un protozoo ciliado

En este tan diverso se pueden diferenciar:

  • Protozoos

  • Algas unicelulares

  • Algas pluricelulares

PROTOZOOS

Conjugación de dos paramecios 

de este grupo se incluyen seres unicelulares heterótrofos, en su mayoría. Pueden tener vida o parásita. Son capaces de desplazarse utilizando flagelos, cilios, pseudópodos o provocando contracciones en su . También existen algunos tipos inmóviles.

Respecto a su reproducción, pueden dividirse de forma asexual o sexual. Si la reproducción es sexual, suelen formar gametos. Los ciliados se reproducen mediante conjugación, en la que se produce un intercambio de núcleos haploides   organismos.

Los más representativos son Flagelados, Esporozoos, Rizópodos  y Ciliados

Flagelados

Es el grupo más primitivo.
Poseen flagelos que utilizan para desplazarse. Pueden ser de vida libre, como los coanoflagelados, o parásitos, como Trypanosoma gambiense, parásito que se transmite por la mosca Tse-tse, y que produce la enfermedad del sueño.

 

Esporozoos

Protozoos parásitos, capaces de producir esporas.
Un ejemplo representativo es Plasmodium falciparum, parásito que causa el paludismo, enfermedad también llamada malaria.

 

Rizópodos

Protozoos de vida libre, como Amoeba proteus, o parásita, como Enthamoeba histolytica, que origina la disentería amebiana. Tienen la capacidad de emitir pseudópodos.
Algunos rizópodos tienen un caparazón envolvente, como los Foraminíferos.

 

Ciliados

Protozoos de vida libre, que utilizan cilios para desplazarse, como en Paramecium, o para crear corrientes de agua que atraigan el alimento, como Vorticella.

 

LAS ALGAS EUCARIOTAS

Las algas eucariotas se incluyen dentro del Protoctistas. Son seres autótrofos fotosintéticos, puesto capaces de formar materia orgánica utilizando la energía lumínica y la materia inorgánica.

Alga verde. Imagen: De Mier y Leva. 

Pueden ser unicelulares o pluricelulares.
La mayoría presentan una pared formada por moléculas de celulosa. En las algas pluricelulares, las células no se organizan tejidos. La estructura formada se denomina talo.

Para realizar la fotosíntesis utilizan distintos pigmentos, dando al organismo un color específico que se usa como criterio de clasificación. Se pueden reproducir de forma asexual, por bipartición, en unicelulares, y por fragmentación, en pluricelulares.
También se reproducen de forma sexual formando gametos. En cuanto al ciclo biológico que presentan haplonte, diplonte o diplohaplonte.

Las algas viven en hábitats acuáticos, dulces o marinos, o con alto contenido de humedad, como en los bosques umbríos. Tienen aplicaciones variadas, desde la farmacológica, hasta la alimentaria.

Los más representativos aparecen recogidos en el siguiente cuadro:

División

Euglenofitas

Dinoflageladas

Crisofitas (Diatomeas)


Clorofitas

Feofitas

Rodofitas

Imagen

euglena_small.jpgdinoflageladomarearoja_small.jpgDIATOM1_small.JPGalgaverde_small.jpgalgaparda_small.jpgalgasrojas_small.jpg

Estructura

UnicelularUnicelularUnicelularUnicelular / PluricelularPluricelularUnicelular / Pluricelular

Coloración

VerdePardo amarillento o rojizoPardoVerdePardoRojo o violeta

Pigmentos

Clorofila, carotenos y xantofilasClorofila, carotenos y xantofilasClorofila, carotenos y xantofilasClorofila y carotenosClorofila, carotenos, fucoxantinaClorofila, carotenos, ficoeritrina, ficobilina, ficocianina

Pared celular

No presentaCelulosaCelulosa y síliceCelulosaCelulosaCelulosa

Movimiento

Presenta movimiento con dos flagelos de distinto tamañoMóviles, gracias a dos flagelosInmóviles, con caparazón duro de dos valvasMóviles las unicelulares. Las pluricelulares sólo móviles los gametosMóviles sólo los gametosSin movimiento

REINO HONGOS (FUNGI)


En este encontramos organismos unicelulares o pluricelulares, heterótrofos.
Emplean materia orgánica ajena para formar su propia materia orgánica. Los seres pluricelulares de este grupo organizan sus células en filamentos largos llamados hifas.
Las células de las hifas pueden estar separadas por tabiques o carecer de ellos. El conjunto de hifas constituye el cuerpo del hongo, al que se denomina micelio.

La reproducción de estos individuos asexual, mediante mecanismos de gemación o esporulación, y también sexual.
Las hifas donde se produce este tipo de reproducción se denominan conidios.
Para realizar la reproducción sexual se necesita la formación de células haploides por meiosis.

 Hifas formando un micelio

Las células haploides, o meiosporas, o simplemente esporas, pueden encontrarse en el interior de una cápsula que recibe el nombre de asca, o bien, en el interior de una célula muy desarrollada denominada basidio.

Cabe destacar el papel de los hongos en la industria farmacéutica, en la obtención de antibióticos, y en la industria alimenticia, debido a los de transformación de alimentos por fermentación, como el pan, el queso o la cerveza.

Los hongos pueden tener distintos :

  • Saprófitos


    Son hongos que viven sobre materia orgánica en descomposición. Su importancia es clave para el funcionamiento de los ecosistemas, ya que reciclan la materia orgánica transformándola en inorgánica. De esta manera  puede ser reutilizada plantas.
 
  • Parásitos:


    son hongos que viven a expensas de otros individuos, tanto animales como plantas. Un ejemplo de éstos es Ganoderma, que ataca a árboles, o Candida, que ataca a animales.
 Ganoderma aplanatum es parásito de árboles
  • Simbióticos:


    son hongos que viven asociados a otros organismos. Pueden asociarse a las raíces de árboles, cediéndoles sales y agua, a cambio de tomar materia orgánica. Esta asociación recibe el nombre nombre de micorriza.
    Otro ejemplo lo encontramos en la asociación con algas, originando líquenes.
    En este caso, el hongo aporta agua o humedad captada y obtiene materia orgánica.
 Los líquenes son el resultado de una relación simbiótica entre hongos y algas

GRUPOS MÁS REPRESENTATIVOS DEL REINO HONGOS

Los hongos tienen un origen polifilético, es decir, que los individuos agrupados bajo este nombre tienen  ramas evolutivas bien distintas. Esto provoca que den continuos cambios en las diversas clasificaciones que van apareciendo.

Los más relevantes son:

 

Deuteromicetes

Zigomicetes

Ascomicetes

Basidiomicetes

Ejemplares



Hoja de parra infectada. La se llama mildiú y la produce un ascomicete

Boletus edulis

Tipo de hifas

, hifas septadas

Muy ramificadas, sin septos, plurinucleadas

Muy ramificadas, hifas septadas

Muy ramificadas, hifas septadas, dinucleadas

Reproducción sexual

No se conoce la reproducción sexual

Sexual, por unión de gametangios. No forma gametos.

Sexual, por gametos o unión de gametangios. Las células haploides se encuentran en el interior del asca.

En la sexual, las células haploides se en los basidios.

Tipo de vida

Diverso

Generalmente, parásita, aunque también se encuentran saprófitos

Generalmente, saprófita

REINO PLANTAS (METAFITAS)


En este se incluyen seres eucariotas, pluricelulares, fotosintéticos, que han colonizado el medio terrestre gracias a la aparición de un tejido, la epidermis, que aísla de la desecación al individuo. También han desarrollado estructuras para fijarse al sustrato y absorber agua y sales minerales.

La reproducción asexual o sexual. La reproducción sexual se realiza mediante la unión de células gaméticas de distinto tamaño. El gameto masculino se denomina genéricamente anterozoide y el gameto femenino, oocito u ovocito.
El zigoto, formado al unirse los gametos, origina un embrión pluricelular.

plantas tienen un ciclo biológico diplohaplonte, con alternancia de una fase haploide, denominada gametofito y que produce gametos masculinos y femeninos, y otra diploide. La fase diploide se produce cuando, por la fecundación de los gametos, el cigoto que origina el esporofito. En el esporofito se  produce la meiosis, originando esporas que generan de nuevo el gametofito.

Pasa el cursor imágenes y lee la información que aparece en pantalla.

Evolutivamente, la fase gametofítica disminuye, llegando a ser microscópica en más evolucionadas. Por el contrario, el esporofito pasa, de ser una estructura que sólo aparece en épocas reproductivas en plantas menos evolucionadas, a ser una estructura macroscópica, con crecimiento anual, en plantas superiores.

CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS

Los individuos de este se agrupan en tres Divisiones:

 BriofitasPteridofitasGimnospermasAngiospermas

Ejemplares

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Las ompuestas son angiospermas muy evolucionadas. Pulsa sobre la imagen si deseas verla a mayor tamaño. Imagen: De Mier y Leva.

Raíz, tallo y hojas

No

Tejidos

EpidérmisEpidermis y ConductoresEpidermis y ConductoresEpidermis y Conductores

Flores

NoNo

Semillas

NoNo

Frutos

NoNoNo

Adaptación al medio terrestre

Fecundación sólo en presencia de agua. .Fecundación sólo en presencia de agua. Primitivo.No de la fecundación.No precisa de agua para la fecundación.

BRIOFITAS

Las Briofitas fueron las primeras plantas en adaptarse al medio . Su adaptación es muy primitiva y consiste en la aparición del tejido epidérmico, que evita la pérdida de agua. Éste es el único tejido que desarrolla la planta. Los tejidos conductores no existen, por lo que el agua y las sales minerales absorbidas deben pasar célula a célula, con lo que el de sustancias es muy lento.

En Briofitas se pueden distinguir dos fases, el gametofito y el esporofito.

El esporofito se desarrolla sólo en la época de formación de esporas. Es un individuo diploide.
Surge del cigoto, resultado de la fecundación de los gametos. Está formado por el filamento y la cápsula. En la cápsula se encuentran las células madre que sufren meiosis y originarán las esporas.

El gametofito se desarrolla si las condiciones del medio son adecuadas. Necesita mucha humedad. Se origina al germinar una , por lo que es haploide.
En esta estructura se distingue el rizoide (raicillas), los filoides (hojitas) y el cauloide (tallito). Estas estructuras son análogas (no homólogas) a la raíz, el tallo y las hojas de plantas superiores. Los gametos se forman en los gametangios.
Los masculinos se forman en el anteridio y los femeninos en el arquegonio. La unión de gametos sólo se produce si hay agua sobre la planta. Por ello, son típicas de zonas húmedas.


Las Briofitas se clasifican en tres :

Anthocerotales

Hepáticas

Musgos

Briofitas muy simples. Se considera un grupo reliquia de plantas terrestres.Briofitas de aspecto .Briofitas de aspecto filiforme, como arbustillos. Los filoides se disponen helicoidalmente.

PTERIDOFITAS

Las Pteridofitas son plantas que se han adaptado al medio , aunque de forma incompleta. Han desarrollado un tejido epidérmico con y estomas, lo que evita la desecación y controla el intercambio de gases. Presentan tejidos conductores que transportan agua, sales y sustancias elaboradas por la planta, lo que su distribución. Gracias a estas adaptaciones, la planta puede alcanzar mayor tamaño que las Briofitas.

Al igual que el resto de las plantas, presentan un ciclo biológico haplodiplonte, en el que se alternan la fase de gametofito y esporofito.
El gametofito, denominado prótalo, crece muy poco, sólo unos centímetros, y es subterráneo. En él se desarrollan anteridios y arquegonios, encargados de formar gametos masculinos y femeninos respectivamente. La fecundación de gametos origina una célula que forma el esporofito. Éste puede alcanzar un tamaño arbustivo. Se conocen Pteridofitas fósiles que alcanzaron un arborescente (Lepidodendron, Sigillaria…).

El esporofito presenta un gran desarrollo, formado por raíz, tallo subterráneo, denominado rizoma, y hojas llamadas frondes.
Plantas que presentan esta estructura se denominan cormofitas.

Las Pteridofitas se desarrollan en lugares muy húmedos. Esto es debido a que su fecundación sólo es posible en agua, para que el anterozoide pueda nadar hasta la ovocélula. En épocas de sequía el fronde se , mientras que el rizoma (tallo subterráneo) se mantiene vivo si en el suelo hay humedad.

PRINCIPALES GRUPOS DE PTERIDOFITAS

En la siguiente se recogen los principales grupos de Pteridofitas, ya sean plantas actuales o fósiles:

Psilofitas

Psilotatas

Licopodios

Equisetos

Helechos

Todas fósiles. Alcanzaron su esplendor en el Mesozoico (del Silúrico al Devónico).Pequeñas hierbas perennes. En zonas tropicales. Suelen ser epífitas (parásitas de otras ).Muchos géneros fósiles. Pocas especies en la . Son herbáceas perennes.Herbáceas. Rizoma rastrero y perenne. Desarrolla brotes anuales, nudos y entrenudos. Las hojas se pierden y el tallo, verde, se encarga de realizar la fotosíntesis.Poseen grandes hojas, llamadas frondes.
En el envés se sitúan los soros.
Los frondes van desenrollándose a medida que crecen.





ESPERMATOFITAS


 

En esta División encontramos plantas bien adaptadas al medio . En ellas observamos típicas de una planta cormofita, es decir, raíz, tallo y hojas.
Sin embargo, su característica más representativa es la de formar semilla, composición formada por el embrión y otras estructuras con la función de proteger y alimentar al embrión, además de  otros tejidos que le proporcionan alimento y protección.

Al igual que en las divisiones anteriores, las espermafitas presentan un ciclo diplohaplonte, con una fase de gametofíto y una fase de esporofito.
La fase de gametofito se encuentra muy reducida, siendo el gametofito masculino el grano de polen y el gametofito femenino el saco embrionario, ambas, estructuras microscópicas. El esporofito se encuentra muy desarrollado y, en él, podemos distinguir raíz, tallo y hojas. Esta conformación puede alcanzar en algunas especies un elevado y crecimiento secundario en grosor.

Se producen diferenciaciones en distintos tejidos, como en tejidos conductores y tejidos con función de sostén de la planta. Otra característica en el esporofito es el desarrollo de la flor.
Esta estructura sirve de protección a los gametangios y la fecundación. La adaptación al medio terrestre radica en que la fecundación se produce sin necesidad de agua en el medio. El grano de polen transportado por el aire o por alcanza el saco embrionario y los anterozoides discurren por el hasta la ovocélula.

Las Espermatofitas se dividen en  Gimnospermas y Angiospermas.

GIMNOSPERMAS

Los individuos que pertenecen a este grupo son plantas de arborescente, aunque en algún caso se manifiestan con aspecto arbustivo. Sus hojas, en casi especies, son perennes, generalmente aciculares o escamosas. Las flores son unisexuadas (o son masculinas, o son femeninas), sin cáliz y sin corola.
Las suelen aparecer al final de las ramas, en escamas terminales.

Piñas masculinas, de color amarillo anaranjado, cargadas de polen Piñas femeninas que originan piñones cuando son fecundadas

En aparecen los sacos polínicos.
En ellos, por meiosis, se forman los granos de polen (microsporas)
. Cuando el grano de polen germina se transforma en gametofito masculino.
En la flor femenina forma el tubo polínico, recipiente necesario para la fecundación.

Las flores femeninas se encuentran agrupadas en una estructura denominada estróbilo (piña)
. En las escamas se halla el saco embrionario, que es el gametofito femenino surgido a partir de la macrospora.
La oosfera es el gameto femenino que será fecundado por el gameto masculino, un cigoto.
A partir del cigoto se constituirá el embrión, que contiene varias hojas embrionarias llamadas cotiledones, una radícula, que formará la raíz, un tallito y una gémula, que será la zona por donde crecerá el nuevo esporofito.
En las piñas, el embrión se rodea de una envoltura leñosa, formado el piñón.

ANGIOSPERMAS

Rosa canina 

Las Angiospermas son plantas con flor y que forman fruto.
Pueden tener un herbáceo como el trigo, arbustivo como el rosal o arbóreo como el álamo. La diferencia entre unos y otros se encuentra en el desarrollo de los tejidos de sostén de la planta. El tallo suele ser ramificado. Las hojas, generalmente, son pecioladas, aunque su forma y ramificación muy variada. Existe una gran variedad de formas de raíces.

La flor es el órgano reproductor de la planta. Puede contener estructuras masculinas y femeninas, denominándose flor hermafrodita (monoica), o presentando un único sexo, en el caso de unisexuadas (dioicas). Los , sus verticilos (las distintas partes de la flor) o su posición en la planta son características que se utilizan para clasificar e identificar espermatofitas.

Las partes de una flor de una planta dicotiledónea son:

  • Pedúnculo


    El rabillo de la flor
  • Tálamo


    La zona ensanchada donde se insertan los verticilos, las demás partes de la flor.
  • Sépalos


    Las hojas modificadas que constituyen el cáliz.
  • Pétalos


    Las hojas modificadas que forman la corola.
    A veces tienen colores vistosos.
  • Androceo


    La estructura reproductora masculina y está formada por el conjunto de estambres.
  • Gineceo


    La composición reproductora femenina y está formada por los carpelos.
 

Pulsa la imagen para verla aumentada y poder seguir con el esquema las partes de una flor y el ciclo biológico de una angiosperma


Las monocotiledóneas muestran tépalos que son estructuras protectoras del androceo y el gineceo.

La fecundación dará una semilla que está envuelta por el ovario que se transforma en fruto.
Esta estructura nueva servirá para proteger y dispersar la semilla.


PRINCIPALES GRUPOS DE ANGIOSPERMAS

Las Angiospermas dividen en dos grandes grupos, atendiendo al número de cotiledones que aparecen en la semilla:

Dicotiledóneas

Debajo aparecen imágenes de los más representativos de las Angiospermas.

Corylus avellana, es el avellano. Planta Coripétala del orden Fagales, de la familia Betulaceae.Quercus coccifera es una Coripétala, del orden Fagales,  de la familia FagaceaEl nogal es una coripétala de la familia Juglandaceas. Imagen: De Mier y Leva.La ortiga es una planta Coripétala, de la familia Urticaceaemuerdago2_small.JPG
Magnolia grandiflora es una Coripétala del orden Ranales, de la familia Magnoliaceae. Imagen: De Mier y Leva.El Botón de Oro es una planta Coripétala del orden Ranales, de la familia RanunculaceaeLa amapola es una planta Coripétala del orden Readales, de la familia Papaveraceae.La flor de la Pasión es una planta Coripétala del orden Parietales, de la familia Pasifloraceae. Imagen De Mier y Leva.capsella_small.jpg
El almendro es una planta Coripétala, de la familia RosaceaeEl trebol es una planta Coripétala del orden Rosales, de la familia de las Leguminosas.Malva sylvestris es una planta Coripétala de la familia Malvaceae. Imagen De Mier y Leva.El geranio es una planta Coripétala de la familia Geraniaceae.La vides una planta Coripétala, del orden Ramnales, de la familia Vitaceae.
Daucus carota, la zanahoria es una planta Coripétala, umbelifloral, de la familia UmbelíferaeLycopersicum sculentum, el tomate, es una planta Simpétala, tubiflora,  de la familia Solanacea.El olivo es una planta Simpétala, del orden Concortas, de la familia OleaceaeLa calabaza es una planta Simpétala, de la familia cucurbitaceaeEl girasol es una planta simpétala, del orden Campanuladas, de la familia de las Asteráceas. Aunque lo que vemos parece una flor,  es un conjunto de pequeñas flores.

Monocotiledóneas

Debajo aparecen imágenes de los grupos más representativos de las Angiospermas.

La Yucca es de la una planta Liliflora de la familia LiliaceaeEl narciso es una planta Liliflora, de la familia AmarilidaceaeAvena sativa es una Glumiflora de la familia de las GramíneasEl maíz es una plata Glumiflora, de la familia de las GramíneasLas orquídeas son plantas Microspermas, de la familia Orchidaceae. Imagen: De Mier y Leva.Las palmeras son plantas del orden Princesas, de la familia Palmaceae

REINO ANIMALES


 

son seres eucariotas, pluricelulares, heterótrofos, cuyas células no poseen pared y se agrupan formando tejidos.
Generalmente, los animales se forman por la unión de gametos. La fecundación del óvulo por el espermatozoide origina el cigoto que, mediante un desarrollo embrionario y postembrionario, origina el individuo adulto.

Para clasificar los animales se emplean características basadas en su desarrollo embriológico y en su anatomía. Actualmente se utilizan además estudios genéticos comparativos.

Los animales se clasifican en dos grandes grupos:

Diblásticos

Tienen un desarrollo embrionario sencillo y están formados por dos hojas de células embrionarias, llamadas ectodermo y endodermo

En las imágenes se recogen los grupos principales.

Poríferos o esponjas

Cnidarios

Ctenóforos

Ejemplares


carabela_small.jpgCORAL3_small.JPG
actinia_small.jpg

Morfología

Masas con poros abiertos al exterior y ósculo.
Estructura ascon, sicon o leucon.

Forma de pólipo o medusa.
Pueden ser solitarios o coloniales. Poseen tentáculos.

Transparentes. Forma de globo. Presentan ocho láminas a lo largo de su cuerpo.

Estructura interna

Atrio interior. No existen aparatos que lleven a la función de nutrición.

Boca que da paso a una cavidad digestiva en forma de saco. No existen aparatos respiratorio, circulatorio o excretor.

digestivo en forma de saco con boca y ramificaciones.

Células características

Coanocitos

Cnidoblastos

Coloblastos

Nutrición

Capturan el alimento por filtración del agua donde viven. Digestión intracelular.

Capturan alimento de forma activa utilizando los tentáculos con células urticantes.

Capturan el alimento de forma activa utilizando sus coloblastos, que atrapan a sus presas con una sustancia pegajosa.

Relación

Carecen de . Son sésiles.

Poseen una red difusa de células nerviosas y estatocistos.

Poseen una red difusa de células nerviosas y estatocistos.

Reproducción

Asexual, por gemación. Sexual, por gametos y desarrollo de larva.

Reproducción asexual por gemación con una fase fija llamada pólipo. La reproducción sexual es por gametos producidos por la fase móvil llamada medusa. Originan una larva.

Reproducción sexual. Son hermafroditas. Desarrollo larvario.

Hábitat

AcuáticoAcuático

Marino

Clasificación

Calcáreas, Demosponjas, Hexactinélidas

Hidrozoos, Escifozoos y Antozoos

Tentaculados y Nudicténeos

Triblásticos

Poseen un desarrollo más complejo y están formados por tres hojas de células embrionarias, ectodermo, endodermo y mesodermo.
A su vez, podemos dividir estos animales en dos grupos:

  • Protóstomos

  • Deuteróstomos

PROTÓSTOMOS

Los grupos de protóstomos más importantes son  Platelmintos, Nematodos, Anélidos, Moluscos y Artrópodos.

PlatelmintosNematodosAnélidos

Ejemplares

Planaria, gusano plano que vive de forma libre
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Los Áscaris son gusanos cilíndricos que pueden parasitar a gran cantidad de vertebrados
La sanguijuela es un Hirudíneo, ectoparásitoLa lombriz de tierra es un oligoqueto aphodita_small.jpgtubicola_small.jpg

Morfología

Gusanos planos

Gusanos cilíndricos, no segmentados.

Gusanos anillados

Estructura interna

Acelomados


Con o sin . Carecen de sistema respiratorio, circulatorio y excretor.

Pseudocelomados


Digestivo completo. Falta aparato respiratorio y circulatorio. Órganos excretores simples.

Celomados


Presentan metamería.
Aparato digestivo completo. Respiración cutánea por branquias en gusanos tubícolas. cerrado. Sistema de excreción con nefridios.

Nutrición

o endoparásita

Libre o parásita.

Cazadores, filtradores o ectoparásitos

Relación

Sistema nervioso formado por un par de ganglios situados en la anterior del cuerpo del que parten dos cadenas nerviosas. Los parásitos carecen de sentidos.

Aparece un anillo nervioso del que parten dos cordones nerviosos que se conectan mediante nervios transversales, llamados comisuras. Algunos presentan ocular (ojo muy primitivo).

Sistema nervioso formado por dos ganglios, llamados cerebroides, y  cadena ganglionar ventral. En la epidermis aparecen estructuras sensoriales.

Reproducción

Asexual por escisión. Sexual con fecundación interna.

Sexual, con fecundación interna. Son muy prolíficos.

Sexos separados o hermafroditas, según los grupos. Forman larvas en el desarrollo.

Hábitat

Vida libre acuática. Parásitos dentro de animales.

Casi todos los hábitats posibles, con vida libre o parásita.

Acuático, tubícola, perforando el suelo…

Clasificación

Turbelarios, Trematodos y Cestodos

 

Poliquetos, Oligoquetos e Hirudíneos

LOS MOLUSCOS

Los Moluscos son animales protóstomos, celomados, con un cuerpo blando, sin segmentar (excepto los Monoplacóforos), rodeado de un manto carnoso y un pie ventral.
Suelen producir una concha caliza, externa, que y da forma al animal.
Poseen un digestivo completo con una glándula digestiva, boca y ano.

Su sistema circulatorio es abierto (excepto en Cefalópodos), con hemolinfa como medio circulante y un corazón dorsal. El es branquial, con branquias envueltas por el manto y con modificaciones evolutivas en algunos . Posee nefridios que cumplen la función de excreción. El sistema nervioso está formado por un anillo nervioso y varios de ganglios. Muchos grupos presentan órganos táctiles, olfatorios, gustativos, estatocistos y ojos, a veces bastante complejos.

Los sexos suelen estar separados, aunque algunos son hermafroditas. Tienen un desarrollo mediante larva.

 

Monoplacóforos

Escafópodos

Aplacóforos

Poliplacóforos

Imágenes

monoplacophora_small.jpgescafopodo_small.jpgepimenia_small.jpgchiton_small.jpg

Características

Animales muy primitivos, de cuerpo segmentado.

Se llaman colmillos de mar.

También llamados Solenogastros.Se llaman quitones.
 

Gasterópodos

Bivalvos

Cefalópodos

Imágenes

caracol3_small.jpgmejillon_small.jpgcalamar_small.jpg

Características

Caracoles terrestres y marinos, babosas y limacos. A veces presentan una concha enroscada.Mejillones, almejas, berberechos. Todos con dos conchas llamadas valvas.
Pulpos, sepias, calamares. A veces presentan concha, generalmente interna. Son los más evolucionados.

LOS ARTRÓPODOS

Los Artrópodos forman un grupo muy heterogéneo de animales. Sus características comunes son presentar unas patas articuladas y un cuerpo envuelto y protegido por un exoesqueleto que muda para crecer. Su cuerpo está dividido en regiones llamadas tagmas.

Los grupos principales son quelicerados, crustáceos, miriápodos e insectos.

Quelicerados

Carecen de antenas y mandíbulas. Cuerpo dividido en dos tagmas, llamados cefalotorax (prosoma) y abdomen (opistosoma). Poseen dos quelíceros, que uñas delante de la boca (quelas), a veces con veneno.

En las imágenes se recogen los grupos principales.
Pasa el cursor sobre ellas y te aparecerá información en pantalla. Si deseas ver la imagen con mayor tamaño pulsa sobre ella.

cacerola_small.jpgtarantula_small.jpgescorpion_small.jpgpseudoescorpion_small.jpg
dysdera_small.jpgLos opiliones pertenecen al orden Falángidosacaro_small.gifgarrapata_small.jpg

Crustáceos

Poseen un cuerpo dividido en cefalotorax y abdomen.
Presentan antenas y mandíbulas, así como maxilas, apéndices modificados para manipular el alimento, y patas articuladas. Casi todos (excepto las pulgas de playa y las cochinillas de humedad) son acuáticos y la mayor parte son marinos. Respiran mediante branquias. Algunos son parásitos.

dafnia01_small.jpgostracodo_small.jpglepasantifera_small.jpgBalanus, o bellota de mar es un Cirrípedo sin pedúnculo
Porcell_small.jpgamphipodo_small.jpgcangrejo_small.jpgEl buey de mar es un Decápodo que lleva el abdomen bajo el cefalotórax

Miriápodos

Son los ciempiés (Quilópodos) y los milpiés (Diplópodos), entre otros. Poseen mandíbulas y uno o dos pares de patas por segmento del cuerpo. El corazón dorsal recorre todo el cuerpo. Algunos ciempiés tienen veneno en unas uñas que poseen en la cabeza. Respiran por tráqueas.
Algunos milpiés se caracterizan por su capacidad de enrollarse sobre sí mismos, formando una rueda, con las patas hacia dentro (formando los radios de la rueda).

En las imágenes se recogen los grupos principales.
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Insectos

Son terrestres más abundantes y variados. Se distribuyen por hábitats, bajo tierra, en el aire, dentro de seres vivos e incluso en agua dulce. Su cuerpo se divide en cabeza, tórax y abdomen.
Respiran por tráqueas.
Presentan sexos separados. El desarrollo bastante complejo, en una o varias fases larvarias.
Muestran un par de antenas y, generalmente, dos pares de alas, aunque algunos no presenten ninguno. Tienen  tres pares de patas (Hexápodos), aunque algunos grupos pueden presentar sólo dos pares. Tienen ojos compuestos y dorsal muy desarrollado. Ciertos grupos son capaces de emitir sonidos y recibirlos como mensaje (grillos). Algunos grupos son insectos sociales, organizando una sociedad con niveles jerárquicos, según el tipo de individuo.

libelula_small1.jpgTettigonia verdissima es un saltamontes. Pertenece al orden Orthoptera. Es de la familia Tetigonidae.Las cucarachas pertenecen al orden Orthoptera. Son BlatoideosLa mantis religiosa pertenece al orden Orthoptera. Es un Mántido.Las tijeretas pertenecen al orden Dermaptera.
Los piojos  chupadores pertenecen al orden AnopluraLas chinches pretenecen al orden HemipteraLos pulgones pertenecen al orden Homoptera.Las mariposas pertenecen al orden Lepidoptera.Los Lepidópteros (mariposas y polillas) presentan una fase de oruga.
Las moscas presentan dos alas. Son del orden Diptera.Los mosquitos presentan dos alas. Son del orden Diptera.Las pulgas no presentan alas. Son del orden SiphonapteraLa mariquita pertenece al orden Coleoptera.hormiga_small.jpg

DEUTERÓSTOMOS

Los de deuteróstomos son todos celomados.
Los grupos más importantes son Equinodermos y Cordados.

Equinodermos

Los Equinodermos se caracterizan por tener una simetría radial cuando son adultos. Presentan cinco áreas simétricas en su cuerpo. Debajo de la epidermis tienen un esqueleto formado por , a veces con espinas. Son todos marinos.
Su es muy rudimentario y contiene como medio circulante un líquido compuesto principalmente por agua y que utiliza para movilizar un conjunto de pies ambulacrales que le permiten desplazarse.

Respiran intercambiando los gases con el agua del mar a través de unas papilas dérmicas (las holoturias poseen árboles respiratorios en la cloaca). El sistema nervioso está formado por un anillo que rodea el esófago y cinco nervios radiales, uno por cada área corporal. Poseen estatocistos y manchas que detectan en algunas estrellas de mar. Casi todos presentan sexos separados.

estrellamar_small.jpg OFIURA_small.GIFofioderma_small.jpgEchinus_small.jpgholoturia_small.jpgCrinoide_small.jpg

Cordados

Los cordados son animales que presentan notocorda en alguna fase de su vida. La notocorda es un cordón dorsal que sirve como estructura de sostén. Además poseen un tubo neural dorsal, en, al menos, alguna parte de su ciclo biológico y hendiduras branquiales.
El corazón es ventral.

Es un grupo en el que aparecen animales poco evolucionados, los procordados, y otros mucho más evolucionados, los vertebrados.

Ascidia mentula es un urocordado.   El pez lanceta es un Cefalocordado, antecesor de los vertebrados. En la imagen se pueden apreciar las hendiduras branquiales

VERTEBRADOS

Los vertebrados son animales muy evolucionados. Poseen un esqueleto interno articulado, con un cráneo que aloja el encéfalo y una columna vertebral desde la base del cráneo hasta la cola.

Tienen un tubo digestivo completo y ventral.
El aparato respiratorio varía desde un sistema branquial a un sistema pulmonar.
Poseen riñones y un sistema circulatorio cerrado, con un corazón que impulsa la sangre. El está formado por un tubo neural dorsal, ensanchado en la cabeza, el encéfalo. Disponen de diversos sentidos que informan al cerebro sobre el medio que les rodea. Presentan sexos separados.

El subfilo Vertebrata agrupa las Clases Ciclóstomos, Condríctios, Osteíctios, Anfibios, Reptiles, Aves y Mamíferos.

Ciclóstomos

Petromizon marinus es la lamprea marina. Pertenece a la clase Ciclóstomos. Observa la forma de embudo de su boca. lampreas y mixines. Viven en medio acuático, marino o dulceacuícola. Cuerpo alargado.
No poseen mandíbulas y la boca tiene forma de embudo.
La temperatura de su cuerpo es variable, es decir, son poiquilotermos.

Condríctios

Son los tiburones, las rayas, las mantas y las quimeras. Son todos marinos.
Poseen un esqueleto cartilaginoso.
Respiran por branquias y su corazón bombea sólo sangre venosa. La temperatura de su cuerpo es variable, es decir, son poiquilotermos.

En las imágenes se recogen los grupos principales.
Pasa el cursor sobre ellas y aparecerá información en pantalla. Si deseas ver la imagen con mayor tamaño pulsa sobre ella.

TIBURON_small.JPGDasyatis_small.jpgmanta_small.jpgChimaera_small.jpg

Osteíctios

Son óseos. Son todos acuáticos, marinos o dulceacuícolas. Su esqueleto es óseo.
Respiran por branquias y su corazón bombea sólo sangre venosa. Algunos grupos presentan vejiga natatoria.
La temperatura de su cuerpo es variable, es decir, son poiquilotermos.

En las imágenes se recogen los grupos principales.
Pasa el cursor sobre ellas y aparecerá información en pantalla. Si deseas ver la imagen con mayor tamaño pulsa sobre ella.

esturion_small.jpgcongri2_small.jpgthunalba_small.jpgplatija_small.jpg
Pezluna_small.jpganoplo_small.jpgCaballomar_small.jpgcelacanto_small.jpg

Anfibios

Son las ranas, los sapos, salamandras, tritones y cecilias. Tienen la piel húmeda. Poseen patas para andar o nadar (excepto las cecilias). Son los primeros vertebrados terrestres, aunque, habitualmente, viven en el agua o cerca de ella. Tienen esqueleto óseo.
La respiración es branquial, cutánea, bucal o pulmonar, según el grupo y su desarrollo. El corazón está dividido en tres cámaras y mezcla sangre oxigenada con la carboxilada. La temperatura de su cuerpo es variable, es decir, son poiquilotermos.
Necesitan estar en el poder reproducirse y vivir en  fase larvaria (renacuajo).

En las imágenes se recogen los grupos principales.
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Sapo de los cañaverales. Imagen: De Mier y Leva.renacuajopartero_small.jpgsapopartero_small.jpg
salamandra_small.giftriton_small.jpggymnopis_small.jpg

Reptiles

Son los lagartos y lagartijas, los camaleones, tortugas, serpientes, cocodrilos y dinosaurios. Tienen la piel seca, con escamas o escudos dérmicos. Poseen patas para correr, trepar, nadar (las serpientes sólo tiene vestigios de patas). La temperatura de su cuerpo es variable, es decir, son poiquilotermos.
Su esqueleto es óseo y la respiración pulmonar. El corazón tiene tres cámaras y mezcla la sangre oxigenada con la carboxilada, aunque es más evolucionado que el de anfibios al tener el ventrículo parcialmente dividido. Los cocodrilos tienen cámaras.

En las imágenes se recogen los grupos principales.
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lacerta_small.jpgtestu2_small.jpgPITON_small.JPGcamaleon_small.jpg
Tuatara_small.jpgvaranus_small.jpgcocodrilo_small.jpgtyrannosaurus_small.jpg

Aves

Son los pájaros, las rapaces, los patos, las cigüeñas, avestruces, etc. Su cuerpo está cubierto de plumas.
Poseen dos extremidades modificadas para el vuelo, llamadas alas.
Esqueleto osificado, pero muy ligero, para poder volar. Corazón con dos aurículas y dos ventrículos, por lo que no mezclan la sangre oxigenada con la carboxilada. Poseen sacos aéreos unidos a los pulmones, para reducir su densidad. La temperatura de su cuerpo es constante, es decir, son homeotermos.
Son ovíparos.

En las imágenes se recogen los grupos principales.
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avestruz_small.jpgaguila_small.jpgbuho_small.jpgciguena_small.jpghirundo_small.jpg
perdiz_small.jpggaviota_small.jpgcisne_small.jpgpinguinos_small.jpgpaloma_small.jpg
cuervo_small.jpgabubilla_small.jpgcogujada_small.jpgherrerillo_small.jpgJilguero2_small.jpg

Mamíferos

Son los gatos, los perros, las ballenas y delfines, los conejos, los murciélagos, las jirafas, las vacas, los elefantes, los caballos, etc.; también los monos y nosotros, los humanos. El cuerpo está cubierto de pelo, a veces escaso. Tienen cuatro extremidades, en ocasiones muy modificadas, como en los delfines y ballenas. Pueden correr, andar, nadar, cazar, trepar, e incluso volar. El corazón está dividido en dos aurículas y dos ventrículos, por lo que no mezclan la sangre oxigenada con la carboxilada. La temperatura de su cuerpo es constante, es decir, son homeotermos.
Su cerebro y cerebelo están muy desarrollados. Casi todos son vivíparos y se alimentan de leche producida en las mamas de la hembra.

ornitorrinco_small.jpgcanguro_small.jpgmusarana_small.jpgmurcielago_small.jpgchimpance_small.jpg
Perezoso_small.jpgPANGOLIN_small.JPGconjeo_small.jpgraton_small.jpgBALLENA2_small.GIF
DELFIN_small.JPGLOBO_small.JPGLEOPARDO_small.JPGOSOPARDO_small.JPGcomadreja_small.jpg
FOCA_small.JPGELEFANTE_small.JPGcerdo_small.jpgOVEJA_small.JPGzebra_small.jpg

Http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/1bachillerato/organis/contenidos24.htm

En la biología un reino es la división o categorización de los seres vivos. Este sistema de clasificar a los seres vivos en reinos data de la época de Aristóteles. Este filósofo griego dividió a los seres vivos en dos reinos, el animalia y el plantae. Este concepto fue evolucionando a través del tiempo, siendo en el año 1977 cuando se estableció la categorización en seis reinos. Estos sistemas se basan en la agrupación de los seres vivos según sus características semejantes.

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Reino de las bacterias

Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Las bacterias son células procariontes, es decir tienen su material genético (DNA) libre en el citoplasma, a diferencia de las células eucariontes que poseen un núcleo interno que contiene al DNA (Ácido desoxirribonucleico). Por lo general las bacterias son unicelulares y se subdividen en gram negativas o gram positivas según se tiñan o no con la técnica inventada por Christian Gram en el año 1884. A este reino pertenecen organismos como el vibrio cholerae (responsable del cólera) y el meningococo (responsable de la meningitis).

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Reino archaea

A semejanza con las bacterias, el reino archaea también se compone por seres vivos procariontes. Morfológicamente son muy semejantes a las bacterias pero tienen un elemento diferencial en su composición. No tienen peptidoglicano en las paredes celulares. Otra diferencia con el reino de las bacterias es que son mucho más resistentes, ya que pueden sobrevivir a muy bajas o a extremadamente altas temperaturas.

Reino Fungi

El reino fungi está compuesto por organismos de células eucariontes unicelulares o multicelulares. A este reino pertenecen los hongos. Existen hongos que son beneficiosos para el ser humano como las levaduras que se utilizan en la panadería para hacer crecer el pan y existen otros tan dañinos que son capaces de causar graves enfermedades como la Cándida.

Reino plantae

Sus células son eucariontes y con frecuencia son multicelulares. Una característica importante es que su pared celular está compuesta por una sustancia llamada celulosa, la cual le otorga rigidez y soporte a la membrana, además poseen un pigmento llamado “clorofila”, el que le ayuda a la célula a obtener su energía del sol. A este grupo pertenecen las plantes.

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Reino protista

Este reino se compone por seres vivos eucariontes que no se clasifican en ningún otro reino. Pueden ser unicelulares o multicelulares. Sus células no son tan complejas como las del reino animalia por tanto no son capaces de formar tejidos. A este grupo pertenecen las algas, mohos mucosos y los protozoos.

Reino animalia

El reino animalia está compuesto por células eucariontes. Su principal diferencia con el reino plantae es que en vez de tener celulosa para mantener la rigidez de su pared celular poseen colesterol, un ácido graso complejo. Estas células son capaces de agruparse y formar tejidos, órganos y sistemas. A este grupo pertenecen las células que forman a los animales y a los seres humanos.

Para ayudar a encontrar sentido en tan grande variedad, los científicos clasifican cada criatura viviente bajo una gran categoría llamada reino. En general, los científicos están de acuerdo en que hay cinco reinos grandes en los cuales se clasifican las criaturas vivientes, de acuerdo a las características del organismo. Este sistema data de la década de 1960. Sin embargo, hoy en día muchos científicos usan un sistema de clasificación de seis reinos. Cada reino consiste de características básicas únicas de cada reino que identifica las características en común de miles de organismos
Hace más de 2.000 años, Aristóteles dividió los seres vivos en dos categorías simples: los de la vida animal y la vida vegetal. El descubrimiento de organismos unicelulares microscópicos amplió la gama de categorías, al igual que la necesidad de diferenciar entre las plantas y los hongos. A partir de 2011, el sistema de clasificación incorpora seis reinos de la vida.

Archaebacteria

Archaebacteria, como las eubacterias, caen dentro de la categoría más amplia de los procariotas. Los procariotas son las bacterias, el tipo más básico y primitivo del organismo unicelular. De acuerdo con el sitio web de la Universidad de Columbia, la capacidad de vivir en condiciones extremas es una característica principal de las archaebacteria. Pueden sobrevivir en agua extremadamente caliente, ácida o salada y no requieren oxígeno.

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Eubacteria

La composición química de las eubacterias los separa de las archaebacteria, sus parientes más cercanos. Las eubacterias son el tipo más común de bacteria y existen en casi todas partes. La mayoría de las eubacterias son útiles. Algunas son capaces de producir vitaminas y alimentos como el yogur. Otras variedades, sin embargo, son perjudiciales para los seres humanos, tales como los estreptococos y E. coli.

Protista

El reino protista es como un receptáculo para las sobras biológicas. Cualquier organismo que no encaja dentro de uno de los otros cinco reinos encuentra un hogar entre los protistas. El reino se compone principalmente de organismos unicelulares avanzados pero también contiene una serie de organismos multicelulares simples. Las algas, protozoos y hongos mucilaginosos caen dentro del reino protista.

Hongos

Los hongos son organismos multicelulares que, a diferencia de las plantas, no son capaces de hacer la fotosíntesis. Producen alimentos al romper el material de otros organismos vivos o muertos. El reino fungi incluye hifomicetos, hongos y levaduras.

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Plantas

El reino de las plantas es el segundo más grande de los seis reinos. Contiene todas las plantas de flores del mundo, árboles, musgos y helechos. Las plantas son multicelulares y producen su propio alimento mediante la fotosíntesis.

Animales

Los animales son organismos multicelulares complejos que son capaces de realizar movimientos de locomoción. A diferencia de las plantas, los animales no pueden realizar la fotosíntesis. Deben obtener toda la energía y los minerales necesarios por la ingestión de compuestos orgánicos. El reino animal contiene una amplia gama de organismos. Incluye esponjas simples y corales, invertebrados complejos, como insectos y crustáceos, y vertebrados complejos, como reptiles y mamíferos. Es el mayor de los seis reinos, con más de 1 millón de especies diferentes.

Reino Monera

Este reino presenta los mayores desafíos para que los científicos clasifiquen los organismos con precisión. Las bacterias son las reinas supremas de este reino, pero nuevos hallazgos de diferentes bacterias y la forma en que funcionan han llevado a varios científicos a cuestionarse cómo clasificar estos organismos. Con los años, algunos científicos han dividido este reino en dos reinos diferentes: archaebacteria y eubacteria, llevando a la idea de seis reinos en vez de cinco. Sin embargo, la características común de todos los organismos de este reino es un simple núcleo que no tiene membrana nuclear, lo que desparrama el ADN, en vez de encapsularlo. Algunas de estas criaturas se mueven, otras son estáticas. Algunas son autotróficas, lo que significa que hacen su propia comida, mientras que otras son heterotróficas y deben valerse de su entorno para el alimento.

Reino Protista

Este reino está hecho de organismos unicelulares que tienen un núcleo bien definido con una membrana nuclear. Los protista normalmente son encontrados en el agua y algunos son estáticos mientras otros se mueven. Este reino consiste de organismos que también son tanto autotróficos como hectotróficos al igual, y esto incluye organismos como la ameba, la euglena, el paramecio y otras algas unicelulares.


 

 3CIClo celular intervalo ent una division y la siguient,es la secuencia desd k una cel se orig asta k se divide ciclo vital juventud madurez y vejez-los organism plurice comienzn siend una cel.En los eucariotas periodos de crecimient k conducen a las cel.-convertirse en det tipos cel-a la duplic del adn-a prepararse par la divisio-y a la divis,-90%de la vida cel en period de interfase k es un period de transic. Etapas de interfase G1 tiempo entre ultima division y sintesis del adn,biosintesis de proteinas y mat.celular-fase S fase sintesis de histonas y la replicacion del adn-G2etapa de preparac para la division
DIVision celular-fase mitotica-M,consta de mitosis y citocinesis particip en el crec y reproducc.
MITOsis-proceso de division nuclear k se produc en cel somaticas,cada cel hija recib un juego complet de instrucc geneticas se distribuy el adn y los cromosom,tien lugar en -crec del embrion-sust de cel dañadas.fases mitosis -profase metafase,anafase,telofase,
CITOCINesis-es la div del citoplasma k suel empezar en la telofas,cel animal-estrechamient o surco de segmentac k separa las cel hijas del citoplasm en celulas veget se for una placa cel.
MEIOsis-obtien cel hijas con la mit de cromosomas,el nucleo se div 2 veces para dar 4 cel hijas con miembro de cada par de cromos homologos,puede ser ASexual-un solo progenity no ay cel.reproductors especiales,descendenc igual y divis cel por mitosis SEXual-requier 2 progenit hay cel germinals- la descen present una combinac de mat genet.de los padres divis cel por meiosis.el nº de crom presnt en la cel hija -nºaploide-y en el cigot y cel somat nºdiploide
FASE meiosis,fase s los cromosom se duplican,tb tiene profase,metafase,anafase,telofase,en la meiosis1 los cromosoms homologos se separn en la meiosis2 las cromatidas ermans se separan,en la profase 1 los cromosomas homolog se pponen en contact lateral-sinapsis,recombinac de segment de cromosoms
ciclos en las plants-esporofit-diploide,,y el gametofit-haploid

Mitosis:


es un proceso dinámico, continuo y muy complejo por medio del cual el material nuclear se duplica y luego se reparte y divide en partes iguales entre las celulas hijas.

Fases de la Mitosis:


interfase, profase, prometafase, metafase, anafase, telofase.

Cromátidas:


es un cromosoma recién formado, todavia unido por el centromero.

Placa Ecuatorial:


es la formacion lineal que adoptan lo cromosomas en el centro del huso en la fase de metafase de la mitosis y de la meiosis.

Fibras del huso acromático:


atraen los cromosomas hacia los centríolos respectivos.

Meiosis:


Es un tipo de division reduccional y multiple porque se lleva a cabo mediante dos divisiones sucesivas durante las cuales se forman cuatro células hijas, los cromosomas se duplican de modo que el número de cromosomas que aparecen en cada una de las cuatro células es la mitad que el de la celula madre.

Diferencias de Mitosis y Meiosis:


-Mitosis: da origen a 2 celulas hijas, se lleva a cabo en una sola division, las celulas hijas tienen el mismo numero de cromosomas que la celula madre, hace posible el crecimiento y regeneracion de los tejidos, el proceso es mas corto, se presenta en la mayor parte de las celulas somaticas del organismo.

Meiosis

Da origen a 4 celulas hijas, se lleva a cabo en dos divisiones sucesivas y continuas, las celulas hijas tienen la mitad de cromosomas de la celula madre, hace posible la reproduccion sexual, el proceso es mas largo, se presente solo en algunas celulas.

Meiosis: Consiste en 2 divisiones consecutivas que presenta etapas similares a la meiosis.

Profase I


Los cromosomas homólogos se acercan uno a otro y las cromátidas no hermanas de los dos homologos se enrrollan, produciendo el entrecruzamiento (crossing over) donde se aparean e intercambian segmentos cromosómicos (proceso importante para que exista variavilidad). Poco despues, el estado de doble hebra, que indica que ha ocurrido la replicación, se hace evidente.

Debido al apareamiento de los homólogos, se forma una estructura de cuatro cromátidas llamada tétrada

Mientras los cromosomas están juntos ocurren fenómenos similares a la mitosis: Desaparecen los nucleolos y la membrana nuclear, se separan los centriolos y se forma el huso meiótico. La diferencia principal entre esta profase y la de la mitosis radica en que en la meiosis los cromosomas homólogos están dispuestos en pares.

Metafase I


Las tétradas se alinean en el ecuador del huso en forma aleatoria, proceso denominado permutación cromosómica (es clave en la variavilidad de la especie). La diferencia que hay entre esta metafase de la meiosis y de la mitosis es que los cromosomas no se emparejan.

Anafase I


Los centrómeros y las cromátidas no se dividen. En vez de ello los cromosomas homólogos se separan y migran a los polos. Con las tétradas separadas la membrana celular empieza a contraerse

Telofase I


La célula original se divide para formar 2 células, cada una de las cuales contiene un miembro de cada par homólogo. Sin embargo cada cromosoma todavía es doble y consiste en 2 cromátidas unidas.
Despues de una breve interfase, durante la cual no ocurre la replicación del ADN o los cromosomas, se inicia la meiosis II.

En meiosis II, en cada una de las 2 células se omiten algunos de los sucesos iniciales y los cromosomas se mueven directamente al ecuador. Los centrómeros de cada cromosoma se separan y las cromátidas hermanas se desplazan hacia polos opuestos, por lo que la separación de las cromátidas ocurre en la segunda división meiótica. Cuando se completa la meiosis II, cada nuevo núcleo contiene cromosomas sencillos, como se observa en la telofase II.

Meiosis ll:


se divide material genetico de la celula,las cromatidas se separan.Ocurre la interfase 2 donde no ocurre la replicacion del adn.Profase ll:condensacion de los cromosomas.Metafase ll:los cromosomas se alinean.Anafase ll:cromatidas hermanas se segregan y se dirigen a polos ocuestos.Telofase ll:se forman nuevos nucleos,ocurre la citoqinesis.

PROFASE TEMPANA I:


Los cromosomas han aumentado en numero, se acortan y se hacen visibles; contienen dos cromátidas como en la mitosis. Se aparean formando tétradas.

PROFASE TARDÍA I:


Las cromátidas de cromosomas homólogos pueden entrecruzarse y producir el intercamvbio de porciones cromosómicasm que permitirán la recombinación genética.

METAFASE I


Los centriolos, en polos opuestos de la célula. Las tétradas se insetan en el huso y se sitúan en el centro. Las cromátidas muestran que a habido intercambio de segmentos cromosómicos entre ellas.

ANAFASE I:


Las tétrdas comienzan a separarse; los cromosomas homólogos migran hacia los polos de la célula. cada cromosoma contiene sus dos cromátidas; éstas no se han separado.

TELOFASE I :


Los cromosomasen los polos de la celula. Se forma la menbrana calular y el huso desaparece. separación de las dos células hijas. Se producen dos celulas haploides.

PROFASE II:


La meiosis II es en sencia igual que la mitosis. Desaparece la membrana nuclear y los centriolos migran hacia los polos de la célula y forman las fibras del huso.

METAFASE II:


Los cromosomas se insertan de nuevo en los microtúbos del huso y se sitúan en el centro de la célula. Observa como cada cromosoma sigue estando formado por dos cromátidas.
ANAFASE II :
Se produce la separación de las dos cromátidas de cada cromosoma y migran por las fibras del huso hacia los polos contrarios de la célula. inicio de la división del citoplasma.
TELOFASE II :
Las cromátidas han llegado a los polos de la célula, el huso desaparece, se forma la membrana nuclear y se divide el citoplasma. se han formado 4 células haploides.

G1:


celula lleva acabo sintesis de productos y secrecion de hormonas

S:


face de sintesis. cada cromosoma se duplica una vez. celulas animales tambien duplican sus centriolos.

G2:


se sintetizan las moleculas necesarias de ADN para que ocurra la division celular

Mitosis: Profase:


los cromosomas se condensan, se forma el uso mitoticoy se fija a los cromosomas.

Metafase


Los cromosomas se alinean en el eje ecuatorial.

Anafase


Cromatidas hermanas se separan y son llevadas a polos opuestos

Telofase


El huso se desintegra, se forman nuevas membranas nucleares. cromosomas se extienden nuevamente y reaparece el nucleolo.

Meiosis


Es necesaria para la reproducción sexual. En todos los individuos q se reproducen sexualmente en algún momento de su ciclo biológico ha de haber meiosis

Interfase


Premeiotica:duplica ADN.

Profase1


cromosomas homologos hacen sinapsis pa formar las tetradas (entrecruzamiento) se degrada envoltura nuclear.

Metafase1


Tetradas alinean n el plano ecuatorial.

Anafase1


Cormosomas homologos se separan y se van a los polos opuestos.

Telofase1


Cromosoma homologo esta en cada polo . comienza citocinesis.

Profase


2: cromosomas vuelven a condensarse

Metafase 2: cromosomas se alienan.

Anafase2


Cromatidas hermanas se separan y se van a los polos opuestos.

Telofase


2: se forman nucleos en polo.

Celulas Haploides


4 gametos.

UNIDAD 7:


Los principios de Mendel

La primera ley de Mendel, o principio de segregación establece que cada individuo lleva un par de factores para cada característica y que los miembros del par segregan –es decir, se separan– durante la formación de los gametos
. Si los miembros del par son iguales, se dice que el individuo es homocigota para la característica determinada por ese gen
; si son diferentes, el individuo es heterocigota para esa característica. Las diferentes formas de un mismo gen son conocidas como alelos.

La constitución genética de un organismo se denomina genotipo
. Sus características externas observables se conocen como fenotipo
. Un alelo que se expresa en el fenotipo de un individuo heterocigota, con exclusión del otro alelo, es un alelo dominante
; aquel cuyos efectos no se observan en el fenotipo del heterocigota es un alelo recesivo
. En los cruzamientos que involucran a dos individuos heterocigotas para el mismo gen, la relación en la progenie del fenotipo dominante con respecto al recesivo es 3:1.

Mendel cruzó una planta de guisante pura de semillas amarillas con una planta pura de semillas verdes, transfiriendo el polen de las anteras de las flores de una planta a los estigmas de las flores de otra planta. Estas plantas constituyeron la generación progenitora (P). Las flores así polinizadas originaron vainas de guisantes que contenían solamente semillas amarillas. Estos guisantes –que son semillas– constituyeron la generación F1. Cuando las plantas de la F1 florecieron, las dejó autopolinizarse. Las vainas que se originaron de las flores autopolinizadas (generación F2
) contenían tanto semillas amarillas como verdes, en una relación aproximada de 3:1, o sea aproximadamente 3/4 eran amarillas y 1/4 verdes.

Una planta de guisante homocigota para flores púrpuras, se representa como BB en símbolos genéticos ya que el alelo para flor púrpura es dominante (B). Esta planta BB, sólo produce gametos, ya sean femeninos o masculinos, con el alelo para flor púrpura (B). Del mismo modo, una planta de guisante de flores blancas es homocigota recesiva (bb) y solamente produce gametos femeninos o masculinos con el alelo para flor blanca (b). Finalmente, una planta heterocigota (Bb) posee flores púrpura ya que el alelo para flor púrpura (B) es dominante sobre el alelo para flor blanca (b); esta planta produce la mitad de los gametos con el alelo B y la otra mitad, con el alelo (b), ya sea que se trate de gametos femeninos o masculinos.

Se muestran las generaciones F1 y F2 después de un cruzamiento entre plantas de la generación P: una planta de guisante homocigota dominante para flores púrpuras (BB) y una planta homocigota recesiva para flores blancas (bb).

El fenotipo de la progenie de este cruzamiento–la generación F1– es púrpura, pero su genotipo es Bb. La F1 heterocigota produce cuatro tipos de gametos: masculinos B, femeninos B, masculinos b y femeninos b, en proporciones iguales. Cuando esta planta se autopoliniza, los gametos masculinos y los femeninos, B y b, se combinan al azar y forman, en promedio 1/4 BB (púrpura), 2/4 (o 1/2) Bb (púrpura) y 1/4 bb (blanco). La relación genotípica subyacente 1:2:1 es la que da cuenta de la relación fenotípica de tres dominantes (púrpura) a un recesivo (blanco), que se expresa como 3:1. La distribución de las variantes en la F2 se muestra en un tablero de Punnett, que recibió su nombre del genetista inglés que utilizó este tipo de diagrama para el análisis de las características determinadas genéticamente.

Esquema del principio de segregación de Mendel.

Un cruzamiento de prueba, en el cual un individuo con una característica fenotípica dominante –pero con un genotipo desconocido– se cruza con un individuo homocigota para el alelo recesivo, revela el genotipo desconocido. Si en un cruzamiento de prueba que involucra a un gen aparecen en la progenie los dos fenotipos posibles, el individuo probado es heterocigota; si, en cambio, en la progenie solamente aparece el fenotipo dominante, el individuo es homocigota para el alelo dominante.

Cruzamiento de prueba.

Para que una flor de guisante sea blanca, la planta debe ser homocigota para el alelo recesivo (bb). Pero una flor de guisante púrpura puede ser producida por una planta de genotipo Bb o por una de genotipo BB. ¿Cómo se podría distinguir una de otra? Los genetistas resuelven este problema cruzando estas plantas con otras que sean homocigotas recesivas. Este tipo de experimento se conoce como cruzamiento de prueba. Como se muestra aquí, la relación fenotípica en la generación F1 –de igual número de plantas con flor púrpura que de plantas con flor blanca (1invasor– indica que la planta con flor púrpura utilizada como progenitor en el cruzamiento de prueba era heterocigota.

El segundo principio de Mendel, el principio de la distribución independiente, se aplica al comportamiento de dos o más genes diferentes. Este principio establece que los alelos de un gen segregan independientemente de los alelos de otro gen. Cuando se cruzan organismos heterocigotas para cada uno de dos genes que se distribuyen independientemente, la relación fenotípica esperada en la progenie es 9:3:3:1.

Esquema del principio de la distribución independiente de Mendel.

Una planta homocigota para semillas redondas (RR) y amarillas (AA) se cruza con una planta que tiene semillas rugosas (rr) y verdes (aa). Toda la generación Fl tiene semillas redondas y amarillas (RrAa). Veamos en qué proporciones aparecen las variantes en la generación F2. De las 16 combinaciones posibles en la progenie, 9 muestran las dos variantes dominantes (RA, redonda y amarilla), 3 muestran una combinación de dominante y recesivo (Ra, redonda y verde), 3 muestran la otra combinación (rA, rugosa y amarilla) y 1 muestra las dos recesivas (ra, rugosa y verde). Esta distribución 9:3:3:1 de fenotipos siempre es el resultado esperado de un cruzamiento en que intervienen dos genes que se distribuyen independientemente, cada uno con un alelo dominante y uno recesivo en cada uno de los progenitores.

Mutaciones

A partir de los trabajos de Mendel se realizaron numerosas investigaciones sobre la herencia. El botánico Hugo de Vries, en sus estudios sobre herencia mendeliana en la planta “hierba del asno”, también llamada “diego de noche”, encontró que la herencia en esta especie generalmente era ordenada y predecible, como ocurría en el guisante. Sin embargo, ocasionalmente aparecía alguna variante que no estaba presente ni en los progenitores ni en ningún antecesor de esta planta.

De Vries conjeturó que estas variantes surgían como resultado de cambios súbitos en los genes y que la variante producida por un gen cambiado se transmitía luego a la progenie, como lo hace cualquier otra característica hereditaria. De Vries denominó mutaciones a estos cambios hereditarios repentinos, y a los organismos que exhibían estos cambios, mutantes. Los conceptos propuestos por de Vries resultaron erróneos, el concepto de mutación como fuente de la variación genética demostró ser de suma importancia, aunque la mayoría de sus ejemplos no eran válidos.

Hoy se sabe que las mutaciones son cambios abruptos en el material genético. Como resultado de las mutaciones, existe una amplia gama de variabilidad en las poblaciones naturales. En un ambiente heterogéneo o cambiante, una variación determinada puede darle a un individuo o a su progenie una ligera ventaja. En consecuencia, aunque las mutaciones no determinan la dirección del cambio evolutivo, constituyen la fuente primaria y constante de las variaciones hereditarias que hacen posible la evolución.

Alteraciones cromosómicas

En los cromosomas pueden ocurrir cambios que afecten su número o estructura. Estos cambios se clasifican como alteraciones cromosómicas numéricas o alteraciones cromosómicas estructurales, respectivamente.

Las alteraciones numéricas pueden involucrar una dotación haploide completa o sólo algunos cromosomas y, en general, se deben a fallas en la migración de los cromosomas durante la meiosis o la mitosis. Por ejemplo, los organismos eucariotas diploides presentan células o individuos haploides aunque, frecuentemente, esto no constituye una situación anormal. Tal es el caso de los gametos y de ciertas castas de abejas y hormigas que son haploides porque proceden de huevos no fecundados. En genética vegetal, suelen obtenerse experimentalmente organismos haploides y, de este modo, se consigue que ciertas variantes recesivas se expresen siempre. Seleccionando artificialmente esas variantes, pueden construirse ejemplares resistentes a diferentes factores del medio ambiente y luego, por manipulación de la mitosis –empleando agentes que impiden la formación del huso mitótico – obtener líneas puras de diploides homocigotas, derivados de los haploides seleccionados.

Otras veces, la dotación cromosómica es superior a dos y, en este caso, los organismos son poliploides (triploides, 3n; tetraploides, 4n; pentaploides, 5n; etc.) lo que representa, a veces, una situación anormal. Sin embargo, los poliploides son muy frecuentes entre las plantas.

Origen del tetraploide fértil (4n = 36) entre la col, Brassica (2n = 18), y el rábano, Raphanus (2n = 18).

 En otros casos, los cambios en el número de cromosomas no afectan a una dotación completa sino que involucran a uno o a unos pocos cromosomas. Por ejemplo, el síndrome de Down está caracterizado por una trisomíaen el par 21 (tres cromosomas del par 21) y el síndrome de Turner por una monosomíadel cromosoma X (el complemento sexual integrado por un solo cromosoma X).

Las alteraciones estructurales se deben a rupturas cromosómicas que ocurren dentro de un cromosoma o entre cromosomas no homólogos. Una porción de un cromosoma puede perderse y sufrir una deleción, puede duplicarse, puede ser translocada § a un cromosoma no homólogo, o puede invertirse. Los estudios hechos en los cromosomas gigantes de las larvas de Drosophila suministraron la confirmación visual de estos cambios, así como la evidencia final y concluyente de que los cromosomas son los portadores de las partículas de la herencia.

Alteraciones cromosómicas estructurales. a) Una porción de un cromosoma puede perderse, y sufrir una deleción; b) puede duplicarse; c) puede invertirse o d) puede ser translocada a un cromosoma no homólogo.

Mutación

Una mutación es un cambio en la secuencia del ADN. Las mutaciones pueden ser el resultado de errores en la copia del ADN durante la división celular, la exposición a radiaciones ionizantes o a sustancias químicas denominadas mutágenos, o infección por virus. Las mutaciones de la línea germinal se producen en los óvulos y el esperma y puede transmitirse a la descendencia, mientras que las mutaciones somáticas se producen en las células del cuerpo y no se pasan a los hijos.

Herencia mendeliana

La herencia mendeliana se refiere a los patrones de herencia que son característicos de los organismos que se reproducen sexualmente. El monje austriaco Gregor Mendel llevó a cabo a mediados del siglo XIX, miles de cruces con distintas variedades de la planta del guisante. Mendel explicó sus resultados describiendo las dos leyes de la herencia genética que introdujeron la idea de los rasgos dominantes y los recesivos.

Leyes de Mendel

Las Leyes de Mendel son el conjunto de reglas básicas sobre la transmisión por herencia de las características de los organismos padres a sus hijos. Estas reglas básicas de herencia constituyen el fundamento de la genética. Las leyes se derivan del trabajo realizado por Gregor Mendel publicado en el año 1865 y en 1866, aunque fue ignorado por mucho tiempo hasta su redescubrimiento en 1900.

La historia de la ciencia encuentra en la herencia mendeliana un hito en la evolución de la biología sólo comparable con las Leyes de Newton en el desarrollo de la Física. Tal valoración se basa en el hecho de que Mendel fue el primero en formular con total precisión una nueva teoría de la herencia, expresada en lo que luego se llamaría “Leyes de Mendel”, que se enfrentaba a la poco rigurosa teoría de la herencia por mezcla de sangre. Esta teoría aportó a los estudios biológicos las nociones básicas de la genética moderna.1

No obstante, no fue sólo su trabajo teórico lo que brindó a Mendel su envergadura científica a los ojos de la posteridad; no menos notables han sido los aspectos epistemológicos y metodológicos de su investigación. El reconocimiento de la importancia de una experimentación rigurosa y sistemática, y la expresión de los resultados observacionales en forma cuantitativa mediante el recurso a la estadística ponían de manifiesto una postura epistemológica totalmente novedosa para la biología de la época.2 Por esta razón, la figura de Mendel suele ser concebida como el ejemplo paradigmático del científico que, a partir de la meticulosa observación libre de prejuicios, logra inferirinductivamente sus leyes, que en el futuro constituirían los fundamentos de la genética. De este modo se ha integrado el trabajo de Mendel a la enseñanza de la biología: en los textos, la teoría mendeliana aparece constituida por las famosas dos leyes, concebidas como generalizaciones inductivas a partir de los datos recogidos a través de la experimentación.3

Índice

Historia

Artículo principal: Historia de la genética.

La teoría de la herencia por mezcla suponía que los caracteres se transmiten de padres a hijos mediante fluidos corporales que, una vez mezclados, no se pueden separar, de modo que los descendientes tendrán unos caracteres que serán la mezcla de los caracteres de los padres. Esta teoría, denominada pangénesis, se basaba en hechos tales como que el cruce de plantas de flores rojas con plantas de flores blancas producen plantas de flores rosas. La pangénesis fue defendida por Anaxágoras, Demócrito y los tratados hipocráticos y, con algunas modificaciones, por el propio Charles Darwin.

Las leyes de Mendel de la herencia fueron derivadas de las investigaciones sobre cruces entre plantas realizadas por Gregor Mendel, un monje agustino austriaco, en el siglo XIX. Entre los años 1856 y 1863,Gregor Mendel cultivó y probó cerca de 28.000 plantas de la especie Pisum sativum (guisante). Sus experimentos le llevaron a concebir dos generalizaciones que después serían conocidas como Leyes de Mendel de la herencia o herencia mendeliana. Las conclusiones se encuentran descritas en su artículo titulado Experimentos sobre hibridación de plantas (cuya versión original en alemán se denomina “Versuche über Plflanzenhybriden”) que fue leído a la Sociedad de Historia Natural de Brno el 8 de febrero y el 8 de marzo de 1865 y posteriormente publicado en 1866.4

Gregor Johann Mendel descubridor de las leyes básicas de la herencia biológica.

Mendel envió su trabajo al botánico suizo Karl von Nägeli (una de las máximas autoridades de la época en el campo de la biología). Fue él quien le sugirió que realizara su serie de experimentos en varias especies del género Hieracium. Mendel no pudo replicar sus resultados, ya que posteriormente a su muerte, en 1903, se descubrió que en Hieracium se producía un tipo especial de partenogénesis, provocando desviaciones en las proporciones mendelianas esperadas. De su experimento con Hieracium, Mendel posiblemente llegó a pensar que sus leyes sólo podían ser aplicadas a ciertos tipos de especies y, debido a esto, se apartó de la ciencia y se dedicó a la administración del monasterio del cuál era monje. Murió en 1884, completamente ignorado por el mundo científico.

En 1900, sin embargo, el trabajo de Mendel fue redescubierto por tres científicos europeos, el holandés Hugo de Vries, el alemán Carl Correns, y el austríaco Erich von Tschermak, por separado, y sin conocer los trabajos de Mendel llegaron a las mismas conclusiones que él. De Vries fue el primero que publicó sobre las leyes, y Correns, tras haber leído su artículo y haber buscado en la bibliografía publicada, en la que encontró el olvidado artículo de Mendel, declaró que éste se había adelantado y que el trabajo de De Vries no era original. En realidad, la idea de que los factores eran partículas físicas no se impondría hasta principios del siglo XX. Parece más probable que Mendel interpretó los factores de herencia en términos de la filosofía neoaristotélica, interpretando las características recesivas como potencialidades y las dominantes como actualizaciones5

En Europa fue William Bateson quien impulsó en 1900 el conocimiento de las leyes de Mendel. Al dar una conferencia en la Sociedad de Horticultura, tuvo conocimiento del trabajo de Mendel, a través del relato de Hugo de Vries; así encontró el refrendo de lo que había estado experimentando. Él fue, pues, quien dio las primeras noticias en Inglaterra de las investigaciones de Mendel. En 1902, publicó “Los principios mendelianos de la herencia”: una defensa acompañada de la traducción de los trabajos originales de Mendel sobre hibridación. Además, fue el primero en acuñar términos como “genética“, “gen” y “alelo” para describir muchos de los resultados de esta nueva ciencia biológica.

En 1902, Theodor Boveri y Walter Sutton, trabajando de manera independiente, llegaron a una misma conclusión y propusieron una base biológica para los principios mendelianos, denominada Teoría cromosómica de la herencia. Esta teoría sostiene que los genes se encuentran en los cromosomas y al lugar cromosómico ocupado por un gen se le denominó locus (se habla de loci si se hace referencia al lugar del cromosoma ocupado por varios genes). Ambos se percataron de que la segregación de los factores mendelianos (alelos) se correspondía con la segregación de los cromosomas durante la división meiótica (por tanto, existía un paralelismo entre cromosomas y genes).

Algunos trabajos posteriores de biólogos y estadísticos tales como R.A. Fisher (1911) mostraron que los experimentos realizados por Mendel tenían globalidad en todas las especies, mostrando ejemplos concretos de la naturaleza. Los principios de la segregación equitativa (2ª ley de Mendel) y la transmisión independiente de la herencia (3ª ley de Mendel) derivan de la observación de la progenie de cruzamientos genéticos, no obstante, Mendel no conocía los procesos biológicos que producían esos fenómenos.

Así, puede considerarse que las leyes de Mendel reflejan el comportamiento cromosómico durante la meiosis: la primera ley responde a la migración aleatoria de los cromosomas homólogos a polos opuestos durante la anafase I de la meiosis (tanto los alelos como los cromosomas homólogos segregan de manera equitativa o 1:1 en los gametos) y la segunda ley, al alineamiento aleatorio de cada par de cromosomas homólogos durante la metafase I de la meiosis (por lo que genes distintos y pares diferentes de cromosomas homólogos segregan independientemente).

Experimentos

Los siete caracteres que observó G. Mendel en sus experiencias genéticas con los guisantes.

Mendel publicó sus experimentos con guisantes en 1865 y 1866. A continuación se describen las principales ventajas de la elección de Pisum sativum como organismo modelo: su bajo coste, tiempo de generación corto, elevado índice de descendencia, diversas variedades dentro de la misma especie (color, forma, tamaño, entre otros.). Además, reúne características típicas de las plantas experimentales, como poseer caracteres diferenciales constantes.

Pisum sativum es una planta autógama, es decir, se autofecunda. Mendel lo evitó emasculándola (eliminando las anteras). Así pudo cruzar exclusivamente las variedades deseadas. También embolsó las flores para proteger a los híbridos de polen no controlado durante la floración. Llevó a cabo un experimento control realizando cruzamientos durante dos generaciones sucesivas mediante autofecundación para obtener líneas puras para cada carácter.

Mendel llevó a cabo la misma serie de cruzamientos en todos sus experimentos. Cruzó dos variedades o líneas puras diferentes respecto de uno o más caracteres. Como resultado obtenía la primera generación filial (F1), en la cuál observó la uniformidad fenotípica de los híbridos. Posteriormente, la autofecundación de los híbridos de F1 dio lugar a la segunda generación filial (F2), y así sucesivamente. También realizó cruzamientos recíprocos, es decir, alternaba los fenotipos de las plantas parentales:

♀P1 x ♂P2

♀P2 x ♂P1

(siendo P la generación parental y los subíndices 1 y 2 los diferentes fenotipos de ésta).

Además, llevó a cabo retrocruzamientos, que consisten en el cruzamiento de los híbridos de la primera generación filial (F1) por los dos parentales utilizados, en las dos direcciones posibles:

♀F1 x ♂P2 y ♀P2 x ♂F1 (cruzamientos recíprocos)

♀F1 x ♂P1 y ♀P1 x ♂F1 (cruzamientos recíprocos)

Los experimentos demostraron que:

  • Siguen normas estadísticas sencillas, resumidas en sus dos principios.

Las leyes de Mendel

Las tres leyes de Mendel explican y predicen cómo van a ser los caracteres físicos (fenotipo) de un nuevo individuo. Frecuentemente se han descrito como «leyes para explicar la transmisión de caracteres» (herencia genética) a la descendencia. Desde este punto de vista, de transmisión de caracteres, estrictamente hablando no correspondería considerar la primera ley de Mendel (Ley de la uniformidad). Es un error muy extendido suponer que la uniformidad de los híbridos que Mendel observó en sus experimentos es una ley de transmisión, pero la dominancia nada tiene que ver con la transmisión, sino con la expresión del genotipo. Por lo que esta observación mendeliana en ocasiones no se considera una ley de Mendel. Así pues, hay tres leyes de Mendel que explican los caracteres de la descendencia de dos individuos, pero solo son dos las leyes mendelianas de transmisión: la Ley de segregación de caracteres independientes (2ª ley, que, si no se tiene en cuenta la ley de uniformidad, es descrita como 1ª Ley) y la Ley de la herencia independiente de caracteres (3ª ley, en ocasiones descrita como 2ª Ley).

1ª Ley de Mendel: Ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación filial.

Establece que si se cruzan dos razas puras para un determinado carácter, los descendientes de la primera generación serán todos iguales entre sí fenotípica y genotípicamente, e iguales fenotípicamente a uno de los progenitores (de genotipo dominante), independientemente de la dirección del cruzamiento. Expresado con letras mayúsculas las dominantes (A = amarillo) y minúsculas las recesivas (a = verde), se representaría así: AA + aa = Aa, Aa, Aa, Aa. En pocas palabras, existen factores para cada carácter los cuales se separan cuando se forman los gametos y se vuelven a unir cuando ocurre la fecundacion.

2ª Ley de Mendel: Ley de la segregación de los caracteres en la segunda generación filial.

Esta ley establece que durante la formación de los gametos, cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constitución genética del gameto filial. Es muy habitual representar las posibilidades de hibridación mediante un cuadro de Punnett.

Mendel obtuvo esta ley al cruzar diferentes variedades de individuos heterocigotos (diploides con dos variantes alélicas del mismo gen: Aa), y pudo observar en sus experimentos que obtenía muchos guisantes con características de piel amarilla y otros (menos) con características de piel verde, comprobó que la proporción era de 3:4 de color amarilla y 1:4 de color verde (3:1). Aa + Aa = AA + Aa + Aa + aa

Según la interpretación actual, los dos alelos, que codifican para cada característica, son segregados durante la producción de gametos mediante una división celular meiótica. Esto significa que cada gameto va a contener un solo alelo para cada gen. Lo cual permite que los alelos materno y paterno se combinen en el descendiente, asegurando la variación.

Para cada característica, un organismo hereda dos alelos, uno de cada pariente. Esto significa que en las células somáticas, un alelo proviene de la madre y otro del padre. Éstos pueden ser homocigotos o heterocigotos.

En palabras del propio Mendel:6

“Resulta ahora claro que los híbridos forman semillas que tienen el uno o el otro de los dos caracteres diferenciales, y de éstos la mitad vuelven a desarrollar la forma híbrida, mientras que la otra mitad produce plantas que permanecen constantes y reciben el carácter dominante o el recesivo en igual número.

Gregor Mendel

3ª Ley de Mendel: Ley de la independencia de los caracteres hereditarios.

En ocasiones es descrita como la 2ª Ley. Mendel concluyó que diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, no existe relación entre ellos, por lo tanto el patrón de herencia de un rasgo no afectará al patrón de herencia de otro. Sólo se cumple en aquellos genes que no están ligados (es decir, que están en diferentes cromosomas) o que están en regiones muy separadas del mismo cromosoma. En este caso la descendencia sigue las proporciones.Representándolo con letras, de padres con dos características AALL y aall (donde cada letra representa una característica y la dominancia por la mayúscula o minúscula), por entrecruzamiento de razas puras (1era Ley), aplicada a dos rasgos, resultarían los siguientes gametos: AL + al =AL, Al, aL, al. Al intercambiar entre estos cuatro gametos, se obtiene la proporción AALL, AALl, AAlL, AAll, AaLL, AaLl, AalL, Aall, aALL, aALl, aAlL, aAll, aaLL, aaLl, aalL, aall.

Como conclusión tenemos: 9 con “A” y “L” dominantes, tres con “a” y “L”, tres con “A” y “l” y una con genes recesivos “aall”

En palabras del propio Mendel:

Por tanto, no hay duda de que a todos los caracteres que intervinieron en los experimentos se aplica el principio de que la descendencia de los híbridos en que se combinan varios caracteres esenciales diferentes, presenta los términos de una serie de combinaciones, que resulta de la reunión de las series de desarrollo de cada pareja de caracteres diferenciales.

Gregor Mendel

Patrones de herencia mendeliana

Mendel describió dos tipos de “factores” (genes) de acuerdo a su expresión fenotípica en la descendencia, los dominantes y los recesivos, pero existe otro factor a tener en cuenta en organismos dioicos y es el hecho de que los individuos de sexo femenino tienen dos cromosomas X (XX) mientras los masculinos tienen un cromosoma X y uno Y (XY), con lo cual quedan conformados cuatro modos o “patrones” según los cuales se puede trasmitir una mutación simple:

  • Gen dominante ubicado en un autosoma (herencia autosómica dominante).
  • Gen recesivo ubicado en un autosoma (herencia autosómica recesiva).
  • Gen dominante situado en el cromosoma X (herencia dominante ligada al cromosoma X).
  • Gen recesivo situado en el cromosoma X (herencia recesiva ligada al cromosoma X).

Fenómenos que alteran las segregaciones mendelianas

Herencia ligada al sexo

Es la herencia con el par sexual. El cromosoma X porta numerosos genes en tanto el cromosoma Y tan solo unos pocos y la mayoría en relación con la masculinidad. El cromosoma X es común para ambos sexos, pero solo el masculino posee cromosoma Y.

Herencias influidas por el sexo y limitadas al sexo

En las herencias limitadas al sexo pueden estar comprometidos mutaciones de genes con cromosomas autosómicos cuya expresión solamente tiene lugar en órganos del aparato reproductor masculino o femenino. Un ejemplo es el defecto congénito septum vaginal transverso, de herencia autosómica recesiva, o la deficiencia de 5 α reductasa que convierte a la testosterona en dihidrotestosterona que actúa en la diferenciación de los genitales externos masculinos, por lo que su ausencia simula genitales femeninos cuando el niño nace.

Una mutación puede estar influida por el sexo, esto puede deberse al efecto del metabolismoendocrino que diferencia a machos y hembras. Por ejemplo, en humanos la calvicie se debe al efecto de un gen que se expresa como autosómico dominante, sin embargo en una familia con la segregación de este gen solo los hombres padecen de calvicie y las mujeres tendrán su cabello más escaso después de la menopausia. Otro ejemplo puede ser la deficiencia de la enzima 21 hidroxilasa que interviene en el metabolismo de los glucocorticoides. Cuando esta enzima está ausente, la síntesis de glucocorticoides se desplaza hacia la formación de testosterona y esta hormona está comprometida en la embriogénesis de los genitales externos del varón, por lo que su presencia anormal en el desarrollo de un feto femenino produce la masculinización de los genitales femeninos, mientras que en el caso de un feto varón, solo incrementa el desarrollo de los masculinos. Una anormalidad de este tipo, permitirá sospechar un diagnóstico clínico más rápidamente en una niña, basado en el examen de los genitales del recién nacido, que en un niño.

Estructura génica del cromosoma Y

Por tener un solo cromosoma X, a los individuos de sexo masculino no se les pueden aplicar los términos “homocigoto” o “heterocigoto” para genes ubicados en este cromosoma y ausentes en el cromosoma Y. Ya sean genes que expresen el carácter dominante o recesivo, si están situados en el cromosoma X, los varones siempre lo expresarán y al individuo que lo porta se le denomina hemicigoto.

De lo anterior se deduce que, puesto que las hembras tienen un solo tipo de cromosoma sexual, el X, sus gametos siempre tendrán la dotación cromosómica 23,X, mientras los masculinos pueden portar una X, dando lugar a un individuo femenino (XX), o una Y, con lo que se originaría un individuo masculino (XY). Debido a esto se dice que las mujeres son homogaméticas (todos sus gametos tienen igual constitución) y que los hombres son heterogaméticos (tienen gametos 23,X y 23,Y).

Sistema de compensación de dosis génica del cromosoma X

En insectos, tal como se ha visto en Drosophila, se descubrió la existencia de un gen que ejerce de compensador de dosis, cuando se encuentra en dosis única (como ocurre en machos) produce la activación de la expresión de los genes del cromosoma X. En mamíferos no se ha encontrado un gen con función equivalente.

Lionización

La lionización o inactivacion del cromosoma X se produce porque, a diferencia del cromosoma Y, el X tiene gran cantidad de genes activos que codifican para importantes productos, tales como el factor VIII de la coagulación. Podría pensarse, por tanto, que si las hembras tienen dos X deben tener el doble de los productos o enzimas cuyos genes están en ese cromosoma con relación a los individuos del sexo masculino, sin embargo, esto no ocurre así.

Se ha observado en mamíferos que en las células somáticas del sexo femenino (46,XX), solo uno de los dos cromosomas X es activo. El otro permanece inactivo y aparece en células en interfase como un cuerpo denso fuertemente coloreado, que se inactiva y se adosa a la membrana nuclear en la periferia del núcleo, y que recibe el nombre de cuerpo de Barr. La inactivación del cromosoma X tiene lugar en el estado de mórula, alrededor del tercer día después de la fertilización y se completa, en la masa de células internas que darán origen al embrión, al final de la primera semana de desarrollo embrionario. La selección del cromosoma X que se inactivará, es un fenómeno generalmente aleatorio teniendo en cuenta que al ocurrir la fecundación cada cromosoma X tiene origen materno y paterno, en unas células se inactivará el X materno (Xm) y en otras el X paterno (Xp). Una vez que se inactiva uno de los dos cromosomas X las células descendientes mantendrán el mismo cromosoma X inactivo originándose un clon celular (Xm) o (Xp) activos. Es decir, al inicio de la inactivación, ésta es al azar, primero se inactiva al azar cualquiera de las dos X, ya sea la heredada de la madre o del padre; pero una vez ocurrida se mantiene el mismo cromosoma X que se inactivó en la primera célula del clon y las células que deriven de ésta durante el proceso de crecimiento y desarrollo mantendrán en adelante inactivado el mismo cromosoma X.

La inactivación (desactivación) del cromosoma X está determinada por el gen XIST. Este gen está involucrado en la transcripción específica de inactivación que funciona por un mecanismo de metilación preferencial, esto significa que si no hay ninguna alteración de estructura en los dos cromosomas X del genoma femenino, la inactivación debe ocurrir de forma aleatoria, pero si existiera alguna alteración con gran compromiso en la función de uno de los dos cromosomas X habría una activación no completamente aleatoria. El locus del gen XIST se encuentra localizado en Xq13.3.

La inactivación del X determina consecuencias genéticas y clínicas:

  • Compensación de dosis: iguala la dosis de productos de genes con el hemicigótico para genes localizados en el cromososa X, determinando concentraciones proteicas similares en ambos sexos, para genes ligados al X.
  • Variaciones en la expresión de mutaciones en hembras heterocigóticas: por ejemplo, presencia de síntomas más o menos severos en hembras portadoras para hemofilias A o B, distrofia muscular Duchenne, distrofias retinianas recesivas ligadas al X.
  • Los órganos femeninos se comportan como mosaicos. Este fenómeno se puede manifestar en zonas en las que se manifieste un alelo (procedente del X de la madre) y otras zonas en las que se manifiesta el otro alelo. Se observa en fenómenos como el color del pelaje de algunas hembras de felinos, de forma que los felinos de tres colores son hembras, y los de dos colores son machos;7 en el albinismo ocular recesivo ligado al X; o en el test inmunohistoquímico para la detección de la distrofina en hembras heterocigóticas para la distrofia muscular Duchenne.

Penetrancia de un gen o de una mutación específica

Penetrancia es el término que se emplea para referirse a la expresión en términos de todo o nada dentro de una población de individuos. Si la mutación se expresa en menos del 100% de los individuos portadores o heterocigóticos se dice que la mutación tiene una penetrancia reducida y que ese individuo aparentemente “sano” para el carácter o enfermedad que se estudia en la familia puede trasmitir la mutación a su descendencia y éstos expresar el defecto. La penetrancia reducida parece ser el efecto de la relación de la mutación en cuestión y otros genes del genoma, con los cuales se encuentra interactuando en unas de las células.

Expresividad de un gen o mutación específica

Expresividad se usa para referirse al grado de severidad que se manifiesta en el fenotipo. En términos clínicos, es sinónimo de gravedad. La expresión de un gen también depende de la relación de éste con el resto del genoma, pero también de la relación genoma-ambiente. Para referirse a estas gradaciones fenotípicas se utiliza el término expresividad variable del gen o de la mutación.

Efecto pleiotrópico de un gen o mutación específica

Con en término pleiotropía o efecto pleiotrópico de un gen se hace referencia a todas las manifestaciones fenotípicas en diferentes órganos o sistemas que son explicables por una simple mutación. Un ejemplo clásico para explicar este término lo constituye el Síndrome de Marfan, cuya mutación afecta al gen FBN1 que codifica a la proteína fibrilina, esta proteína se encuentra en el tejido conectivo y explica las manifestaciones esqueléticas, oculares y cardiovasculares que caracterizan al síndrome.

Heterogeneidad genética

Este término se aplica tanto a mutaciones en genes localizados en diferentes cromosomas que producen expresión similar en el fenotipo (heterogeneidad no alélica) como a mutaciones que afectan a diferentes sitios del mismo gen (heterogeneidad alélica). Esta categoría complica extraordinariamente el estudio etiológico de variantes del desarrollo de origen genético y constituye una amplia y fundamental fuente de diversidad genética del desarrollo.

Nuevas mutaciones con expresión dominante

Cuando tiene lugar una mutación de novo que se expresa como dominante, o sea, en un genotipo heterocigótico, ocurre que padres que no presentan el efecto de la mutación pueden tener un descendiente afectado. La ausencia de antecedentes familiares, una vez que se excluyen fenómenos como la penetrancia reducida del gen y variaciones mínimas de la expresividad dificulta llegar al planteamiento de una mutación de novo cuando en la literatura el defecto o enfermedad no ha sido reportada con anterioridad, con un tipo específico de herencia.

Efecto de letalidad en un genotipo específico

Algunas mutaciones se expresan de forma tan severa que producen letalidad en un genotipo específico. Un ejemplo pudiera ser el efecto de una doble dosis de una mutación que se expresa como dominante o el efecto en un genotipo hemicigótico, como ocurre en la incontinencia pigmenti, enfermedad humana dominante ligada al cromosoma X.

Herencia en mamíferos

El árbol genealógico

Pedigree autosómico dominante.

Como en cualquier otra especialidad médica, en genética adquiere enorme importancia el interrogatorio del individuo enfermo y sus familiares, pero, adicionalmente, es vital establecer los lazos de parentesco entre los individuos afectados y los supuestamente sanos, por eso se utiliza el llamado árbol genealógico o pedigree en el que mediante símbolos internacionalmente reconocidos se describe la composición de una familia, los individuos sanos y enfermos, así como el número de abortos, fallecidos, etc.

Herencias dominantes

Cuando el gen productor de una determinada característica (o enfermedad) se expresa aun estando en una sola dosis se denomina dominante y los linajes donde se segrega muestran un árbol genealógico en que, como regla, hay varios individuos que lo expresan y los afectados tienen un progenitor igualmente afectado. No obstante, hay diferencias de acuerdo a si el gen está ubicado en un autosoma o en el cromosoma X.

En la herencia autosómica dominante se cumplen los siguientes hechos:

  • Varios individuos afectados.
  • Los afectados son hijos de afectados.
  • Se afectan por igual hombres y mujeres.
  • Como regla, la mitad de la descendencia de un afectado hereda la afección.
  • Los individuos sanos tienen hijos sanos.
  • Hay hombres afectados hijos de hombres afectados (lo cual excluye la posibilidad de que el gen causante de la afección está ubicado en el cromosoma X, que en los varones procede de la madre).
  • El patrón ofrece un aspecto vertical.

En este caso los individuos afectados son usualmente heterocigóticos y tienen un riesgo del 50% en cada intento reproductivo de que su hijo herede la afección independientemente de su sexo.

En la herencia dominante ligada al cromosoma X, aunque el gen sea dominante, si está ubicado en el cromosoma X, el árbol genealógico suele mostrar algunas diferencias con respecto al de la herencia autosómica dominante:

  • Aunque los afectados usualmente son hijos de afectados y la mitad de la descendencia presenta la afección, no podemos identificar varones que hayan heredado la afección de su padre, o sea, no hay trasmisión varón-varón, puesto que los padres dan a sus hijos el cromosoma Y.
  • Igualmente llama la atención que hay un predominio de mujeres afectadas pues mientras estas pueden heredar el gen de su madre o de su padre, los varones sólo lo adquieren de su madre.
  • Una mujer afectada tendrá el 50% de su descendencia afectada, mientras que el hombre tendrá 100% de hijas afectadas y ningún hijo afectado.

Herencias recesivas

Cuando el gen causante de la afección es recesivo, por regla general el número de afectados es mucho menor y suele limitarse a la descendencia de una pareja, pero es más evidente la diferencia en la trasmisión según la mutación esté situada en un autosoma o en el cromosoma X.

En la herencia autosómica recesiva llama la atención la aparición de un individuo afectado fruto de dos familias sin antecedentes. Esto ocurre pues ambos padres de este individuo son heterocigóticos para la mutación, la cual, por ser recesiva, no se expresa ya que existe un alelo dominante normal, pero, como estudiamos en las leyes de Mendel, existe un 25% en cada embarazo, de que ambos padres trasmitan el alelo mutado, independientemente del sexo del nuevo individuo. Por aparecer usualmente en la descendencia de un matrimonio, se dice que su patrón es horizontal. Otro aspecto a señalar es que cuando existe consanguinidad, aumenta la probabilidad de aparición de este tipo de afecciones, debido a que ambos padres comparten una parte de su genoma proporcional al grado de parentesco entre ellos.

En la herencia recesiva ligada al cromosoma X es evidente que los individuos afectados son todos del sexo masculino; esto se justifica porque al tener la mujer dos X y ser el gen recesivo, el alelo dominante normal impide su expresión, mientras el varón hemicigótico si tiene la mutación la expresará. También se observa que entre dos varones afectados existe una mujer, que en este caso es portadora de la mutación. La probabilidad de descendencia afectada dependerá del sexo del progenitor que porta la mutación:

  • Un hombre enfermo tendrá 100% de hijas portadoras y 100% de hijos sanos.
  • Una mujer portadora tendrá 50% de sus hijas portadoras y 50% de hijos varones enfermos.

Conclusiones y comentarios

Es un error muy extendido suponer que la uniformidad de los híbridos que Mendel observó en sus experimentos es una ley de transmisión, pues la dominancia nada tiene que ver con la transmisión, sino con la expresión del genotipo. Por lo que esta observación mendeliana no suele considerarse una ley. Las leyes mendelianas de transmisión son por lo tanto dos: la Ley de segregación de caracteres independientes (1ª ley) y la Ley de la herencia independiente de caracteres (2ª ley).

Recorriendo la web de Wikipedia se puede observar este hecho, por ejemplo, en las versiones inglesa, francesa y portuguesa consideran que las Leyes de Mendel son dos. En cambio, en otras versiones como la catalana, la alemana, la italiana y la vasca siguen considerando la Ley de la Uniformidad como la primera Ley de Mendel, sin ser estrictamente una ley de transmisión de caracteres.

Incluso a nivel docente y bibliográfico sigue permaneciendo vigente esta visión que debería ser aclarada.

Véase también

  • Factor mendeliano: el concepto de factor mendeliano fue introducido en 1860 por Mendel, actualmente denominado gen, éste se puede definir como una unidad física y funcional que ocupa una posición específica en el genoma
  • Gen: es una región de DNA que codifica para RNA.
  • Genotipo: factores hereditarios internos de un organismo, sus genes y por extensión su genoma.
  • Fenotipo: las cualidades físicas observables en un organismo, incluyendo su morfología, fisiología y conducta a todos los niveles de descripción.
  • Alelo: es cada una de las variantes de un locus. Cada alelo aporta diferentes variaciones al carácter que afecta. En organismos diploides (2n) los alelos de un mismo locus se ubican físicamente en los pares de cromosomas homólogos.
  • Locus: ubicación del gen en un cromosoma. Para un locus puede haber varios alelos posibles. (Plural: loci)
  • Cariotipo: composición fotográfica de los pares de cromosomas de una célula, ordenados según un patrón estándar. En un cariotipo encontramos el conjunto de características que permiten reconocer la dotación cromosómica de una célula.
  • Línea pura: es la descendencia de uno o más individuos de constitución genética idéntica, obteniéndose por autofecundación o cruces endogámicos. Son individuos homocigotos para todos sus caracteres.
  • Autofecundación: proceso de reproducción sexual donde los gametos masculinos de un individuo se fecundan con los óvulos del mismo individuo. Es indispensable que sean especies monoicas (característico de las plantas y algunos animales inferiores).
  • Dominancia, Alelo dominante: predominio de la acción en un alelo sobre la de su alternativo (llamado alelo recesivo), enmascarando u ocultando sus efectos. El carácter hereditario dominante es el que se manifiesta en el fenotipo (conjunto de las propiedades manifiestas en un individuo). Según la terminología mendeliana se expresa como A>a (el alelo A domina sobre el alelo a, el carácter que determina, es por tanto el que observaremos en el fenotipo).
  • Recesividad, Alelo recesivo: característica del alelo recesivo de un gen que no se manifiesta cuando está presente el alelo dominante. Para que este alelo se observe en el fenotipo, el organismo debe poseer dos copias del mismo alelo, es decir, debe ser homocigoto para ese gen (según la terminología mendeliana, se expresaría como “aa”).
  • Meiosis: es el proceso de división celular que permite a una célula diploide generar células haploides en eucariotas. En este proceso se produce una replicación del DNA (en la fase S) y dos segregaciones cromosómicas, de manera que de una célula inicial diploide se obtienen cuatro células haploides.
  • Homocigoto: individuo puro para uno o más caracteres, es decir, que en ambos loci posee el mismo alelo (representado como aa en el caso de ser recesivo o AA si es dominante).
  • Heterocigoto: individuo que para un gen, tiene un alelo distinto en cada cromosoma homólogo. Su representación mendeliana es “Aa”.
  • Híbrido: es el resultado del cruzamiento o apareamiento de dos individuos puros homocigotos (uno de ellos recesivo y el otro dominante) para uno o varios caracteres.
  • Gameto: célula sexual que procede de una estirpe celular llamada línea germinal, en los seres superiores tienen un número de cromosomas haploide (n) debido a un tipo de división celular llamado meiosis que permite reducir el número de cromosomas a la mitad. El gameto femenino se denomina óvulo; el gameto masculino recibe el nombre de espermatozoide.
  • Cigoto o huevo: célula resultante de la unión de dos gametos haploides (es por tanto, diploide, 2n). Generalmente, experimenta una serie de divisiones celulares hasta que se constituye en un organismo completo. Su citoplasma y sus orgánulos son siempre de origen materno al proceder del óvulo.
  • Haploide: que posee un solo juego de cromosomas (n), característico de los gametos eucariotas y los gametofitos de las plantas.
  • Diploide: que tiene doble juego de cromosomas (2n). Características de las células somáticas.
  • Autosoma: todo cromosoma que no sea sexual.

UNIDAD 6

Reproducción celular

Dentro de los múltiples procesos que tiene la célula en su interior, la reproducción le permite regenerarse, a partir de una célula “madre” se originan dos células proceso conocido como la mitosis y que permite regenerar tejidos, nuestro crecimiento corporal o simplemente poder reemplazar día a día todas aquellas células que se van muriendo y hay algunas celular especializadas (las sexuales) que permiten un proceso un poco mas complejo pues a partir de una célula se originas cuatro células en un proceso conocido como la meiosis.
Como ves es un proceso complejo, pero que resulta imprescindible para nuestro organismo o para cualquier otro ser vivo. ES gracias a este proceso que la célula puede sobrevivir en el tiempo trasmitiendo sus características a nuevas generaciones, así que veamos en detalle este interesante proceso y comprendamos como es que sucede.


Aproximación hacia el concepto de reproducción celular

“La división celular es una parte muy importante del ciclo celular en la que una célula inicial (llamada “madre”) se divide para formar células hijas. Gracias a la división celular se produce el crecimiento de los organismos pluricelulares con el crecimiento de los Tejidos (biología) y la reproducción vegetativa en seres unicelulares.

Los seres pluricelulares reemplazan su dotación celular gracias a la división celular y suele estar asociada con la diferenciación celular. En algunos animales la división celular se detiene en algún momento y las células acaban envejeciendo. Las células senescentes se deterioran y mueren debido al envejecimiento del cuerpo. Las células dejan de dividirse porque los telómeros se vuelven cada vez más cortos en cada división y no pueden proteger a los cromosomas como tal”. (1)

“La replicación no puede tener lugar si no está presente una secuencia de ADN particular, llamada origen de la replicación. Este origen de replicación es especifico de la especie: las enzimas de una bacteria no encontrarán nunca un origen de replicación de levadura o de hombre  Cuando la célula alcanza aproximadamente el doble de su tamaño originario, y los cromosomas están separados, ésta se invagina y se forma una nueva pared celular, que separa las dos nuevas células y a sus duplicados cromosómicos: se trata de la división por escisión, o corte en dos células hijas de tallas idénticas y conteniendo los mismos elementos estructurales y el mismo equipamiento cromosómico.

celula.jpgEn los eucariotes, (donde el equipamiento cromosómico es complejo), el proceso o ciclo celular que asegura esta repartición equitativa de los cromosomas, mantiene una secuencia circular que incluye la mitosis, seguida por la citocinesis y, entre ésta y aquella, un período llamado interfase. Durante la interfase, la célula, se suceden los siguientes pasos:

(a) (que comienza recién ocurrida la citocinesis del ciclo anterior) intensifica su actividad bioquímica y sintetiza ex-novo muchas de sus estructuras citoplasmática; se replican las mitocondrias o cloroplastos, en su caso, que lo hacen a partir de su propio ADN;

(b) luego, sintetiza histonas y otras proteínas asociadas al ADN, proceso clave de la replicación; y

(c) antes de la mitosis, los cordones filamentosos, resultantes de la duplicación de los cromosomas ocurrida en la etapa anterior, se enroscan y compactan y se completa la duplicación de los centríolos.

Sobreviene el momento de la mitosis, proceso que tiene la función de dirigir a los cromosomas de modo tal que cada nueva célula obtenga un complemento completo, es decir, que cada una tenga la misma cantidad de cromosomas que la célula madre (dotación diploide). La mitosis se desarrolla en todas las células de la estirpe directa y en las que siguen la línea original durante su crecimiento. Se lleva a cabo en cuatro fases principales que culmina el ciclo con la citocinesis que es la división del citoplasma. La citocinesis comienza durante la telofase de la mitosis y divide la célula en dos partes iguales, coincidiendo con la línea media del huso (ver gráfico). Difiere sensiblemente en los casos de células vegetales y animales: en estas últimas la citocinesis resulta de las constricciones de la membrana celular entre los dos núcleos; en aquellas el citoplasma se divide por la confluencia de vesículas para formar la placa celular, dentro de la cual después se formará la pared celular.” (2)

La mitosis

Como se puede ver la mitosis origina dos nuevas células a partir de una célula “madre”. Este proceso de división de la célula comprende dos etapas: en la primera etapa el núcleo se divide (cariocinesis o m itosis)  y la otra etapa el citoplasma se divide o citocinesis. Hay que tener en cuenta que la división del núcleo es exacta en donde en forma equitativa se reparte el material genetico, mientras  que en la citocinesis a veces no se da esa precisión, en otras palabras el reparto de orgánulos del citoplasma y el tamaño de las células puede tener variantes o no ser equitativo; (3)

A. La mitosis comprende varias etapas:

1. INTERFASE:

mitosis_interfase.gifEs la etapa previa a la mitosis donde la célula se prepara para dividirse, en esta, los centríolo y la cromatina se duplican, aparecen los cromosomas los cuales se observan dobles.
El primer proceso clave para que se de la división nuclear es que todas las cadenas de ADN se dupliquen (replicación del ADN); esto se da inmediatamente antes de que comience la división, en un período del ciclo celular llamado interfase, que es aquel momento de la vida celular en que ésta no se está dividiendo.
Tras la replicación tendremos dos juegos de cadenas de ADN, por lo que la mitosis consistirá en separar esas cadenas y llevarlas a las células hijas. Para conseguir esto se da otro proceso crucial que es la conversión de la cromatina en cromosomas.


2. PROFASE

mitosis2.gifEs la etapa que inicia la mitosis, en ella ocurren los siguientes eventos:
Comienza con la conversión de la cromatina en cromosomas  por un proceso de espiralización de las cadenas (igual que si tenemos un alambre largo y lo convertimos en un muelle), seguiremos teniendo lo mismo, pero de forma diferente: las dos cadenas que son completamente idénticas (ya que una se ha formado por replicación de la otra) se espiralizan juntas originando las cromátidas del cromosoma.
Se duplican los centríolos
La membrana nuclear desaparece. Cuando ya ha desaparecido la membrana nuclear, los centríolos migran hacia los polos (extremos) de la célula, apareciendo entre los dos pares de centríolos una serie de fibras de proteína dispuestas de polo a polo que reciben el nombre en conjunto de huso acromático .
Los cromosomas ya formados se mueven y se unen a una fibra del huso por su centrómero (un sólo cromosoma por fibra) ), de manera que las cromátidas migran hacia los polos de la célula. En la célula vegetal no existen centríolos y a veces no se ve el huso acromático.

En ella se hacen patentes un cierto número de filamentos dobles: los cromosomas.Cada cromosoma constituido por dos cromátidas, que se mantienen unidas por un estrangulamiento que es el centrómero. Cada cromátida corresponde a una larga cadena de ADN. Al final de la profase ha desaparecido la membrana nuclear y el nucléolo. muy condensada

3.METAFASE

Se inicia con la aparición del huso, dónde se insertan los cromosomas y se van desplazando hasta situarse en el ecuador del huso, formando la placa metafásica o ecuatorial. Es una fase breve en la que todos los cromosomas dobles se encuentran situados en el ecuador (parte media) de la célula, formando una figura muy característica llamada placa ecuatorial. Tras colocarse aquí comienza la siguiente fase.


anaphase.gif4 ANAFASE     En ella el centrómero se divide y cada cromosoma se separa en sus dos cromátidas. (4) Los centrómeros emigran a lo largo de las fibras del huso en direcciones opuestas, arrastrando cada uno en su desplazamiento a una cromátida. La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original. Las cromátidas se separan por el centrómero y se desplazan hacia los centríolos, al tiempo que van desapareciendo las fibras del huso. En este momento ya se ha repartido el material hereditario (las cadenas de ADN) de forma idéntica en dos partes. Ahora las cromátidas se llaman cromosomas. La anafase es la fase crucial de la mitosis, por que en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.

telo.bmp5. TELOFASE     Los dos grupos de cromátidas, comienzan a descondensarse, se reconstruye la membrana nuclear, alrededor de cada conjunto cromosómico, lo cual definirá los nuevos núcleos hijos. A continuación tiene lugar la división del citoplasma. Es una profase al revés, se reconstruyen las membranas nucleares y reaparecen los nucléolos de las células hija. Los cromosomas se desorganizan para formar de nuevo la molécula de cromatina. Por último, la membrana celular empieza a separar los dos núcleos nuevos, finalizando el proceso de mitosis. En muchas células la mitosis suele ir acompañada de la citocinesis o separación de los citoplasmas de las células hija. (5)

B. CITOCINESIS

citocinesis_ini.gifEs la segunda etapa acompañante de la mitosis, en esta, el citoplasma se divide para formar dos células hijas diploides idénticas con la repartición aproximada de los orgánulos celulares. En las células animales se hace por estrangulación, desde fuera hacia adentro, y en las vegetales se hace por crecimiento de la pared celular desde dentro hacia afuera.

No es igual en las células animales y vegetales debido a las características fisiológicas de cada una. La citocinesis puede ser afectada por la cariocinesis (división nuclear), que es previa la división del citoplasma. Por ejemplo en casos en que se somete a una
célula a cafeína no se produce citocinesis, lo que hace que la célula experimente cariocinesis y que el resultado sea una célula polinucleada. Por curiosidad también puede haber citocinesis sin cariocinesis, al someterse la célula a bromuro de etilo, o citocinesis en células anucleadas.(5) Una vez finalizada la mitosis y la citocinesis, las dos células hijas que se forman entran en interfase, durante la cual se prepara para su próxima mitosis.

Citocinesis en células animales:


Las células animales experimentan una división de su citoplasma mediante un proceso de estrangulación y ello se acentúa tras la telofase. Todo comienza antes de la profase (durante los preparativos de la célula para su división: interfase) con la aparición del anillo preprofásico formado por microtúbulos que se sitúa en la mitad del huso mitótico (el lugar donde los cromosomas se dividen en dos) y que está unido a la membrana. La razón de la localización del huso en ese lugar es que ahí se encuentra un surco de miosina y actina. Tras la retirada de los cromosomas, en el centro, el anillo empieza a estrangular la célula por la mitad y al final consigue su división en dos, cayendo en las células hijas más o menos igual cantidad de citoplasma. Los restos del anillo preprofásico quedan en las células hijas y se utilizan para la formación del citoesqueleto de las células hijas. (6)

Citocinesis en células vegetales:


Las células vegetales se caracterizan por una citocinesis basada en la tabicación, ya que la pared celular no permite la estrangulación. A finales de la telofase se forma el fragmoplasto, vesículas de Golgi asociadas a microtúbulos polares, esta es el resultado de la fusión de los microtúbulos residuos de la mitosis y que se fusionan con los componentes de las vesículas formando una nueva pared celular. La división en un principio no es total sino que solo se divide los citoplasmas y están interconectados por plasmodesmos, unos poros de comunicación

Recordemos brevemente que el anterior proceso de la mitosis permite la regeneración, celular, nuestro crecimiento etc., es propio de todas  las células, con excepción de los gametos sexuales, es decir aquellas sexuales que permiten que un ser vivo se reproduzca, para estos organismos incluidos los seres humanos, esta división celular sobre un proceso doble, que denominamos meiosis, veámoslo en detalle:

LA MEIOSIS


Para comprender la meiosis debemos examinar los cromosomas. Cada organismo tiene un número de cromosomas característico de su especie particular. Un mosquito tiene seis cromosomas en cada célula somática; el ciruelo, cuarenta y ocho; el ser humano, cuarenta y seis; la papa, cuarenta y seis; el gato, treinta y ocho. Sin embargo en cada una de estas especies las células sexuales o gametos, tienen exactamente la mitad del número de cromosomas que caracteriza a las células somáticas del organismo. El número de cromosomas de los gametos se conoce como haploide (“conjunto simple”) y el número en las células somáticas, como número diploide (“conjunto doble”). Las células que tienen más de dos conjuntos de cromosomas se conocen como poliploides (“muchos conjuntos”).

Para simplificar, el número haploide se designa como n y al diploide 2n.
En los seres humanos por ejemplo n = 23 y por tanto 2n = 46.

La meiosis ocurre en diferentes momentos del ciclo de vida de diferentes organismos. En muchos protistas y hongos ocurre inmediatamente después de la fusión de las células que se aparean. Las células son haploides y la meiosis restablece el número haploide después de la fecundación. (7)

Fases de la meiosis

Profase I

La replicación del ADN precede el comienzo de la meiosis I. Durante la profase I, los cromosomas homólogos se aparean y forman sinapsis, un paso que es único a la  meiosis. Los cromosomas apareados se llaman bivalentes, y la formación de quiasmas causada  por recombinación genética se vuelve aparente. La condensación de los cromosomas permite que estos sean vistos en el microscopio. Note que el bivalente tiene dos cromosomas y cuatro cromátidas, con un cromosoma de cada padre. (8)

mediagr.GIFPrometafase I

La membrana nuclear desaparece.  Un cinetocoro se forma por cada cromosoma, no uno por cada cromátida, y los cromosomas adosados a fibras del huso comienzan a moverse.

Metafase I

Bivalentes, cada uno compuesto de dos cromosomas (cuatro cromatidas) se alinean en el plato de metafase. La orientación es al azar, con cada homólogo paterno en un lado. Esto quiere decir que  hay un 50% de posibilidad de que las células hijas reciban el homólogo del padre o de la madre por cada cromosoma.

Anafase I

Los quiasmas se separan. Los cromosomas, cada uno con dos cromátidas, se mueven a polos opuestos. Cada una de las células hijas ahora es haploide (23 cromosomas), pero cada cromosoma tiene dos cromátidas.

Telofase I

Las envolturas nucleares se pueden reformar, o la célula puede comenzar rápidamente  meiosis II.

Citocinesis

Análoga a la mitosis dónde dos células hijas completas se forman. 

Diferencias entre mitosis y meiosis

Ambos procesos presentan grandes similitudes pero tambien diferencias importantes. en el caso de la mitosis.- es la division de una celula somatica (corporal o no sexual) en la que se obtiene como resultado 2 celulas hijas que posean las mismas funciones y el mismo material genetico que la celula original, por eso se dice que son identicas a la celula progenitora en la meiosis.- es la division celular en la que se forman los gametos o celulas sexuales, al concluir esta division (de hecho son 2 divisiones, la primera es una meiosis verdadera y la segunda es una pseudomitosis), son producidas 4 celulas hijas que tienen la mitad del material genetico de la celula progenitora, es decir 1 cromosoma de cada par.
Como datos curiosos cabe mencionar que la mitosis es comun en todos los organismos vivientes (en bacterias la llamamos fision binaria, por la ausencia de los husos acromaticoas, pero no importa mucho), todo organismo viviente sea unicelular o multicelular posee celulas que realizan mitosis. la meiosis es unica de los organismos multicelulares. (las bacterias no hacen meiosis y esta se realiza solo a partir de los protistas pluricelulares) (9)


TEMA 1

LA REPRODUCCIÓN

DE LOS SERES VIVOS

Recuerda antes:


La reproducción es la capacidad que tienen

los seres vivos de producir nuevos individuos.

Hay dos tipos:
asexual y sexual.

– La asexual la realiza un solo individuo, no

intervienen órganos ni células especializadas y

los descendientes son idénticos entre si y a su

progenitor.

– La sexual la realizan dos individuos de sexos

distintos, intervienen órganos reproductores

 y células sexuales (gametos)
Y los descendientes

son diferentes entre si y a sus progenitores.

Tienen características de ambos.

La reproducción sexual de los animales se lleva a

cabo en tres fases


–  Producción de gametos

Tiene lugar en los

Testículos y ovarios



– Fecundación

Que externa o interna.

– Desarrollo del cigoto

Puede ser de forma ovípara

O vivípara


La reproducción sexual en las plantas con

semillas se lleva acabo en tres fases:



– Germinación de la semilla


Formación del fruto y la semilla


Polinización y fecundación

Ciclos biológicos 
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Todos los seres vivos se reproducen, es decir que forman en algún momento otro ser vivo similar a ellos. Se denomina ciclo vital o ciclo biológico al círculo imaginario que traza un organismo, desde las estructuras reproductivas con las que se inicia hasta el momento en que forma sus propias estructuras reproductivas, similares a las primeras


 

Los ciclos de vida de los organismos eucarióticos tienen un patrón común: 

1º:


dos células haploides se fusionan (SINGAMIA)
En un proceso denominado FECUNDACIÓN, uniendo cromosomas de diferentes padres y formando un CIGOTO diploide, con una nueva combinación genética. 

2º:


en cierto momento de este ciclo se produce MEIOSIS, volviendo a formar células haploides.

3º:


en algún momento del ciclo, la MITOSIS (ya sea de células haploides o diploides) da como resultado el crecimiento, en auellos organismos de cuerpos pluricelulares.

Reproducción Sexual
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Requiere de dos progenitores, y siempre se producen dos hechos importantes:

FECUNDACIÓN


Proceso por el cual se unen las dotaciones genéticas de los padres (singamia de los núcleos) produciendo una nueva combinación genética, se forma un cigoto diploide.

MEIOSIS


División celular en la cual una célula diploide (2n) forma cuatro células haploides (n) equilibrando la duplicación cromosómica producida por la singamia. Este mecanismo provee de nuevas combinaciones genéticas por medio de:

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Entrecruzamiento (crossing over) con el intercambio de porciones de adn de cromosomas homólogos

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Segregación al azar de los cromosomas

En la reproducción sexual existe fusión de gametos contrasexuados (fenómeno denominado singamia)
Que origina un cigoto.

 
VENTAJASDESVENTAJAS
Promoción de la variabilidadlos organismos se reproducen a la mitad de la velocidad comparado con aquellos que se reproducen asexualmente

Conceptos de fases nucleares y generaciones
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Fases nucleares


Son las etapas del ciclo biológico de un organismo con reproducción sexual,  caracterizadas por el número cromosómico de sus células. La fase en que los núcleos tienen una cantidad n de cromatina (o de cromosomas) se llama haploide, si la cantidad es 2n, tenemos la fase diploide.

Los hitos que delimitan las fases nucleares en un organismo son la SINGAMIA (unión de las gametas por fecundación) y la MEIOSIS.

Ciclo de vida Haploide
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Existen organismos haplontes:
ocurre la singamia y se forma el cigoto, la meiosis se produce inmediatamente después, dando esporas haploides que, por sucesivas mitosis, originan un cuerpo vegetativo haploide, que produce gametas y reinicia el ciclo. En este ciclo biológico domina la haplofase, la diplofase está reducida al cigoto.

 
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Muchas protistas como el alga Chlamidomonas y hongos como Neurospora pasan la mayor parte de su vida en la fase haploide, multiplicándose asexualmente por mitosis, produciendo poblaciones de células haploides idénticas. En determinadas condiciones ambientales, cepas diferentes producen células “sexuales” que se fecundan y forman un CIGOTO diploide.  Este cigoto produce (en este organismo) una cubierta resistente gruesa que le permite mantenerse en vida latente mientras duran las condiciones adversas. Luego del período de latencia el cigoto se divide por MEIOSIS, formando nuevamente células haploides que reinician el ciclo.

 
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Ciclo de vida del alga Chlamidomonas

Ciclo de vida diploide
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En un organismo diplonte, a partir del cigoto se forma un cuerpo vegetativo diploide por mitosis, y en su momento, diferencia gametos por meiosis, que se fusionan en un cigoto para reiniciar el ciclo. El dominio de la diplofase es absoluto.  Es el ciclo de vida típico de la mayoría de los animales y el ser humano entre ellos, siendo un ciclo casi opuesto al de Chlamidomonas. Cada uno de nosotros es un organismo diploide, las únicas etapas haploides (reducidas a células) son los espermatozoides y los óvulos.

 
diplonte.gifciclohumano.gif

Los seres humanos somos diploides (2n: 46 cromosomas), solamente nuestras gametas, óvulos y espermatozoides, son haploides (un juego de cromosomas, n: 23); es decir tenemos alternancia de fases nucleares (diploide–> haploide –> …) pero no alternancia de generaciones, ya que se considera que para que exista una generación debe suceder por lo menos una mitosis. 

Ciclos con alternancia de generaciones
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Entre ambos extremos (haplontes y diplontes) están los organismos haplodiplontes, la singamia y la meiosis se hallan separadas por fases más o menos largas, formadas por varias mitosis sucesivas, las que constituyen  generaciones alternas: individuos diploides (2n) llamados esporofitos e individuos haploides (n) llamados gametofitos. Este caso se da en los vegetales.

Haplontes y diplontes presentan una generación única, no poseen alternancia de generaciones pero si de fases nucleares. En cambio en los vegetales además de la alternancia de fases, también se alternan las generaciones: se denominan DIPLOBIONTES.

 
haplodiplonte.gif 0202-24.gif

   iconoanimado.gif ANIMACIÓN DE ESTE CICLO

Los conjuntos de células vegetativas, nacidas por mitosis a partir de una determinada célula reproductiva (espora o cigoto) constituyen las generaciones.
(NOTA: el segundo significado de “generación” (de acuerdo a la genética) es el conjunto de individuos de una población que descienden de un antecesor común)

Cuando una generación madura, forma sus propias estructuras reproductivas. Si estas estructuras son esporas, la generación que las originó se llama ESPOROFÍTICA, en cambio si origina gametas se denomina generación GAMETOFÍTICA.


En las Angiospermas (plantas con flor) la planta verde es un esporofito, y dentro de sus flores (viviendo de modo parásito) se encuentran los gemetofitos. En plantas inferiores como los helechos, ambas generaciones son plantas independientes.

 iconoanimado.gif Ver animación del ciclo de vida de las Angiospermas


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Crossing over (del inglés entrecruzamiento): Proceso que ocurre en la meiosis e incluye la ruptura de un cromosoma materno y uno paterno (homólogos), el intercambio de las correspondientes secciones de ADN y su unión al otro cromosoma. Este proceso puede resultar en un intercambio de alelos entre cromosomas.

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Esporofítica


Generación que produce esporas, en las plantas con flores está representada por la planta verde originada de la semilla.  Índice
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Esporofito (del griego spora = semilla; phyton = planta): La generación diploide (productora de espora) en los organismos con alternancia de generaciones. 

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Gameto (del griego gamos = “unión de los sexos”, esposa): Célula reproductora haploide(n) que cuando su núcleo se fusiona con otro gameto (n) del sexo opuesto origina un cigoto (2n), que por mitosis desarrolla un individuo con células somáticas diploides (2n), en algunos hongos y protistas puede, por meiosis, producir células somáticas haploides (n). 

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Gametofítica


Generación que se inicia con la meiosis y termina en la fecundación, en las plantas con flores está representada por la micróspora (gametofito masculino) y el saco embrionario (gametofito femenino)  
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Gametofito (del griego gamos = “unión de los sexos”, esposa; phyton = plantas): En las plantas que presentan alternancia de generaciones, el estadio haploide que produce gametos por mitosis

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Generación


Período de desarrollo en el ciclo biológico de un organismo, originado a partir de una estructura reproductiva y que termina en otra estructura reproductiva luego de una serie de mitosis sucesivas.
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Haploide  (del griego haploos = simple, ploion = nave): Célula que contiene solo un miembro de cada cromosoma homólogo (número haploide = n). En la

Los ciclos biológicos (Ciclo haplonte, ciclo diplonte y ciclo haplodiplonte)


El ciclo de vida se produce en individuos que poseen reproducción sexuada, pues se inicia cuando dos gametos se unen y va hasta la producción de gametos del individuo formado, finalizando un ciclo y comenzando otro con la fecundación. En las especies vivas podemos encontrar tres ciclos de vida: ciclo haplonte, ciclo diplonte y ciclo haplodiplonte.

Ciclo haplonte

Ciclo haplonte
En este ciclo de vida el organismo adulto es haploide (n) y produce gametos por mitosis. Mediante la fusión originan un cigoto diploide que rápidamente sufre una meiosis para que el organismo mantenga la haploidía (estado de la célula con un solo juego de cromosomas) de la especie.

Al quedar maduro sexualmente, producirá gametos por meiosis, comenzando otro ciclo y finalizando este. La meiosis en este ciclo ocurre en la formación del cigoto, por eso es llamado de meiosis cigótica.

Ciclo diplonte

Ciclos biologicos
Este ciclo de vida se produce en los seres humanos. En edad reproductiva, el cuerpo produce gametos por meiosis, que son las células sexuales con la mitad del número de cromosomas de la especie, es decir, son células haploides.

La meiosis de este ciclo ocurre en la formación de gametos, por eso es llamada de meiosis gamética. De la unión de estos gametos se origina un cigoto diploide, y cuando alcanza la madurez sexual se producirán gametos por meiosis dando paso al siguiente ciclo de vida.

Ciclo haplodiplonte

ciclo haplodiplonte
Este ciclo de vida se produce en la mayoría de las algas y su característica principal es la alternancia degeneraciones, donde alterna una fase haploide productora de gametos y una diploide, productora de esporas.

La fase diploide recibe el nombre de esporofito y su duración varía según la especie considerada. En briófitos, la fase gametofítica (generación haploide) es más duradera que la esporofítica (generación diploide). Ya en angiospermas la fase esporofítica es la más duradera.

El esporófito (2n) posee células reproductoras de esporas. Las esporas son haploides, por lo que hay meiosis en su producción. Las esporas se liberan en el ambiente y cuando encuentran un lugar adecuado darán lugar a organismos haploides, productores de gametos.

Estos productores de gametos son los gametófitos, y representan la generación gametofítica. Los gametos se funden, dando origen a un organismo diploide, el cigoto, que crece y se desarrolla, desencadenando la fase esporofítica.

Lamarck y la evolución biológica

Jean-Baptiste Lamarck
La idea de que los seres vivos evolucionan proporcionó el marco conceptual que permitió entender el sentido de los nuevos conocimientos y explicaciones de geólogos y naturalistas, aunque los científicos del siglo XVIII no se mostraron demasiado inclinados por aceptarla. Entre los que la consideraron favorablemente se contaron Erasmus Darwin, abuelo de Charles, y Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon.

El más importante de los evolucionistas anteriores a Darwin fue el francés Jean-Baptiste de Monet, caballero de Lamarck, quien había estudiado medicina y botánica y, en 1793, ya renombrado taxónomo, fue designado profesor de zoología en el Jardin de Plantes de París. Lamarck había advertido una clara relación entre los fósiles y los organismos modernos. A partir de estas observaciones dedujo que los fósiles más recientes estaban emparentados con los organismos modernos. Esbozó una teoría de la evolución biológica que se puede sintetizar como sigue:

  • Los individuos cambian físicamente durante su vida para adaptarse al medio que habitan;


  • los organismos adquieren caracteres que no tenían sus progenitores. Estos cambios o caracteres adquiridos se deben al uso o desuso de sus órganos;
  • Los caracteres adquiridos se transmiten por herencia biológica a sus descendientes

  • La sucesión de cambios adaptativos muestra una tendencia hacia complejidad y la perfección


La teoría de Lamarck fue criticada con vehemencia por la comunidad científica de su época, principalmente por Cuvier, quien, además de ser un científico de renombre, ocupó el cargo de Inspector General de Educación en Francia. Este y sus contemporáneos insistían en que las especies habían sido creado de manera independiente y que eran inmutables. Para probarlo, hicieron varios experimentos. Uno de ellos consistió en amputar la cola a ratones, que, aún después de 20 generaciones de haber sido sometidos a tal cambio, producían descendencia con cola. En otras palabras, mostraron que los caracteres adquiridos por interacción con el medio (como la pérdida de cola) no se transmitían por herencia biológica. En esto, la visión de Lamarck, basada en el proceso de herencia de los caracteres adquiridos, no era adecuada, pero su intuición general de que las especies evolucionan resultó correcta.

ORIGEN DE LA DIVERSIDAD BIOLÓGICA Y LA ESPECIACIÓN

Como resultado de la evolución, existen gran cantidad de plantas y animales los cuales presentan variaciones que les permiten sobrevivir en el medio donde habitan y son producto de la interacción del organismo con diversos factores físicos y biológicos.

Entre los primeros se encuentran el grado de humedad, la temperatura, cantidad de luz y los vientos del medio. Los segundos comprenden a los organismos que comparten el mismo hábitat y con los que se debe competir por alimento y espacio; así como la abundancia o no de animales y plantas que les puedan servir de alimento.

Variedades infinitas de formas y estructuras. En síntesis, los organismos vivos deben adaptarse a todos los cambios que ocurran en las condiciones físicas y biológicas de su ambiente.

Los seres vivos son muy variados, sin embargo esta diversidad y la adaptación al medio no puede explicar del todo el surgimiento de nuevas especies a partir de una ancestral. Este fenómeno se conoce como especiación y sus formas son:


Especiación alopátrica. En ella se presenta un aislamiento geográfico que impide el cruzamiento genético entre individuos de una misma especie; al pasar el tiempo se formarán dos grupos que se reproducen de manera independiente uno de otro y que –debido a las variaciones del ambiente– se van adaptando al medio, hasta el grado de llegar a no reconocerse ambas poblaciones, lo que impide la reproducción entre ellas. Se dice que estos individuos ya no son de la misma especie.
Especiación simpátrica. En ella se afirma que aunque no haya aislamiento geográfico, pueden darse otros mecanismos que logren la separación para la reproducción y que impidan el intercambio genético entre las especies. Estos engranajes se conocen como aislamiento reproductor e incluyen situaciones en las que la población se subdivide en dos subpoblaciones las cuales desarrollan diferentes caracteres biológicos; por ejemplo: diferentes periodos de reproducción.
 

PRINCIPIO DE ADAPTACIÓN

La diversidad de especies se debe a la adaptación que han logrado en relación con el medio en que habitan; es decir, existe relación directa entre la estructura del organismo, su funcionamiento y su ambiente. Además, la conducta y las costumbres de muchas de ellas dependen de las condiciones en que vivan.

La evolución es un proceso lento, que tiene lugar después de muchos años de interacción entre los organismos y su ambiente. La adaptación les permite cambiar o ajustarse a las transformaciones del hábitat donde se desarrollan.

Una clasificación de los vegetales se realiza en función de las adaptaciones que éstos sufren a fin de sobrevivir en temperaturas extremas (cálidas o frías). Esos cambios se presentan, principalmente, en las yemas y apéndices de crecimiento de las plantas.

En plantas leñosas, las yemas crecen menos de 25 cm de altura por encima del suelo, lo que les permite quedar cubiertas por nieve en el invierno sin correr peligro; otras, como las lentejas, pasan las temporadas adversas en forma de semillas.

La piel de algunos mamíferos también se ha adaptado a la temperatura del medio. En clima frío, el pelaje es más tupido y espeso que en aquellos que viven en lugares con altas temperaturas.

Cuando la adaptación a temperaturas extremas es imposible, algunos animales recurren a la migración, hibernación, etc. Las migraciones son características de las aves, que se alejan de zonas frías hacia otras más cálidas. Por su parte, a la hibernación recurren el oso y la marmota. Este mecanismo consiste en que el animal reduce al mínimo su metabolismo.

En el reino animal existen también adaptaciones especiales para la locomoción, conseguir alimento, protegerse, etcétera. Por ejemplo: el camaleón posee varias formas para obtener alimento: patas para desplazarse con facilidad en las ramas de los árboles donde habitan, lengua larga y pegajosa, ojos con un movimiento especial, mimetismo, entre otras. Entre los vegetales la adaptación se da en forma de espinas, olores desagradables, veneno, etcétera.

Ambas formas de adaptación tienen como base una serie de mutaciones que al producirse en forma sucesiva y poco a poco, se acumulan y van modificando a los seres que las sufren.

Las mutacionesson transformaciones que ocurren en el material hereditario y se conocen como cambios genéticos, las cuales se traducen de generación en generación. Éstas son responsables de la diversidad de organismos que existen. Una mutación favorable permite al individuo que la sufre sobrevivir, reproducirse y transmitir dicha mutación a su descendencia. Una mutación desfavorable conduce a la extinción de la especie.

Se puede concluir que las mutaciones dan origen a gran variedad de organismos que deben someterse al mecanismo de selección natural para poder evolucionar.

APORTES DE LA GENÉTICA, LA PALEONTOLOGÍA Y LA EMBRIOLOGÍA
A LA TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN

En 1900, Hugo de Vries (1848-1935) redescubrió las leyes de Mendel, lo que dio nuevo impulso a la genética. Esto lo llevó a establecer las bases de la teoría de las mutaciones.

Las mutaciones han sido estudiadas y comprobadas mediante experimentación en laboratorio, lo que ha dado fuerza a esta teoría conocida como neodarwinismo, la cual puede resumirse así:

El conjunto de genes o factores hereditarios de un individuo se conoce como genotipo. Los genes son responsables de las características morfológicas (de formas), fisiológicas (de función) y bioquímicas de los organismos. Las características que presenta un individuo derivadas de la interacción de sus genes y factores del ambiente externo (por ejemplo, alimentos) se conocen como fenotipo.

Una mutación o cambio en la carga hereditaria del individuo origina un nuevo genotipo. Las mutaciones favorables hacen que los organismos estén mejor adaptados y, por tanto, no sólo sobreviven, sino que también se multiplican fácilmente, perpetuando dicha transformación.

Actualmente, la teoría evolucionista ha sido aceptada en forma general por los científicos, pues está respaldada por numerosos hechos. Las dudas recaen en el mecanismo de la evolución y de su extensión. Gran número de pruebas sirven de apoyo a la teoría evolucionista; por ejemplo:

Pruebas paleontológicas. Se basan en el hallazgo de numerosos fósiles que prueban cómo la vida en la antigüedad era muy diferente a la moderna.

 

La palabra fósil deriva del latín y quiere decir: “extraído de la tierra”. En biología tiene un significado más amplio; se define como fósiles a los restos de seres orgánicos antiguos a los que se ha clasificado en cuatro tipos principales:

  1. Restos del archaepteryx.Los restos de plantas y animales conservados en ámbar.
  2. Las huellas en lodo petrificado de organismos que vivieron hace miles de años.
  3. Las partes duras (esqueletos y troncos petrificados) de animales o plantas.
  4. Los moldes de organismos en donde la roca caliza tomó el lugar de las células.

Gracias a los fósiles se han podido reconstruir, con bastante acierto, árboles genealógicos de muchos organismos. Esto permite conocer los cambios que han sufrido a través del tiempo.

 

Los estudios de anatomía comparada indican que animales y plantas presentan semejanzas en su organización; por ejemplo: las plantas y los animales están compuestos por células semejantes; todos los vertebrados tienen una columna vertebral o eje óseo y la organización general del cuerpo es parecida, aunque su número de huesos es variable.

Otro estudio de anatomía comparada que da a la teoría de la evolución mucho valor, es la existencia de organismos con órganos homólogos, análogos y rudimentarios.

Órganos homólogos, son los que tienen igual estructura y origen, pero que se han adaptado para diferentes funciones; por ejemplo: la pata del caballo y la aleta de una foca están compuestas de los mismos huesos (tienen el mismo origen); pero se han modificado y adaptado uno para correr yLas alas de los insectos y aves son análogos. otro para nadar.

Órganos análogos, tienen diferente origen, diferente estructura, pero la misma función; por ejemplo: las alas del colibrí (un ave) y las de la libélula (un insecto), aunque pertenecen a organismos diferentes, ambas sirven para volar.

Órganos rudimentarios, aparentemente inútiles en la actualidad, son aquellos que los antepasados evolutivos tuvieron y utilizaron, y que, a la vez, constituyen la huella de un antepasado remoto; por ejemplo: el apéndice del hombre; ciertas especies de serpientes tienen restos atrofiados (poco desarrollados) de patas posteriores.

Las pruebas embriológicas demuestran el parecido, tanto en forma como en estructura, de los embriones de muchos organismos en las primeras etapas de su existencia. Así, los embriones humanos, al mes de edad, presentan bolsas branquiales (semejantes a las de los peces) situadas en la región del cuello y temporalmente poseen cola.

Al germinar, las esporas de musgos y helechos producen unas estructuras laminares similares a las algas, a partir de las que se supone evolucionaron.

Todos estos estudios embriológicos contribuyen a considerar la evolución de los organismos a partir de un antepasado común.

La biogeografíaestudia la distribución de los seres vivos en el planeta y demuestra que los organismos sufren variaciones en su adaptación al medio; por ejemplo: el elefante africano y el elefante asiático.

Esta ciencia también explica cómo es que dos especies con un mismo tronco hayan podido evolucionar hacia caminos diferentes. Comprueba cómo los hundimientos terrestres y el surgimiento de cordilleras hace millones de años, formaron barreras geográficas provocando que las distintas especies quedaran separadas en el tiempo, el espacio y el ambiente. Debido a eso siguieron una evolución diferente.

Las pruebas genéticasexplican las mutaciones de los seres vivos y la transmisión de los caracteres hereditarios; un ejemplo es el llamado melanismo industrial, producido en las mariposas de abedul. Estas mariposas originalmente son de color blanco con puntos oscuros en el cuerpo y en la superficie de sus alas; sin embargo, en 1848 se descubrió, en Manchester, Inglaterra, un espécimen mutante de color negro. Esta mariposa negra fue tomando poco a poco el lugar de las blancas, haciéndose cada vez más abundante.

Para explicar este fenómeno, se observó el efecto que el humo de las fábricas había tenido en los troncos de los abedules, hábitat natural de estas mariposas, y se pudo comprobar que en ellos los líquenes habían desaparecido y su tronco se había tornado negro.

Mimetismo, forma de adaptación y sobrevivencia. Al posarse en los troncos, las mariposas de color blanco eran más visibles que las aves que se alimentaban de ellas; en cambio, las mariposas de color negro quedaban disimuladas y les era más fácil escapar de las aves depredadoras.

De esta forma, la mutación que cambió el color de las mariposas fue decisiva para su supervivencia.

Otras pruebas que apoyan la evolución son las del parecido bioquímico entre las especies; por ejemplo: la hemoglobina, proteína de la sangre, presenta la misma estructura básica en todos los vertebrados; también los ácidos nucleicos (moléculas que guardan la información para perpetuar una especie), tienen igual estructura, desde las bacterias hasta los mamíferos.

Estas pruebas son hechos biológicos que, en su conjunto, apoyan y dan validez a la teoría del evolucionismo.

Según la moderna teoría de la evolución, mejor conocida como teoría sintética, hay tres procesos principales que han originado las diferentes especies:

  1. Mutación
  2. Recombinación genética
  3. Selección natural

Las mutaciones son alteraciones en el material genético de un individuo. Este material contiene la información que determina las características de un ser vivo. Los cambios que ocurran en él son transmitidos al azar a las células sexuales del individuo. Las variaciones evolutivas en las poblaciones se deben a pequeñas mutaciones.

Las células sexuales (gametos) se unirán, a través de reproducción sexual, a las de otro individuo, para formar un nuevo ser que heredará el material genético modificado; es decir, tendrá características diferentes a las de sus progenitores. La recombinación genética (cambio en el material genético o hereditario) se debe, en gran parte, a los mecanismos de la reproducción sexual.

La reproducción sexual incrementa las posibilidades de evolución al aumentar la diversidad genética de los individuos.

La selección natural se puede definir como la supervivencia y reproducción de los individuos más aptos. Por medio de ella, aumenta el número de organismos con variaciones positivas y disminuyen o desaparecen aquellos que posean mutaciones perjudiciales.

En resumen, la teoría sintética de la evolución afirma que ésta es un proceso complejo que no se puede explicar de forma sencilla. Propone resumir las teorías evolucionistas en una sola y, aunque acepta la selección natural, agrega otros conceptos sugiriendo que la evolución es resultado de la interacción entre mecanismos de mutación y selección natural.

Evolución: Teoría y evidencia

La teoría de la evolución de Darwin se considera, con justicia, como el mayor principio unificador de la biología


. Darwin no fue el primero en proponer una teoría de la evolución , pero fue el primero que describió un mecanismo válido por el cual podría ocurrir. Su teoría difería de teorías previas en que él imaginaba a la evolución como un proceso doble, que dependía: 1) de la existencia de variaciones heredables entre los organismos, y 2) del proceso de selección natural por el cual algunos organismos, en virtud de sus variaciones heredables, dejaban más progenie que otros.

Existen numerosas evidencias que ponen de manifiesto la existencia del proceso evolutivo


. Distinguiendo el campo del que provienen, pueden reconocerse cinco fuentes de evidencia: la observación directa, la biogeografía, el registro fósil, el estudio de las homologías y la imperfección de la adaptación.

Desde la época de Darwin, se ha acumulado una gran cantidad de nuevas evidencias en todas estas categorías, particularmente en los niveles celular, subcelular y molecular, que destacan la unidad histórica de todos los organismos vivos. Una debilidad central de la teoría de Darwin, que permaneció sin resolver durante muchos años, fue la ausencia de un mecanismo válido para explicar la herencia.

En la década de 1930, el trabajo de muchos científicos se plasmó en la Teoría Sintética de la evolución, que combina los principios de la genética mendeliana con la teoría darwiniana. La Teoría Sintética ha proporcionado -y continúa proporcionando- el fundamento del trabajo de los biólogos en sus intentos por desentrañar los detalles de la historia de la vida.

La teoría de Darwin

Charles Darwin no fue el primero en proponer que la diversidad de los organismos es el resultado de procesos históricos, -pero el reconocimiento por la teoría de la evolución § le pertenece por dos razones. En primer lugar su “larga argumentación”‘ -como fue caracterizado El Origen de las Especies– dejó poca duda acerca de que la evolución había ocurrido en realidad y, de esta manera, marcó un punto de viraje en la ciencia de la biología. La segunda razón, que está íntimamente vinculada con la primera, es que Darwin percibió el mecanismo general en virtud del cual se produce la evolución.

El concepto original de Darwin y de Wallace acerca de cómo ocurre la evolución todavía sigue proporcionando el marco básico para nuestra comprensión del proceso. Ese concepto se funda en cinco premisas:

  1. Los organismos engendran organismos similares; en otras palabras, hay estabilidad en el proceso de la reproducción


  2. En la mayoría de las especies §, el número de individuos que sobreviven y se reproducen en cada generación es pequeño en comparación con el número total producido inicialmente.
  3. En cualquier población § dada ocurren variaciones aleatorias entre los organismos individuales, algunas de las cuales son hereditarias, es decir, que no son producidas por el ambiente.
  4. La interacción entre estas variaciones hereditarias, surgidas al azar, y las características del ambiente determinan en grado significativo cuáles son los individuos que sobrevivirán y se reproducirán y cuáles no. Algunas variaciones permiten que los individuos produzcan más descendencia que otros. Darwin llamó a estas características variaciones “favorables” y propuso que las variaciones favorables heredadas tienden a hacerse cada vez más comunes de una generación a otra. Este es el proceso al que Darwin llamó selección natural §


  5. Dado un tiempo suficiente, la selección natural lleva a la acumulación de cambios que provocan diferencias entre grupos de organismos.

Evidencias del proceso evolutivo

La formulación de la teoría evolutiva se sustentó en un gran número de datos, a los que se han sumado posteriormente numerosas evidencias que ponen de manifiesto la evolución § histórica de la vida. Podemos clasificar estas evidencias distinguiendo las cinco principales fuentes de las que provienen: la observación directa, el estudio de la biogeografía, el registro fósil §, el estudio de las homologías § y la imperfección de la adaptación §.

La observación directa permite apreciar, en algunos casos, la acción de la selección causada por las presiones de la civilización humana sobre otros organismos. Estos casos representan el cambio en pequeña escala que ocurre dentro de las poblaciones § (microevolución). Entre los ejemplos modernos de selección natural §, que actúa sobre variaciones aleatorias, se encuentra el aumento en la frecuencia de una variante negra de Biston betularia en áreas industriales, el incremento de las bacterias resistentes a antibióticos, los múltiples logros de la selección artificial § y la constatación de las variaciones existentes entre poblaciones naturales pertenecientes a una misma especie §.

En el método para detectar y aislar bacterias resistentes a las drogas. a) Las bacterias son cultivadas en un caldo que contiene nutrientes. b) Se esparce una muestra de la suspensión celular sobre la superficie de una placa de Petri que contiene un caldo nutritivo solidificado con agar §. c) Se incuba la placa hasta que se visualizan las colonias individuales. d) Se utiliza un trozo de paño aterciopelado, ajustado alrededor de un bloque cilíndrico, para transferir una muestra de las colonias a otra placa de Petri que contiene un medio sólido con el antibiótico penicilina y que constituirá una réplica de la original. e) Sólo las bacterias resistentes a la penicilina crecerán en la placa que contiene el antibiótico.

Los ejemplos mencionados apoyan la propuesta de Darwin de la selección natural como principal mecanismo del cambio evolutivo. Sin embargo, si bien ilustran significativamente el cambio que ocurre dentro de las poblaciones, no constituyen por sí mismos evidencias del cambio evolutivo que ocurre por encima del nivel de las especies (macroevolución).

Las evidencias del cambio evolutivo a gran escala provienen de otras fuentes:

Los datos provenientes de la biogeografía evidencian qué tipos particulares de organismos se encuentran en áreas geográficas específicas, pero no en otras áreas de clima y topografía similares. Las observaciones de Darwin acerca de la distribución geográfica y una multitud de otros ejemplos biogeográficos constituyen una fuerte evidencia de que los seres vivos son lo que son y están donde están a causa de los acontecimientos ocurridos en el curso de su historia previa.

Otra línea de evidencias que ponen de manifiesto la ocurrencia de la macroevolución es la proporcionada por el registro fósil, que muestra que los organismos tienen una larga historia y que han cambiado en el curso del tiempo. El registro fósil revela una sucesión de patrones morfológicos en la que las formas más simples generalmente preceden a las más complejas. Los estudios geológicos y la recolección de especímenes vegetales y animales formaban parte de las actividades de Darwin durante el viaje del Beagle. Las costas de Sudamérica eran de interés particular, porque mostraban evidencias de extensos cataclismos con muchos estratos geológicos expuestos.

Otra prueba importante de la evolución a gran escala que se desprende del análisis del registro fósil está dada por la secuencia de aparición de ciertos grupos de organismos que permite deducir un orden evolutivo para esos grupos: primero peces, luego anfibios, luego reptiles y finalmente aves y mamíferos.

Una línea de evidencias adicional del proceso evolutivo proviene del estudio comparativo de las denominadas estructuras homólogas y de las vías bioquímicas. Las homologías § entre las estructuras, los patrones de desarrollo y la unidad bioquímica de organismos diversos denotan una ascendencia común. Las similitudes que expresan homologías son poco explicables en términos de su funcionalidad. La pata del caballo, el ala del murciélago, las aletas de una ballena están constituidas sobre la base de un mismo patrón, que incluye los mismos huesos en posiciones relativas similares. Los miembros con cinco dedos son homólogos en la medida que constituyen una similitud entre especies, que no está justificada funcionalmente. Para los naturalistas predarwinianos, ésta era una evidencia de la existencia de un “plan de la naturaleza”, en un sentido místico. Para los biólogos evolucionistas, es la evidencia del origen común de estos grupos, a partir de un antecesor común que tenía cinco dedos. Si las especies hubieran sido creadas separadamente, sería imposible interpretar esta coincidencia.

Finalmente, una última línea de evidencia proviene de los estudios sobre la adaptación §, también llamada la “imperfección” de la adaptación. En el curso de su carrera como naturalista, Darwin acumuló una enorme cantidad de información sobre los organismos vivos. Sobre la base de este vasto conocimiento, Darwin sabía que no todas las adaptaciones -“dispositivos”- son perfectas. Las adaptaciones simplemente son tan buenas como pueden serlo. Lejos de ser una dificultad para los evolucionistas, según lo muestra un análisis cuidadoso, la imperfección de muchas adaptaciones constituye una quinta línea de fuerte evidencia en apoyo de la evolución.

Darwin encontró numerosos ejemplos en los que comprobó que la evolución, muy lejos de operar como un delicado ingeniero que diseña y construye a cada especie a partir de un plan preconcebido y de materiales óptimos, se parecería más a un zapatero remendón que pone parches sobre diseños preexistentes. Las adaptaciones proveen evidencia no sólo de que en las poblaciones ocurren cambios graduales a lo largo del tiempo en respuesta a fuerzas selectivas del ambiente, sino también de que muchas de ellas distan de ser perfectas como consecuencia de las restricciones dadas por la historia evolutiva del grupo.

La teoría de la evolución en la actualidad

Desde la época de Darwin se ha acumulado un gran número de evidencias adicionales que sustentan la realidad de la evolución § que ponen de manifiesto que todos los organismos vivos que existen hoy sobre la Tierra se han establecido a partir de formas más antiguas, en el curso de la larga historia del planeta. En verdad, toda la biología moderna es una confirmación del parentesco existente entre las numerosas especies de seres vivos y de la diferenciación y diversificación ocurrida entre ellas durante el curso del tiempo. Desde la publicación de El Origen de las Especies, el interrogante importante acerca de la evolución, ya no ha sido si ella ocurrió o no. Esto no constituye actualmente un tema de disputa para la abrumadora mayoría de los biólogos. Los interrogantes principales, y aun fascinantes, para los biólogos conciernen a los mecanismos por los cuales ocurre la evolución.

Una de las principales debilidades de la teoría de la evolución, según fuera formulada por Darwin, era la ausencia de un mecanismo válido para explicar la herencia §.

El desarrollo posterior de la genética permitió dar respuesta a tres cuestiones que Darwin nunca pudo resolver: 1) ¿de qué manera se transmiten las características heredadas de una generación a la siguiente?; 2) ¿por qué las características heredadas no se “mezclan”, sino que pueden desaparecer y luego reaparecer en generaciones posteriores y 3) ¿de qué manera se originan las variaciones sobre las cuales actúa la selección natural §?

La combinación de la teoría de la evolución de Darwin con los principios de la genética mendeliana se conoce como la síntesis neodarwiniana o la Teoría Sintética de la evolución. Algunos aspectos de la Teoría Sintética recientemente han sido puestos en tela de juicio, en parte como resultado de nuevos avances en el conocimiento de los mecanismos genéticos producidos por los rápidos progresos en biología molecular y, en parte, como resultado de nuevas evaluaciones del registro fósil §. Las controversias actuales, que se refieren principalmente al ritmo y a los mecanismos del cambio macroevolutivo y al papel desempeñado por el azar en la determinación de la dirección de la evolución, no afectan a los principios básicos de la Teoría Sintética. Sin embargo, prometen proporcionarnos una comprensión mayor que la actual acerca de los mecanismos por los cuales ocurre la evolución.

Especiación
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Un población diverge, forman poblaciones similares y relacionadas. ¿Cuando dos poblaciones se convierten en dos nuevas especies?, cuando dos poblaciones no se inter-reproducen más se considera que son nuevas especies. Como la selección natural adapta poblaciones que ocupan diferentes entornos, ellas divergen en razas, subespecies y finalmente especies separadas.

Una especie puede ser definida como una o más poblaciones de individuos que se inter-reproducen y se encuentran reproductivamente aislados en la naturaleza de todos los otros organismos. 

La divergencia genética resulta cuando la adaptación, corrimientos y mutaciones actúan sobre las poblaciones. Las barreras al flujo genético aíslan a  esas poblaciones, llevando a la formación de nuevas y separadas especies.

Especiación alopátrica
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En la especiación alopátrica las poblaciones comienzan a divergir cuando el flujo de genes entre ellas se restringe. El aislamiento geográfico es, a menudo, la primera etapa de este proceso. Se pueden desarrollar otros mecanismos que producen restricciones adicionales a la interreproducción entre poblaciones, los mecanismos aislantes de la reproducción:

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Separación geográfica

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Rituales de cortejo

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Variaciones estacionales y temporales.

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Esterilidad de los híbridos

Especiación simpátrica
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Poliploidía e hibridación son mecanismos importantes de especiación en plantas. Si bien los animales tienden a ser unisexuales, las plantas, a menudo, tienen los dos sexos funcionales en el mismo individuo. En consecuencia, las plantas (en ausencia de mecanismos de auto incompatibilidad) pueden reproducirse a si mismas (sexual y asexualmente), estableciendo  rápidamente especies reproductivamente aisladas.

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Poliploidía es un incremento del número de cromosomas característico del complemento diploide, por ejemplo la no disyunción de los cromosomas en la meiosis es lo que lleva a individuos 4n, este individuo estará aislado reproductivamente de la especie a pesar de poder reproducirse sexualmente.

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Hibridación, un híbrido es un descendiente de padres pertenecientes a diferentes especies.
Pueden producirse híbridos entre animales ( por ejemplo la mula), pero es mas común entre plantas. Los híbridos frecuentemente son estériles dado que, al no existir homólogos, los cromosomas no se aparean en la meiosis.

En caso de existir poliploidía y el número de cromosomas se duplica, el híbrido puede producir gametos viables, ya que cada cromosoma tendrá su pareja , los gametos resultantes serán diploides.

Radiación adaptativa es un término empleado para describir la diversificación hacia distintos nichos ecológicos por especies derivadas de un ancestro común. Algunos ejemplos impresionantes incluyen a los chupaflores hawaianos (ver figura 7) y los peces cíclidos de los grandes lagos de África; en ambos grupos, las especies cercanamente relacionadas difieren ampliamente en sus hábitos alimenticios y la morfología asociada a tal proceso. Como en muchos ejemplos de radiación adaptativa, estos dos grupos se han diversificado en regiones en los que la diversidad de otras aves o peces es baja. Por lo tanto, parece que los cambios evolutivos en el empleo de los recursos están frecuentemente determinados por la competencia entre las especies, y pueden ser apreciados por la disminución de la competencia.
En teoría, la competencia interespecífica puede favorecer la evolución de la divergencia, por lo que las especies se hacen distintas en la manera del empleo de sus recursos. Las respuestas evolutivas de este tipo pueden fomentar la radiación adaptativa, pero no son necesariamente responsables de todas las radiaciones adaptativas. Los ejemplos de Desplazamiento de Carácter son una evidencia de que las especies evolucionan en respuesta a la competencia interespecífica; los desplazamientos de carácter se definen como una mayor diferencia entre pares de poblaciones de especies simpátricas que entre pares de especies alopátricas.
Desde luego, surge la pregunta ¿Existe alguna relación entre las radiaciones adaptativas y la biodiversidad? Indudablemente que existe. En todos los casos en que se ha presentado una radiación adaptativa, la biodiversidad se ha visto enriquecida. Considera, por ejemplo el caso de la radiación adaptativa de los mamíferos (ver figura 8) que generó la gran diversidad de ésta Clase taxonómica. Se generó una gran variedad que va desde los voladores (murciélagos), planeadores (ardillas), corredores (caballos), fosorios (topos), arborícolas (simios), semiacuáticos (nutria), marinos no estrictos (focas) y marinos(delfines y ballenas); en fin, la biodiversidad del planeta es actualmente más rica debido a la radiación adaptativa de los mamíferos y de cualquier otro grupo que se haya diversificado.

 



Figura 7. Muestra de la radiación adaptativa de los chupaflores hawaianos (Drepanididae). Las flechas indican posibles cambios evolutivos a través de los cuáles la forma de los picos han evolucionado mediante estadios intermedios. Esta familia, incluyendo los forrajeros de espigas de pico delgado, los de largo pico bebedores de néctar, las formas con aspecto de pájaro carpinteros, como Hemignathus wilsoni, y los comedores de semillas, de pico robusto, juegan la mayoría de los roles ecológicos que en el continente realizan una diversidad de distintas especies de aves.



Figura 8. Esquema de radiación adaptativa de los mamíferos.

Vías de la evolución. Tomando en cuenta la manera como las especies se forman, éstas pueden estudiarse en un contexto general comparativo, notándose que algunas especies se parecen y otras son completamente disímiles. Esto, de gran utilidad para los taxónomos (quienes se encargan de clasificar a los seres vivos), puede sistematizarse en tres tipos de similitudes básicas: la divergencia, el paralelismo adaptativo y la convergencia, aspectos que estudiaremos a continuación.
Para poder entender claramente las vías de la evolución, será necesario explicar primeramente las estructuras homólogas y análogas.
Homología y divergencia. La homología estructural (homo, significa igual) y la evolución divergente surgen cuando una población se divide en dos o más poblaciones, quedando aisladas una de la otra, y en las que cada una experimenta procesos de cambio que las modifica y las hace divergir genéticamente una de otra. Cuanto más tiempo transcurra en la separación, mayor será la divergencia, tanto en la apariencia general como en la función de uno o varios órganos y es a lo que se le llama divergencia morfológica.
Aun cuando el tiempo transcurrido y las divergencias sean muy notorias, las especies de las dos poblaciones conservan similitudes, ya que partieron de un mismo patrón general morfológico y funcional, y sus modificaciones tienen que partir de una misma forma ancestral. Por ejemplo, los reptiles, aves y mamíferos (todo ellos vertebrados) son descendientes de un ancestro común anfibio que comenzó la invasión al medio terrestre hace muchos millones de años (ver figura 9). Esta aseveración está basada en la comparación de restos fósiles de reptiles primitivos, con diversos vertebrados fósiles y actuales. Esta comparación es especialmente significativa en los huesos de las extremidades anteriores que tienen cinco dedos. Los descendientes de este anfibio primitivo invadieron nuevos ambientes en tierra, lo que desarrolló muchas líneas evolutivas y nuevas adaptaciones. Algunos de los descendientes de éstos, más tarde regresaron del medio terrestre al ambiente marino, con nuevas adaptaciones para vivir en él. Algunos descendientes que se encuentran ahora en linajes muy separados, modificaron sus extremidades de cinco dedos, para desarrollarlas en alas, y tenemos como resultado a los extintos pterosaurios (reptiles voladores), a las actuales aves y murciélagos.
En otros linajes, las extremidades evolucionaron de manera diferente, formando aletas, como en el caso de los pingüinos y delfines, mientras que en otros linajes se modificaron para formar pezuñas con un solo dedo, como en el caballo actual, o para formar extremidades con dedos prensiles, como en el caso del humano. Todos estos ejemplos son casos de homología, que es; “La similitud de una o más partes del cuerpo que han sido modificadas evolutivamente en diferentes formas en diferentes líneas de descendencia de un ancestro común”. Por lo tanto, se puede decir que la homología estructural es el resultado de la evolución divergente.
Evolución divergente. A través de los procesos de dispersión, puede ocurrir que poblaciones emparentadas permanezcan separadas entre sí durante períodos prolongados de tiempo, incluso hasta por millones de años. Durante este período pueden: a) estar sometidas a presiones selectivas tan distintas que llegan a diferenciarse pronunciadamente unas de otras y b) si se tienen varias poblaciones de una misma especie ubicadas en ambientes similares, puede ocurrir que la composición genética de una (o varias) de ellas, sea favorecida por la selección, evolucionando de una manera diferencial. A estos procesos de separación poblacional se le conoce como evolución divergente.
De la multitud de posibles ejemplos, mencionaremos el de algunos felinos que habitan en nuestro país (ver figura 10): el jaguar, (Felis onca), ocelote (Felis pardalis), margai (Felis wiedii), puma (Felis concolor), lince (Lynx rufus) y jaguarundi (Felis jagouaroundi). De estos 6 felinos, el primero en divergir de la población original fue el lince, pues aunque forma parte de la familia felidae, pertenece a distinto género por presentar menos afinidades con lo otros cinco, que pertenecen al género Felis, Es indudable que estos organismos sufrieron diversos grados de aislamiento y aunque en la actualidad su distribución puede llegar a sobrelaparse, nunca llegan a aparearse en condiciones naturales, por lo que se dice que han divergido lo suficiente para considerarlos como especies distintas.
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Figura 9. Homología en las extremidades superiores de vertebrados.Nótese la presencia de los mismos huesos, aunque modificados.

Figura 10. Ejemplo de evolución divergente. Cinco de los seis Felinos de México; falta el margai


Analogía. Las estructuras análogas se caracterizan por ser partes del cuerpo que tienen similar forma y función en diferentes linajes (lejanamente relacionados) y el carácter aparece a partir de una vía de desarrollo independiente en cada grupo. Es decir, la semejanza del carácter o parte del cuerpo se debe a factores distintos a un origen genético común. Esto se produce cuando dos líneas de un ancestro común que se separaron en un pasado remoto y que han evolucionado separadamente por mucho tiempo se encuentran en un determinado momento con presiones de selección ambientales semejantes y responden desarrollando adaptaciones similares para ambientes similares, o sea que, cambian por las presiones ambientales, terminando con estructuras parecidas una a otra, a partir de un origen diferente. Las alas presentes en los insectos y en las aves constituyen uno de los ejemplos más conocidos (figura 11).

 

 

Figura 11. Ejemplo de analogía entre las alas de las mariposas (insectos) y las alas de las aves.

Convergencia


Los tiburones, ictiosaurios y delfines (nadadores veloces) son similares en la forma general del cuerpo, pero sobre todo son similares en las aletas (extremidades anteriores modificadas en el ictiosaurio y delfín y aletas pectorales en el tiburón) que les sirven como estructura natatoria, que les proporciona estabilidad, y que son estructuras análogas (análogo significa similar) y han sido desarrolladas porque son organismos que ocupan ambientes muy semejantes (ver figura 12). Ambientes similares imponen presiones de selección similares y promueven el desarrollo de adaptaciones también similares. A esto, es a lo que se le llama evolución convergente, que es cuando en especies diferentes aparece una característica similar, pero los linajes de estas especies están separados por un período amplio de tiempo. Las alas de insectos, aves y murciélagos, desempeñan una misma función, pero no presentan una estructura subyacente común, debido a que estos órganos no derivan evolutivamente del mismo órgano en un ancestro común. Por ejemplo el ojo de pulpos y calamares es muy parecido al de mamíferos, pero no son un caso de homología, sino de analogía, ya que tienen un origen evolutivo diferente, ya que los ojos en ambos grupos (moluscos y mamíferos) surgen embriológicamente de tejidos distintos.
Figura 12.
Evolución Convergente en tres depredadores marinos de natación veloz.

Selección Natural

De acuerdo al relato de Darwin, el concepto de selección natural se le ocurrió al leer al economista  Malthus, quien en 1798 afirmó que gran parte del sufrimiento humano era consecuencia ineludible del potencial de la población humana de crecer más rápido que sus recursos y alimentos. Para Darwin fue evidente que este concepto se aplicaba a todas las especies y dedujo que, cuando los recursos son limitados, la producción de más individuos que lls que el medio puede sostener llevará a la lucha por la existencia. De esta lucha solo un porcentaje sobrevivirá y originará nueva descendencia.

No todos los miembros de una población tienen necesariamente las mismas probabilidades de sobrevivir y reproducirse (debido a la competencia por los recursos y las parejas). En virtud de pequeñas variaciones genéticas, algunos individuos se adaptan mejor a su medio ambiente que otros. Los mejor adaptados son los “que dan la talla” y tienden a sobrevivir y reproducirse en mayor grado, transfiriendo sus adaptaciones a la próxima generación con una frecuencia superior al de aquellos miembros de la población que “no dan la talla”.

“Dar la talla” es una medida de la habilidad individual para sobrevivir y reproducirse. Aquellos que “encajan” se reproducen mejor y sobreviven mas. Por lo tanto ellos realizan una mayor contribución al conjunto (pool) genético de la siguiente generación.

Este proceso de “supervivencia de los más favorecidos” fue llamado por Darwin SELECCIÓN NATURAL.

 La selección natural por supervivencia y reproducción diferencial lleva inevitablemente en el tiempo a un cambio de la frecuencia de los alelos favorables en aquellos individuos, que por ser los mejores,  encajan en su ambiente y sobreviven dejando mas descendientes.

En términos de genética de poblaciones, la selección natural se define ahora mas rigurosamente como la tasa de reproducción diferencial de distintos genotipos en una población.

Qué selecciona la SELECCIÓN NATURAL?

La frase de Darwin “supervivencia del más apto” es muy popular al hablar de evolución. Actualmente se define la adaptabilidad evolutiva como la contribución que hace un individuo al pool de genes de la siguiente generación, respecto a la contribución de otros individuos. Así, los individuos “aptos” son aquellos que pasan el mayor número de genes a la siguiente generación.

Sin embargo, es el fenotipo , y no el genotipo, lo que se expone al ambiente. Por fenotipo no solo debemos entender la apariencia externa de un individuo, también su metabolismo o por ej.: la capacidad de que una enzima actúe a una determinada temperatura son características fenotípicas sobre las que actúa la selección natural. 

Debemos recordar además que el fenotipo es la expresión de muchos genes diferentes, y también es el producto de las interacciones del genotipo con el ambiente. Un ejemplo es el caso de gemelos idénticos con diferente peso al momento del nacimiento.

Tipos de selección
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Selección estabilizadora

La selección estabilizadora favorece los fenotipos intermedios dentro de un rango. Los extremos de las variaciones son seleccionados en contra. Los niños que pesan significativamente menos o más de 3,4 Kg. tienen porcentajes mas altos de mortalidad infantil. La selección trabaja contra ambos extremos.


Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.

Selección direccional


Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.

La selección direccional tiende a favorecer, a lo largo del tiempo, a fenotipos en un extremo de un rango de variación (es decir escasos). Ejemplos:

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La resistencia a los insecticidas es un ejemplo. El DDT fue un insecticida ampliamente usado. Luego de unos años de uso intensivo, el DDT perdió su efectividad sobre los insectos. La resistencia al DDT es un carácter genético (raro en un comienzo) que se convierte en un carácter favorable por la presencia de DDT en el medio ambiente. Solo aquellos insectos resistentes al DDT sobreviven dando origen a mayores poblaciones resistentes al DDT.

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Un caso interesante es la polilla Biston betularia. Antes de la revolución industrial solo se observaban polillas con alas de colores claros en árboles de troncos de color claro. Con la contaminación causada por la Revolución Industrial, los troncos se oscurecieron y, las entonces raras polillas de alas oscuras se convirtieron en prevalentes, y las una vez prevalentes de colores claro en raras. ¿La razón?, las aves predadoras. El color que tiene el mayor contraste con el fondo (en este caso los troncos de los árboles), es una desventaja. La limpieza de los bosques a medidos del siglo XX causó la reversión de la frecuencia de polillas claras a oscuras a valores pre-industiales.

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Biston betularia (forma típica)forma melanica de Biston betularia f. carbonaria
Imágenes de http://cgi.ukmoths.force9.co.uk/show.php?id=33 (Photo ©  Ian Kimber, con autorización)
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Otro ejemplo es la resistencia contra los antibióticos. El empleo de los antibióticos selecciona bacterias insensibles al fármaco. Una vez mas un carácter genético raro sin ninguna ventaja adaptativa  se convierte en un carácter favorable por la presencia de un factor en el medio ambiente (en este caso los antibióticos). Cuando se exponen bacterias a un antibiótico, las bacterias sensibles al fármaco mueren, pero las que muestran cierta insensibilidad sobreviven y crecen produciendo poblaciones donde se incrementa la probabilidad de encontrar bacterias con mayores grados de resistencia. Las bacterias resistentes eludirán el efecto del fármaco con mayor éxito y así sucesivamente hasta llegar al momento que predominen sobre las otras. Mecanismos adicionales como mutaciones e intercambios de genes pueden acrecentar la resistencia.

ECOSISTEMAS:


Un ecosistema es la unidad ecológica formada por el biotopo y la biocenosis que en él habita, por la que fluye la energía y circula la materia.

Los componentes de un ecosistema son los que lo integran. Los miembros de cada comunidad desempeñan cada uno su papel dentro del ecosistema. Todos necesitan nutrirse de una forma u otra y así se organizan en niveles tróficos: productores (realizan la fotosíntesis), consumidores primarios (comen a los productores), consumidores secundarios (comen a los primarios), consumidores terciarios (comen a los carnívoros), descomponedores (se alimentan de de seres vivos) y transformadores (transforman la materia orgánica en sales minerales).

Los factores abióticos que conforman un se clasifican en: geográficos o topográficos (latitud, orientación, pendiente, latitud…); climáticos (, humedad, viento, presión atmosférica…); edáficos (composición y estructura del suelo) y químicos (componentes , del agua y del suelo).

 

4.- BIOCENOSIS O :

Las biocenosis el de poblaciones de seres vivos que viven en un mismo espacio natural. Entre éstas se establecen relaciones y poseen su propia dinámica. Su estructura se define por el número de individuos (abundancia), el número de especies (diversidad) y que ejercen mayor control demás (dominancia). La biocenosis suele tomar el nombre de la especie dominante.

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En las Biocenosis los individuos se distribuyen por capas o horizontales o verticales.

EL BIOTOPO Y EL HÁBITAT:

El biotopo es la o soporte donde se asienta la comunidad de . Lo forma el medio que rodea al ser vivo y el sustrato por el que se desplaza o en el que se apoyan sus estructuras y los factores físico-químicos que les afectan. Limitar el biotopo no es tarea fácil en muchas ocasiones.


estudiamos a la población de su biotopo o de su espacio vital a éste le llamamos Hábitat (una especie puede ocupar más de un biotopo p.e. la ardilla común habita bosques euroasiáticos del planeta).


Ciclos Bio-Geo-Químicos 
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El ciclo de los nutrientes inorgánicos pasa a través de varios organismos, además entran a la atmósfera, agua e inclusive a . Así, estos ciclos químicos pasan también por los biológicos y los geológicos, por lo cual se los denomina ciclos bio-geo-químicos.

Cada compuesto químico tiene su propio y único ciclo, pero ciclos tienen características en común:

indbul2a.gifReservorios: son aquellas partes donde el compuesto químico se encuentra en grandes cantidades por largos períodos de tiempo.
indbul2a.gifFondos de recambio: son aquellas partes del ciclo donde el compuesto químico es mantenido por cortos períodos. Este período de tiempo se denomina tiempo de residencia.
Los océanos son reservorios de agua, y las nubes son fondos de recambio. En el océano el agua permanece por cientos de años y en las nubes el tiempo de residencia no supera unos cuantos días.

La comunidad biótica incluye todos los . Esta comunidad puede servir como un fondo de recambio (a pesar de que algunos compuestos como el carbono, forman parte de los árboles de Sequoia por cientos de años, lo cual parece más un reservorio), y también sirven para elementos químicos de un estado del ciclo a otro. Por ejemplo, los árboles toman el agua del suelo y la evaporan a la atmósfera. La energía para la mayoría de las trasformaciones de los compuestos químicos es provista tanto por el sol como por el calor liberado por la tierra.

Ciclo del agua
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En el la energía es provista por el sol, el cual produce la evaporación ya sea de los océanos como de cualquier superficie de agua libre. El sol también provee la energía para los sistemas climáticos que permiten el movimiento del vapor de agua (nubes) de un lugar a otro (de otro modo siempre llovería solo sobre los océanos).

indbul2a.gifLas precipitaciones ocurren cuando el vapor de agua se condensa desde el estado gaseoso de la atmósfera y cae a la tierra.
indbul2a.gifLa evaporación es el proceso inverso por el cual el líquido pasa a gaseoso.
indbul2a.gifCon la condensación del agua, la gravedad provoca la caída al suelo.
indbul2a.gifLa gravedad continúa operando empujando al agua a través del suelo (infiltración) y sobre el mismo en el sentido de las pendientes del terrenos (escurrimiento).
En ambos casos, la gravedad provoca que el agua alcance nuevamente los océanos y depresiones. El agua congelada atrapada en regiones heladas de la tierra ya sea como nievo o hielo, constituye reservorios que pueden permanecer largos períodos de tiempo. Lagos, lagunas, esteros y pantanos son reservorios temporales. Los océanos tienen agua salada por la presencia de minerales, los cuales no pueden llevarse con el vapor de agua. Así, la lluvia y la nieve contienen agua relativamente limpia, con la excepción de los contaminantes que el agua arrastra de la atmósfera.

Los organismos juegan un rol muy importante en el ciclo del agua, la mayoría contienen importantes cantidades de agua (hasta un 90% en peso). Animales y plantas pierden agua de sus cuerpos por evaporación. En las plantas el agua tomada por las raíces se mueve hacia las hojas donde se pierde por transpiración. Tanto en plantas como en animales, la ruptura de los carbohidratos (azúcares) para producir energía (respiración) produce CO2 y agua como productos de desecho. La fotosíntesis invierte esta reacción, el agua y el CO2 se combinan para formar carbohidratos.

Ciclo del Carbono
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Desde la perspectiva biológica, los eventos claves aquí son la fotosíntesis y respiración como reacciones complementarias. La respiración toma los carbohidratos y el oxígeno y los combina para producir CO2, agua y energía. La fotosíntesis toma el CO2, agua y produce carbohidratos y oxígeno. Estas reacciones son complementarias tanto en sus productos como en lo referente a la cantidad de energía utilizada. 
La fotosíntesis toma la energía del sol y la acumula en las cadenas carbonadas de los carbohidratos; la respiración libera esta energía rompiendo dichas cadenas.

Plantas y animales respiran, pero sólo las plantas (y otros productores como las cianobacterias) pueden realizar fotosíntesis. El reservorio principal de CO2 está en los océanos y en las rocas. El CO2 se disuelve rápidamente en el agua. Una vez en el agua, precipita como roca sólida conocida como carbonato de calcio (calcita). El CO2 convertido en carbohidratos en las plantas tiene tres rutas posibles: puede liberarse a la atmósfera con la respiración, puede ser consumido por animales o es parte de la planta hasta que ésta muere.


Los animales obtienen todo el carbono de su alimento, así que todo el carbono en el sistema biológico proviene al final de los organismos autótrofos. En los animales, el carbono tiene las mismas tres rutas. Cuando las plantas y animales mueren pueden ocurrir dos hechos: la energía contenida en las  moléculas es utilizada por los descomponedores (bacterias y hongos del suelo) y el carbono es liberado a la atmósfera en forma de CO2 o puede permanecer intacto y finalmente transformarse en combustibles minerales. Los combustibles fósiles al ser utilizados liberan a la atmósfera CO2.

El ser humano ha alterado enormemente este ciclo del carbono, ya que al quemar los combustibles fósiles se han liberado a la atmósfera excesivas cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera. Esta condición es la principal responsable del calentamiento global ya que el CO2 presente en grandes cantidades en la atmósfera impide que el calor del sol escape de la tierra al espacio.

El ciclo del Oxígeno
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Si observamos nuevamente el ciclo del Carbono, notaremos que también describe el ciclo del Oxígeno, ya que estos átomos están frecuentemente combinados. El Oxígeno está presente en el dióxido de carbono, en los carbohidratos y en el agua, como una molécula con dos átomos de hidrógeno. El oxígeno es liberado a la atmósfera por los autótrofos durante la fotosíntesis y tomado por autótrofos y heterótrofos durante la respiración. De hecho, todo el oxígeno de la atmósfera es biogénico; esto significa que fue liberado desde el agua mediante la fotosíntesis de los organismo autótrofos. Les tomó cerca de 2 mil millones de años a los autótrofos (principalmente cianobacterias) para liberar el 21 % de oxígeno de la atmósfera actual; lo que le abrió la puerta a organismos complejos como los animales multicelulares, que necesitan de grandes cantidades de oxígeno para vivir.

Ciclo del Nitrógeno 
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Este es posiblemente uno de los ciclos más complicados, ya que el N se encuentra en varias formas y porque los organismos son los responsables de las interconversiones. Recuerden que el N es uno de los constituyentes de los aminoácidos y proteínas del cuerpo. Las proteínas constituyen la piel y los músculos, además de otras estructuras del cuerpo. Todas las enzimas son proteínas, responsables de todas las reacciones químicas del cuerpo. Teniendo esto en cuenta, es fácil notar la importancia del N y su ciclo.


El principal reservorio de nitrógeno es la atmósfera, con 78%. Este nitrógeno  gaseoso está compuesto de dos átomos de nitrógeno unidos, el N2 es un gas inerte, y se necesita una gran cantidad de energía para romper esta unión y combinarlo con otros elementos como el carbono y el oxígeno. Esta ruptura puede hacerse por dos mecanismos: las descargas eléctricas y la fijación fotoquímica proveen suficiente energía para romper la unión del nitrógeno  y unirse a tres átomos de Oxígeno para formar nitratos (NO3). Este procedimiento es reproducido en las plantas productoras de fertilizantes.

La segunda forma de fijación del nitrógeno es llevada a cabo por bacterias quienes usan enzimas especiales en lugar de la luz solar o las descargas eléctricas. Entre estas bacterias se encuentran las pueden vivir libres en el suelo, aquellas en simbiosis con raíces de ciertas plantas (Leguminosas) y las cianobacterias fotosintéticas (las antiguas “algas verde-azuladas”) que viven libres en el agua. Las tres fijan N, tanto como nitratos (NO3) o como amonio (NH3). Las plantas toman los nitratos y los convierten en aminoácidos, los cuales pasan a los animales que las consumen. Cuando las plantas y animales mueren (o liberan sus desechos) el nitrógeno  retorna al suelo. La forma más común en que el nitrógeno  regresa al suelo es como amonio. El amonio es tóxico, pero afortunadamente, existen bacterias nitrificantes (Nitrosomonas y Nitrosococcus) que oxidan el amonio a nitritos, con dos oxígenos. Otro tipo de bacteria (Nitrobacter) continúa la oxidación del nitrito (NO2) a nitrato (NO3) el cual es absorbido por las plantas que completan el ciclo.

Existe un tercer grupo de bacterias desnitrificantes (entre ellas Pseudomonas desnitrificans) que convierten nitritos y nitratos en nitrógeno  gaseoso.

Capítulo 47. Estructura y dinámica de las poblaciones

Propiedades de las poblaciones


1. La ecología es la rama de la biología que estudia las interacciones que establecen los organismos entre sí y con su ambiente físico. Se propone comprender la forma en que los seres vivos afectan y son afectados por los factores bióticos y abióticos. También tiene como objetivo definir de qué manera estas interacciones determinan los tipos y las cantidades de organismos presentes en un momento y un lugar determinados.

Fig. 47-1. Niveles de organización que estudia la ecología


En este esquema, los niveles de organización que interesan a la ecología se destacan en color.


2. La población es un grupo de organismos de una misma especie que se reproducen entre sí y conviven en el espacio y en el tiempo. Entre las propiedades de las poblaciones se encuentran los patrones de crecimiento y de mortalidad, la estructura etaria, la densidad y la disposición espacial.


3. El tamaño de una población puede variar en forma notable a través de los años. Esta variación puede tener efectos profundos, tanto positivos como negativos, sobre las poblaciones de otras especies.

Fig. 47-2. Fluctuaciones en la densidad y en el tamaño de una población


(a) Densidad de la población de pupas de la polilla esfinge (Dendrolimus pini) registrada durante un período de 60 años en un bosque de coníferas de Alemania. (b)
Variaciones en un período de 30 años en el tamaño de la población reproductiva del carbonero común (
Parus major) observada en una localidad de los Países Bajos. Las fluctuaciones del tamaño durante este período se deben probablemente a la interacción entre diversas variables bióticas y abióticas, así como a factores aleatorios.


4. La tasa de crecimiento de una población es igual al producto de la tasa de reproducción per capita, multiplicada por el número de individuos presentes. Esta tasa indica el número de individuos que habrá en la población luego de transcurrido cierto tiempo. Si la tasa de reproducción per capitaes mayor que 1, la población aumentará de tamaño; si es menor que 1, la población irá decreciendo hasta extinguirse. En ausencia de migración neta, el cambio en el tamaño poblacional es igual a la tasa de natalidad menos la tasa de mortalidad. Cuando el número de individuos aumenta a un ritmo constante, se dice que una población aumenta con un crecimiento exponencial.


5. El patrón de mortalidad afecta el tamaño, la composición y la estructura etaria de una población. En las especies cuya duración de vida excede la edad reproductiva, el conocimiento de la estructura etaria permite predecir cambios en el tamaño de la población. Una población que no está creciendo alcanza una estructura etaria estable.

Fig. 47-6. Estructura de edades de dos poblaciones diferentes


(a) Estados Unidos. En 1910, la gráfica de la estructura de edades tenía la forma de pirámide, aunque su base –o sea el número de personas en los grupos etarios más jóvenes– no era tan grande como la de la India. (b)
Y (c)
En años posteriores, la proporción de población que tiene más de 40 años ha aumentado constantemente. Nótese la disminución en el crecimiento de la población durante los años de la depresión de 1930 a 1940 y el pico producido por la “explosión de bebés” en la década de 1950 a la que contribuyeron la distensión de la posguerra y un período de gran prosperidad económica. Aunque las tasas de natalidad son bajas, el incremento del número de individuos durante la década de 1950 se reflejó en un aumento en el crecimiento de la población de la década de 1980, cuando los bebés de la “explosión” alcanzaron la edad reproductiva. El término “cohorte” se refiere al grupo de individuos nacidos durante la década indicada. (d) Argentina. La tasa de fecundidad (número de hijos por mujer en edad reproductiva) actualmente es de sólo 2,6, valor próximo a 2,3 que es el valor mínimo de reposición que permite que la población total no disminuya. No obstante, en el gráfico se puede observar que la población está lejos de estabilizarse: en la pirámide se nota un ensanchamiento en la generación nacida en la década de 1970 y principios de 1980. En la actualidad, esta población ya se encuentra en edad reproductiva y aumentará los valores de población total.


6. La densidad de una población es el número de individuos por unidad de área o de volumen. La descripción de la disposición espacial proporciona información adicional sobre la población. Los tres patrones básicos de disposición espacial son las distribuciones al azar, agrupada y regular. Los patrones de disposición espacial pueden variar estacionalmente, en las diferentes etapas del ciclo vital o debido a fluctuaciones en los recursos más importantes.

Estrategias de vida


7. Las proporciones relativas entre las cantidades de tiempo y de energía que los organismos asignan a distintas actividades varían a lo largo de sus vidas. El balance en la distribución de la energía destinada al mantenimiento de las funciones vitales, al crecimiento y a la reproducción da por resultado un patrón llamado estrategia adaptativa o historia de vida, que hará a cierta población competitivamente exitosa en ciertas condiciones ambientales.


8. Se han descrito dos estrategias reproductivas básicas: las pródigas y las prudentes, luego denominadas r y K, respectivamente. La estrategia r consiste en la capacidad de producir un gran número de descendientes, aunque una proporción alta de ellos no logre sobrevivir. Esta estrategia resulta exitosa en especies que presentan ciclos de vida cortos y crecimiento rápido. La estrategia K se caracteriza por la producción de un número bajo de descendientes con una proporción alta de sobrevivientes. En general, esta estrategia se observa en poblaciones de organismos que presentan mayor longevidad y crecimiento lento. La reproducción temprana o tardía puede ejercer una gran influencia en la tasa de crecimiento de la población.

La población y su entorno


9. El conjunto de los rangos de factores ambientales, bióticos y abióticos con los que interactúa una población determinada, constituye su nicho ecológico. Las propias especies construyen su nicho al interactuar con ciertas variables ambientales y utilizar determinados recursos. El hábitat es un lugar físico que puede proveer nichos a varias poblaciones diferentes.


10. La capacidad de sostenimiento o capacidad de carga es el número total de individuos de una población que el ambiente puede sustentar en ciertas condiciones particulares. Esta capacidad depende de la cantidad de recursos, que a su vez puede variar en forma estacional debido a cambios en la demanda de la población o a fluctuaciones en su abundancia, causadas por las condiciones ambientales. En el modelo logístico de aumento de la población, el número de individuos tiende a estabilizarse y oscila alrededor de un máximo que el medio puede sostener.

Fig. 47-10.Variación del tamaño poblacional según un factor limitante del ambiente


Cada especie tiene una curva característica para diferentes factores ambientales. En las zonas de intolerancia, los individuos no pueden sobrevivir. En las zonas de estrés fisiológico, algunos individuos son capaces de sobrevivir pero la población no puede crecer. En la franja óptima, la población puede prosperar.

Fig. 47-11.Crecimiento logístico

Crecimiento logísticoEs uno de los patrones de crecimiento más simples que se observan en las poblaciones naturales y se representa con una curva en forma de S, o sigmoide. Como ocurre con el crecimiento exponencial, hay una fase de establecimiento inicial en la que el crecimiento de la población es relativamente lento (1), seguida de una fase de aceleración rápida (2). Luego, a medida que la población se aproxima a la capacidad de carga del ambiente, la tasa de crecimiento se hace más lenta (3 y 4) y finalmente se estabiliza (5), aunque puede haber fluctuaciones alrededor de la capacidad de carga. Otros patrones de crecimiento observados en las poblaciones naturales son considerablemente más complejos.


11. Los individuos de una misma población tienen requerimientos similares. Esto da lugar a la competencia intraespecífica, la cual puede verse afectada por el patrón de disposición espacial.


12. En muchos casos, los organismos se mueven desde su lugar de nacimiento hacia otros territorios, con lo que cambia su distribución geográfica y su disposición espacial. La dispersión puede ser activa (búsqueda de alimento o refugio) o pasiva (arrastre por el viento o el agua). La migración es el movimiento de un gran número de individuos de una misma especie de un lugar a otro. Este proceso puede ser el resultado de cambios ambientales, búsqueda de sitios con mejores condiciones o necesidad de disminuir la competencia intraespecífica.

Interacciones entre poblaciones


13. Las interacciones entre diferentes poblaciones son en extremo variadas y complejas. Una clasificación general las agrupa en competencia, depredación, parasitismo, comensalismo y mutualismo. En la competencia, ambas poblaciones se perjudican; en la depredación y el parasitismo, una se perjudica y la otra se beneficia. El mutualismo consiste en el beneficio recíproco. En el comensalismo, una población se beneficia y la otra no se beneficia ni se perjudica.


14. La competencia surge cuando distintos organismos utilizan un mismo recurso que se encuentra en cantidad limitada. Puede ocurrir entre individuos de una misma especie (competencia intraespecífica) o entre individuos de especies distintas (competencia interespecífica). Se puede expresar como una lucha abierta (competencia por interferencia) o puede ocurriren ausencia de una interacción directa (competencia por explotación). La competencia puede reducir el éxito reproductivo de los individuos que interactúan. En ambos tipos de competencia, uno de los competidores obtiene más recursos que el otro, pero a largo plazo el perjuicio es para ambos. La población competitivamente más débil puede llegar a extinguirse.

Fig. 47-16. Oscilaciones en la densidad de las poblaciones


El número de pieles de linces y de “conejos” de la nieve recibidos anualmente por la Compañía de la Bahía de Hudson, en un período de casi 100 años, indican un patrón de oscilaciones de 10 años en la densidad de las poblaciones. El lince alcanza un pico de población cada 9 o 10 años y estos picos son seguidos en cada caso por varios años de marcada disminución. Los “conejos” de la nieve siguen un ciclo similar, con un pico de abundancia que generalmente precede al del lince en un año o más.


15. Las interacciones entre los depredadores y sus presas son muy diversas. Incluyen la ingestión total o parcial de plantas por animales y de animales por animales, la digestión de pequeños animales por plantas carnívoras o por hongos y la disminución del crecimiento, la fecundidad o la supervivencia de la presa por parásitos y patógenos. En el caso de poblaciones de depredadores y presas, no siempre una mayor depredación será beneficiosa para la población de depredadores ni más perjudicial para la población de presas. El depredador y la presa coevolucionan.


16. Para muchas poblaciones, la depredación es la principal causa de muerte, pero no siempre reduce el tamaño poblacional por debajo de la capacidad de carga del ambiente. Puede ser más intensa en ciertos grupos etarios o en ciertas etapas de la vida. En tales casos puede alterar la estructura poblacional y promover ajustes en las estrategias reproductivas. En algunos casos afecta diferencialmente a organismos físicamente disminuidos.


17. El parasitismo es una forma especial de depredación en la que el depredador es considerablemente más pequeño que la presa y se alimenta de partes de ésta sin matarla inmediatamente. El depredador propiamente dicho, en cambio, se alimenta de muchos individuos y suele matarlos a corto plazo. Los herbívoros representan otra variante, ya que comen parte de sus presas, afectando a muchos individuos. Si un parásito matara a todos los hospedadores a los cuales se encuentra adaptado, también perecería. En este sentido, en las relaciones de parasitismo existe una coevolución similar a la que ocurre en el caso de los depredadores y sus presas.

Relaciones interespecíficas e intraespecíficas entre organismos

Relaciones intraespecíficas

Para que los miembros de una población puedan sobrevivir, no sólo deben adaptarse a las condiciones del ambiente, sino que tienen que establecer una serie de relaciones con otros organismos de su misma especie que viven en un área determinada, éstas son las Relaciones intraespecíficas. Los organismos están en constante competencia o cooperación por espacio, alimento o pareja.
Por ejemplo, la cooperación para tener alimento mediante partidos de caza que realizan algunos depredadores como lobos, leones; o en el caso de la conducta agresiva que tienen los machos de una población al explusar a otros de la misma especie de su área de dominio.

Relaciones interespecíficas

Son aquellas que se dan entre organismos de especies diferentes. Típicamente esta clasificación se basa en el beneficio que alguna de las especies obtiene como resultado de la relación, o si ésta conlleva un perjuicio o amenaza para su propia existencia. Las relaciones interespecíficas se clasifican en dos grandes grupos:

Simbiosis

Es la relación que involucra dos o más especies que viven juntas y que interactúan permanentemente. Las relaciones simbióticas pueden ser de varios tipos:

  • Mutualismo. Asociación dependiente de organismos en la cual ambos obtienen beneficio, por ejemplo, protozoarios que viven en el intestino de las termitas, asociación de algas y hongos o la polinización que realizan los insectos.
  • Comensalismo. Consiste en la asociación no dependiente entre organismos donde el comensal obtiene beneficio y el huésped no es beneficiado ni perjudicado; uno de los casos más conocido en animales, es el tiburón (huésped) y la rémora (comensal).
  • Parasitismo. Consiste en una asociación dependiente, donde uno se beneficia (parásito) y el otro resulta perjudicado (huésped). Los parásitos se pueden alojar dentro (endoparásitos) o fuera (ectoparásitos) del huésped. Como ejemplos tenemos la lombriz intestinal, amibas, taenias, piojos, garrapatas, pulgas, ácaros, etc.

Sistema Predador-presa

Es la relación que se da entre organismos en la que un organismo caza, captura y devora a otro, el organismo que ejecuta la acción es llamado depredador, en tanto que el que sirve de alimento, presa. Son depredadores, halcones, lobos, leones, ser humano, etc.

LAS POBLACIONES:

La población es un de individuos de la misma especie que viven en una concreta y coinciden en el . Se reproducen entre ellos. Es un nivel de organización superior al de individuo

Entre los individuos de una población se establecen relaciones intraespecíficas para la reproducción, protección, búsqueda de alimento, división de trabajo, emigración..

La Biosfera es el conjunto de biomas del planeta. Es la zona de la tierra donde se desarrolla la vida. Comprende la parte inferior de la atmósfera (troposfera), la hidrosfera (aguas sólidas, líquidas y gaseosas) y la litosfera o suelo.


Biomas :

Biomas Argentinos

ESTEPAS Y PASTIZALES PAMPEANOS

ESPINAL Y PARQUE MESOPOTÁMICO


BOSQUES ANDINO PATAGÓNICOS

LA SELVA MISIONERA

DESIERTO ANTARTICO

MONTE

SELVA TUCUMANO SALTEÑA

DESIERTO ANDINO

PARQUE CHAQUEÑO

ESTEPA PATAGÓNICA

ESTEPAS Y PASTIZALES PAMPEANOS

Este bioma se extiende entre los 33° y 39° de latitud sur, abarcando casi la totalidad de la provincia de , noreste de la Pampa, sur de Córdoba, y Entre Ríos. Su aspecto es el de una extensa llanura con ondulaciones en el noreste e interrumpida en el sur por los sistemas montañosos de Tandil y Ventania. Esta planicie está salpicada de lagunas, bañados y cañadones.

El clima es templado con una temperatura media anual de 15°c, las precipitaciones varían entre los 900 u 1000 mm anuales en el noroeste, y disminuyen a 400mm hacia el oeste y el sur.La planicie está cubierta por un tapiz herbáceo que forma praderas naturales especialmente en primavera y otoño. Estos pastos sirven de alimento al ganado vacuno. Estas praderas naturales crecen sobre un suelo de color oscuro con gran contenido de materia orgánica y adecua capacidad de agua.

La vegetación natural sufrió una profunda transformación por acción del hombre a través de los cultivos, del pastoreo y la instalación de . El paisaje natural se fue transformando en un paisaje humano. Esta es la razón por la cuál el guanaco y el ciervo de las pampas se encuentra prácticamente extinguidos.

El paisaje predominante es el de los campos cultivados, árboles introducidos por el hombre y vacunos pasteando


La fauna original es escasa y está representada por liebres, vizcachas, comadrejas, zorros, zorrinos y pumas. Algunas de las aves son: el ñandú, el chajá, flamencos, perdices, chimangos, halcones y lechuzas.
Esta zona se convirtió en la región agrícola, ganadera por excelencia de nuestro país.

ESPINAL Y PARQUE MESOPOTÁMICO

Abarcando el centro de Santa Fe, Córdoba, y Pampa en un clima templado con lluvias de 400 a 700mm aparecen los bosques de algarrobo, chañares, talas y caldenes que han sido fuertemente talados para la obtención de madera utilizada en la fabricación de postes, muebles y como combustible. Esta vegetación está acompañada de gatos del pajonal, pumas, lechucitas de las vizcacheras, armadillo, ñandúes y vizcachas. También hay reptiles como la yarará y el lagarto overo.

En Corrientes y Entre Ríos con un clima subtropical sin estación seca, en un relieve apenas ondulado o plano que desarrolla una pendiente hacia el Paraná, aparecen los pastizales íntimamente asociados con palmeras (yatay y caranday, talares y ceivos). Esta vegetación brinda refugio a alimento a una variedad de especies de insectos, reptiles, aves típicas como el pájaro carpintero blanco y real y felinos como el gato montés.

Los bosque se realzan hacia las zonas bajas confundiéndose con los pajonales que es la vegetación característica de los suelos inundables.

Son conocidos por su singular belleza, los esteros del Iberá en Corrientes, que constituye una gran cubeta con lagunas en el centro, rodeada de vegetación hidrófila.

A orillas de los ríos se forman las selvas en galerías donde abundan el laurel, el arrayán , llanas y enredaderas, acompañada de la urraca, carpinchos, coipos, yacarés ñato y papagayos. En las zonas de menor caudal de agua se encuentran vegetales como el espinillo, ñandubay, tala molle y pasionaria.Otras especies de esta bioma son: flamencos, calandrias, zorzales, chajaes, cigüeña, mojarras, patíes y dorado.

DESIERTO ANTARTICO

Comprende las tierras del continente Antártico y las islas del Atlántico comprendidas dentro del sector Antártico


El clima es frío nival, con temperaturas medias inferiores a 0 grados centígrados, con fuertes vientos que arrastran nieve pulverizada. Estas características climáticas sumadas a un suelo rocoso, cubierto permanentemente de hielo, hacen que la vida vegetal y animal sea posible en las costas y en el mar.
No existen árboles, ni arbustos, solo musgos en los lugares más húmedos, algas y pequeñas plantas herbáceas. Los líquenes se adhieren a las rocas y le dan color al paisaje con sus tonalidades rojizas, azuladas y amarillas. La vida animal es prácticamente inexistente.

En las costas y en el mar el panorama cambia notablemente, la flora está integrada por algas que forman el fitoplancton, acompañado por el krill. Entre las aves se destacan pinguinos, cormoranes, gaviotas y petreles, hay otras especies como lobos marinos, focas, elefantes marinos, orcas y ballenas.

SELVA TUCUMANO SALTEÑA

La presencia de las sierras subandinas determina variaciones de la temperatura y humedad, razón por la cual la vegetación varía con la altura. Estas condiciones permiten el desarrollo de una selva enmarcada dentro de un clima cálido y húmedo, que recibe el nombre de selva nublada y subtropical o nubiselva.

Las diferencias de altitud y relieve determinan contrastes entre puntos cercanos. En la base de esta selva se encuentran el palo blanco, el palo amarillo, el quebracho y el laurel, la tipa, acompañado de las epífitas.

A mayores alturas y debido a las bajas temperaturas desaparecen las especies arbóreas para dar paso a las gramíneas que forman los pastizales de altura.

Esta selva del del país ofrece recursos naturales como maderas duras para la construcción, maderas para la obtención de leña y carbón vegetal, gomas, resinas y tanino obtenidos a partir del quebracho. Son muy explotados especies como el quebracho colorado chaqueño, santiagueño y quebracho blanco el algarrobo, el lapacho negro y el urunday.

A estos beneficios que ofrecen las selvas y bosques hay que sumarle la función de las raíces que mantienen unidas las partículas del suelo evitando que sea erosionada por el agua y el viento, además permiten que el agua de lluvia se infiltre a mayores profundidades, evitando las inundaciones. Además encierran importantes recursos biológicos y genéticos para obtener drogas a partir de las cuales pueden elaborarse nuevos medicamentos y para la obtención de nuevas variedades de plantas para la producción de alimentos.La fauna de esta selva es similar en especies y distribución a la de la selva misionera. Esta última esta determinada por los distintos estratos de vegetación presentes.
La vida animal es abundante sobre los arboles con la presencia de aves y monos. Las aves están representadas por el Tangará, la urraca azul, papagayos, loros y tucanes. Otro animal típico del estrato arbóreo es el perezoso que pasa el día colgado de las ramas.

Muchos depredadores como el tapir, el pecarí, el aguatí y los venados, el hurón , el puma y el zorro colorado hacen presa de los pobladores de la selva. A gran altura sobrevuelan aves carroñeras como el jote negro. Están acompañados de boas, yarará, lagartijas y una considerable población de invertebrados, mariposas, mosquitos, alacranes, caracoles.

BOSQUES ANDINO PATAGÓNICOS

A lo largo de los Andes Patagónicos Fueguinos, en una extensión de unos 2000 km. De ancho, en un clima frío y húmedo, una temperatura media anual de alrededor de 7° C, crecen los bosques patagónicos desde Neuquén hasta Tierra del fuego.

Las precipitaciones oscilan entre los 800 y 3500 mm. Anuales, con un máximo durante el invierno en el norte y distribuidas regularmente durante todo el año en el sector sur.

Estos bosques crecen sobre suelo fértil e interrumpido por ríos y lagos de gran belleza natural, cuyas aguas se utilizan para el riego y la instalación de represas hidroeléctricas. El increíble y hermosos paisaje que ofrece esta región es aprovechado para el desarrollo del turismo, ya que presenta cordones montañosos con picos nevados, lagos de agua profunda y cristalina, cascadas, saltos, glaciares de indescriptible belleza que son visitados anualmente por turistas de todo el mundo. Existen además, aguas termales ricas en minerales que permiten curar o aliviar diferentes enfermedades.

La vegetación varía con la latitud y la posición topográfica. En el sotobosque se desarrollan matorrales de caña colihue, plantas parásitas y trepadoras, musgos, líquenes, helechos y hongos. En el norte de este bioma crece el pehuén o araucaria de 40 m de altura que posee un tronco semejante a una columna y copa en forma de parasol.

Otras especies que se destacan son las lengas, el ñire, el alerce, los arrayanes, robles, raulíes y guindo.
Características de tierra del Fuego son las turberas (antiguas lagunas con vegetación acuática y palustre que se han descompuesto hasta formar la turba que se utiliza como combustible en los hogares). Estos bosques ofrecen recursos forestales, forrajeros, biodiversidad y protección de suelos y vertientesLa fauna es de menor diversidad que la de otros bosques del país.Entre los mamíferos se destacan el huemul y el pudú o ciervo enano. Los carnívoros representados son el zorro colorado y el puma. Entre las aves se puede mencionar a las avutardas, los halcones, las águilas y el cóndor. El hombre introdujo en este ambiente especies vegetales y animales exóticas como la rosa mosqueta, la margarita, el ciervo colorado, el visón, el castor y el conejo europeo. La mayoría de estas especies exóticas se adaptaron con facilidad y al no encontrar enemigos naturales se reprodujeron vertiginosamente causando daños en el ecosistema y desplazando a las especies autóctonas.

La fauna marina es abundante. La representan los lobos marinos, toninas, delfines y varias especies de ballenas declaradas en peligro de extinción. El pingûino es una de las aves representativas. Este bioma es el que cuenta con mayor cantidad de Parques Nacionales, caracterizados por su singular belleza: Parque Nacional Lanín, Parque Nacional Nahuel Huapí, Parque Nacional Puelo, Parque Nacional Los Alerces, Parque Nacional Perito Moreno, Parque Nacional Los Glaciares, Parque Nacional Tierra del Fuego.

La región insular (Islas Malvinas), se caracteriza por un suelo que permanece helado la mayor parte del año, por lo cual las plantas disponen de poco agua. Esto determina una vegetación pobre, de arbustos, musgos y líquenes, faltando las especiaes arbóreas.

LA SELVA MISIONERA

Exuberante y majestuosa, la selva misionera abarca la provincia de misiones sobre una meseta ligeramente abovedada en la parte central que alcanza alturas de 800 metros sobre el nivel del mar, con un suelo de color rojizo con materia orgánica que forma un mantillo de hasta 30 centímetros de espesor que actúa como una esponja que retiene el agua y los minerales. De allí las absorben las plantas ubicadas cerca de la superficie y no del suelo que es pobre en humus.
Llueve aproximadamente 2000 mm anuales. Se distinguen 6 estratos o pisos entretegidos por lianas y eífitas (orquídea, clavel del aire, caraguatá).Se distinguen el lapacho negro, cedro misionero, palo rosa, petibirí, la palmera pindó, yerba mate, etc. Entre las plantas mas bajas se pueden mencionar cañaverales, ortigas, helechos, begonias, hongos, musgos y líquenes

A orillas de los ríos esta selva se modifica formando selvas en galerías, que acompañan los cursos de los ríos Paraná y Uruguay.

La fauna es muy variada y abundante, encontramos tapíres, pecaríes, corzuelas, que se alimentan de frutos, raíces y bulbos. También encontramos osos mieleros, monos como el carayá, coatí, tucanes, el gato tigre, lagartijas, yacaré overo, lobito de río.

En todo el bioma hay infinidad de insectos y numerosos batracios y peces


DESIERTO ANDINO

Caracterizado por la sequedad, el frío y los fuertes viento, esta bioma se extiende en la zona de alta montaña desde Jujuy hasta Neuquén. Esta rigurosidad esta acentuada por suelos pobres, escasez de agua, marcada diferencias entre el día y la noche, precipitaciones de nieve o granizo. En su parte norte incluye a una extensa región llamada puna a unos 3400m.sobre el nivel del mar.

Las características ambientales dificultan la práctica de la agricultura


La radiación solar es muy intensa y aprovechada para la obtención de energía eléctrica, utilizando las llamadas células fotovoltáicas que convierten directamente la energía solar en la eléctrica. Las entrañas de estas tierras contienen minerales como el azufre, plata, zinc, plomo, estaño y cobre

Las comunidades vegetales son la estepa arbustiva y la estepa herbácea. La primera está integrada por arbustos como los tolares, la queñoa, el cardón, las gramíneas de la estepa herbácea forman matas circulares o semicirculares, de pastos duros. En otros lugares el suelo queda prácticamente desnudo.

Toda la vegetación está adaptada a la escasez de agua: poseen hojas de pequeño tamaño, cubiertas de una capa de cera, o bien transformadas en espinas.

Los cactus acumulan el agua en órganos subterráneos (tubérculos).
Los animales también poseen adaptaciones que les permiten vivir en estas condiciones extremas, así los quirquinchos y zorrinos se aletargan es decir entran en su sueño invernal cuando la temperatura es muy baja. Otros emigran a zonas mas propicias (alpacas, vicuña). Algunos poseen espesos pelajes que actúan como aislantes, como el caso de las llamas, alpacas, vicuñas, guanacos. En otros, los colores oscuros que presentan les aseguran una mayor absorción de las radiaciones luminosas. Los hay excelentes corredores, y hábiles trepadores.

Fauna Representativa: Se destacan los camélidos sudanericanos como el guanaco, la llama, la alpaca, y la vicuña que ofrecen excelentes lanas, gatos montéses, zorros, zorrinos, hurón, puma. Entre los roedores, la chinchilla cuya valiosa piel la hizo vulnerable a la persecución humana que la llevó prácticamente a la extinción, y el tuco, tuco, que a semejanza a los cuises tienen la costumbre de elevar el cuerpo para y mirar a su alrededor. Ante el descubrimiento de un depredador, se esconden con rapidez en sus cuevas cavadas en el suelo.Están representados los reptiles y batracios a través de víboras, lagartijas y sapos.En especial las altas cumbres (entre 3000m y 500 m de altura) refugian al símbolo de la cordillera: El cóndor que suele cargar con la mala reputación de cazador y ladrón de ganado. Es un ave carroñera, es decir se alimenta de cadáveres de animales domésticos, guanacos, y vicuñas.Además del cóndor, se pueden mencionar a otras aves tales como ñandúes petisos, pájaros mineros, bandurrias y gabilanes.

PARQUE CHAQUEÑO

Esta región se extiende hacia el este, abarcando una importante parte del centro norte del país. Se asienta sobre una llanura con escasas pendientes hacia el sureste. Las precipitaciones disminuyen desde unos 1000 mm anuales, en el este, a 700 mm en el oeste. El clima es cálido y húmedo en la región oriental y cálido y seco en la occidental. La vegetación con mayor diversidad se presenta hacia el este bajo la forma de parques y sabanas con algunas especies arbóreas y un estrato arbustivo y herbáceo. Se distinguen el quebracho colorado cuyo nombre significa ” quiebra hacha” y alude a la dureza de su madera, el quebracho blanco, el urunday, el algarrobo blanco, y negro, palos borrachos, tunas, cardones, y bosquecillos de vinal.En cuanto a la fauna, es posible encontrar en ambas regiones aves como el ñandú, tucán, el carancho, chimangos, y garzas. Los mamíferos como pumas, zorros, mulitas, yaguareté, venados, tapires, monos, y osos hormiguero. Hay abundancia de reptiles e invertebrados como moscas, mosquitos, vinchucas, hormigas, arañas.

El paisaje de este bioma suele estar sembrado de termiteros llamados “tacurúes” que pueden alcanzar hasta un metro y medio de altura situados a orillas de los caminos y albergando a hormigas llamadas termitas.

Es propio de esta región el aguará guazú o lobo de crin, prácticamente extinguido debido a la persecución deportiva para el hombre.

ESTEPA PATAGÓNICA

Abarca el centro de Neuquén, centro sur de Río Negro y casi la totalidad de Chubut, Santa Cruz y norte de Tierra del Fuego, exceptuando la franja cordillerana. El clima árido y frío, con temperaturas media anuales por debajo de los 10c.Son marcadas las amplitudes térmicas y frecuentes las heladas. A pesar de este clima adverso, el hombre cultiva bajo riesgo especies frutales como la manzana y la pera, llamadas frutas Criófilas amigas del Frío).

Esta región ofrece recursos energéticos como el petróleo, gas, y carbón y también minerales: el hierro, el uranio y la alumita. La presencia de ríos y vientos de hasta 100km/h hacen posible la obtención de la electricidad a partir de la energía del agua y del viento.

El suelo arenoso, en parte pedregoso, con escasa cantidad de materia orgánica y nitrógeno, sin defensa contra los rayos solares y los fuertes vientos, arraiga una vegetación arbustiva sumamente pobre y raquítica, muy adaptada a las condiciones adversas: arbustos bajos de ramas cortas y hojas pequeñas, duras o espinosa, con raíces muy desarrolladas para afirmarse y contrarrestar la potencia del viento. Todas las especies aparecen agrupadas, compactas y apretadas formando una superficie dura, uniforme y muy próximas al suelo. Por ejemplo, la llareta que forma una masa compacta, hemisférica y dura que parece a un cojín. El Coirón de hojas duras y punzantes, que forman matas bajas y compactas. El neneo que también forma cojines y es buscado por los herbívoros. La mata negra es un arbusto de un metro o dos de altura con hojas pequeñas, oscuras y sin espinas, bajo el cuál se refugian los  animales.

En la región occidental de esta bioma que es más húmeda, existen praderas con pastos tiernos, que son el principal alimento del ganado ovino criado por el hombre en este lugar de la Argentina.

Como la oferta de la biomasa vegetal es muy restringida, lo es también la de los animales, entre los que se destacan herbívoros como el guanaco y mara o liebre patagónica, sus predadores, el zorro gris, el gato del los pajonales y el puma.

Las aves están representadas por las martinetas, el ñandú petiso o choique enano, las perdices, y viguás. En las costas: lobos marinos, elefantes marinos, y pinguinos.

MONTE

Este bioma ocupa una extensa zona caracterizada por la aridez y temperaturas media anuales de aproximadamente 18°c, en el sector norte descienden a 15°c y a 12°c en el sector sur.

Se dispone en una ancha franja, paralela a la Cordillera de los Andes, que desde el sur de Salta llega a Neuquén y luego hacia el este hasta encontrar con la costa atlántica.

El clima es templado o cálido y seco, las lluvias disminuyen de 700 mm a 200 mm de este a oeste. Su escasez se debe a la presencia de la cordillera que detiene los vientos húmedos del pacífico y de las sierras Pampeanas, los provenientes del atlántico.

Son frecuentes las heladas, las amplitudes térmicas diarias bien marcadas que junto a la falta de agua y a la presencia de suelo poco fértiles dificultan la práctica de la agricultura por la parte del hombre sin embargo a través del riego artificial se cultivan olivos, nogales y vid.
En el sector norte el paisaje está conformado por cordones serranos, piedemontes, depresiones intermontañas que encierran arenales, barreales y salinas de las cuales, el hombre extrae la sal común. Estas sierras ofrecen minerales tales como el oro, uranio, el cobre, y rocas que se utilizan en la construcción: calizas, Mármoles, yeso, granito, canto rodado y arena.

En el sector sur comienza el predominio de la meseta: el recurso natural mas importante es el petróleo en Mendoza y Neuquén.

La vegetación se presenta bajo la forma de arbustos con tendencia a crecer en forma aislada. Los árboles crecen en zonas donde las napas de agua son poco profundas. Entre las especies arbóreas figuran el maitén, el sauce criollo y el algarrobo. Hay lugares desuelo desnudos y erosionados.

Los frutos del algarrobo poseen una pulpa azucarada que sirven de alimento al hombre que los utiliza también para preparar una bebida alcohólica llamada: ” la chicha”. La madera de este árbol se utiliza en la construcción.

Los frutos son también consumidos por los animales para calmar la sed.Toda la vegetación tiene marcadas características xerófilas: pocas hojas, presencia de espinas, epidermis cerificadas, acumulación de agua y ciclos de crecimientos lentos. Son especies típicas del bioma, la sombra de toro, el chañar, el caldén, los espinillos, el mistol, la jarilla y la retama.Son también características las plantas suculentas como los cactus, tunas y cardones.La fauna está representada por animales corredores que se ocultan en cuevas hechas en el suelo, de pelaje grisaseo que armonizan con el paisaje.Entre ellos el peludo, el pichiciego, la mara, la vizcacha y el cuis. La abundancia de estos herbívoros determina la presencia de consumidores tales como el gato montés, el puma, el zorro, la boa y la yarará. Las aves están representadas por el aguilucho, el águila mora, el halcón, loros, calandrias y gilgueros.

de Bioma

Un bioma, también conocido como paisaje bioclimático, es una gran área  geográfica donde se comparte fauna, flora y condiciones climatológicas. El clima determina en gran parte, el tipo de bioma que existe en cada región.

La Biosfera se divide en áreas según las condiciones ambientales, condicionadas fundamentalmente por el clima. Así la Biosfera se organiza en Biomas: áreas climáticas de características particulares donde viven de particulares.

CARACTRISTICACada bioma es un conjunto de ecosistemas en donde todos los seres vivos que ahí habitan están estrechamente relacionados entre sí y con su entorno. Cualquier alteración climatológica, disminución de alguna especie debido a la extinción o por el contrario, sobrepoblación de alguna especie, provoca un efecto dominó que va afectando a todos los organismos que ahí habitan, ya que ninguno sobrevive aisladamente. Desde los organismos microscópicos hasta los grandes depredadores dependen de los demás para llevar naturalmente su ciclo de vida.

Como se mencionó anteriormente, el clima y las precipitaciones son los principales factores que influyen en la clasificación de un bioma, y esto depende de la latitud que determina si un ambiente es ártico, templado, subtropical o tropical, de la humedad que sirve para determinar si un ambiente es húmedo, semihúmedo, semiárido o árido; por último, la altitud también ayuda a clasificar a los biomas de acuerdo al nivel de altura en el que se encuentran, ya sea al nivel del mar o en difíciles áreas montañosas.

TIPOSi bien, los científicos no han podido establecer un número exacto de biomas que existen en el mundo, a continuación te explicaremos los más estudiados y conocidos.

TUNDRA

TAIGA

BOSQUE

SELVA

PRADERA

SABANA

DESIERTO

Tundra

Información y Características de la Tundra

De significado, “Llanura sin árboles”, la tundra es el bioma más frío del planeta.

Ubicación geográfica de la Tundra

La tundra se ubica principalmente en el hemisferio norte de la tierra, abarcando lugares como Siberia, Alaska, la parte sur de Groenlandia y norte de Canadá y Europa, pero también podemos encontrar este tipo de bioma al norte de la Antártida e islas adyacentes y zonas entre Chile y Argentina.

Clima de la Tundra

Debido a su proximidad con los polos, los inviernos en la Tundra son extremadamente fríos llegando hasta los -70°C. Aunque la mayoría del año ocurran nevadas, en el verano se mantiene un clima menos helado de -28°C y con algunas lluvias ligeras.

Paisaje desértico de la Tundra

Paisaje desértico de la Tundra

La Tundra y su Flora

En la tundra no existen árboles ya que no sobrevivirían con tales temperaturas, pero sí pueden crecer plantas bajas y hasta 400 especies de flores.

Aparte de las condiciones climatológicas, la falta de descomposición de elementos orgánicos hace que la tierra no sea nutritiva para que exista gran vegetación.

Los musgos y los líquenes es la vegetación más común de la Tundra, pues debido a que sólo miden 10cm y se encuentran pegados al suelo, soportan los fuentes vientos sin arrancarse.

La Tundra y su Fauna

Los animales de la Tundra están físicamente adaptados a este tipo de clima. Poseen largos pelajes y están protegidos por capas gruesas de grasa debajo de su piel. Algunos de ellos son de color blanco, lo que les permite camuflarse y huir de sus depredadores.

En la tundra habitan renos, caribús, liebres, zorros árticos, lobos, halcones, bueyes almizcleros, osos polares y varias especies de aves. En los litorales viven focas y lobos marinos.

Carbono en la Tundra

Más de un tercio del carbono obtenido del suelo, es encontrado en los biomas de taiga y tundra. Actualmente se les consideran a estas regiones, excelentes fuentes de carbono gaseoso.

Paisaje de la Tundra

En la tundra son visibles cadenas montañosas, áreas despejadas y aparentemente desiertas. En verano pueden observarse los colores de la vegetación y de las flores, pero en invierno todo se cubre de nieve.

Taiga

Información y Características de la Taiga

La taiga también es conocida como bosque boreal o bosque de cooníferas, ya que la principal característica de este bioma son las formaciones boscosas y la combinación de estas con ambientes climatológicos frescos.

Ubicación geográfica de la Taiga

La taiga se encuentra justo debajo de la Tundra y limita al sur con la estepa. Abarca regiones al norte de Rusia, Canadá, Europa y Alaska.

Este bioma es exclusivo del hemisferio norte de la tierra.

Clima de la Taiga

Aunque es menos frío que la Tundra, el invierno puede llegar a conservar temperaturas de -54°C. En verano puede subir a 19°C pero la temperatura constante oscila entre los 0 a los 5°C.

No llueve mucho pero hay gran cantidad de humedad y el proceso de descomposición se da de manera muy lenta.

Paisaje de la Taiga

Paisaje de la Taiga

La Taiga y su Flora

En la taiga se dan formaciones boscosas de coníferas, siendo la mayor masa forestal del planeta.

Existen líquenes, musgos, pinos, abedules y abetos. Las hojas que conforman las coníferas son en forma de aguja y contienen una especie de cera que las protege de la congelación. Son de color obscuro debido a que absorben el calor del sol y lo utilizan para llevar a cabo su proceso de fotosíntesis.

Los árboles están formados de hojas perennes, es decir, en forma de cono invertido, lo que permite que la nieve no se almacene en las hojas y así evite romper las ramas por el peso.

La Taiga y su Fauna

Debido a las condiciones muy frías de temperatura, varias especies animales emigran hacia latitudes más cálidas.

En la taiga habita el oso pardo, lobo, comadreja, zorro, alce, lince, gato montés, visón, conejo, marta, ardilla, ciervo y aves como el halcón y el búho por mencionar algunos.

Paisaje de la Taiga

El paisaje de la Taiga parece inhabilitado y el ambiente es muy tranquilo. Puede estar rodeado de cadenas montañosas cubiertas de nieve. Las grandes extensiones de árboles y el clima frío, ofrecen una atmósfera de calma y en contacto con la naturaleza.

Conservación de la Taiga

Como resultado de la tala descontrolada, grandes extensiones de taiga han desaparecido poniendo en peligro la integridad de las especies que ahí habitan.

Existen especies animales en peligro de extinción como la marta o el visón debido a la gran demanda de sus pieles para la fabricación de prendas de vestir y artículos de moda, principalmente abrigos y accesorios para el frío.

Actualmente esto se está controlando por algunas organizaciones alrededor del mundo, pero debido a las grandes ganancias que se obtienen con la venta de esos productos, muchos optan por poner como prioridad sus intereses económicos y no preocuparse por estas especies que están desapareciendo.

Bosque

Información y Características de los Bosques

Los bosques son caracterizados por poseer gran cantidad de árboles y una gran diversidad de especies de fauna y flora que hace de este bioma uno de los más importantes para la biósfera del planeta.

Ubicación geográfica de los Bosques

Los bosques se distribuyen alrededor del mundo, pero los principales y con más cobertura de hectáreas se encuentran en Rusia, seguido de Brasil, Norteamérica, China, Australia y el Congo.

Clasificación de los Bosques

Existen tres tipos de bosques que están clasificados de acuerdo a su latitud. Estos son:

  • Bosque tropical. Estos están ubicados cerca del ecuador y las temperaturas oscilan entre 20 a 25°C. El suelo es pobre y la descomposición rápida. Habitan murciélagos, una gran variedad de aves e insectos. Existe una gran diversidad de vegetación, pues en 1 km2 pueden encontrarse hasta 100 tipos de árboles de hasta 35 metros de altura. También se encuentran orquídeas, helechos y palmas.
  •  Bosque Templado. Ubicados en Norteamérica, Asia y Europa. Con temperaturas de -30 a 30°C, el suelo es muy fértil y la fauna está representada por linces, pumas, zorros, osos negros y lobos, entre otros. La vegetación se caracteriza por estar formada por tres o cuatro especies de árboles por km2. Entre ellos el roble, sauce, nogal y abeto.
  •  Bosque de Coníferas. También llamado Taiga, se encuentra en el hemisferio norte del planeta y representa el mayor bioma terrestre. Las temperaturas son muy frías y por lo tanto el suelo es muy poco fértil. Los alces, musarañas, halcones, zorros, lobos, entre muchos otros, forman parte de su fauna. Los pinos y las formaciones boscosas de coníferas con hojas perennes, representan en gran parte la vegetación de este lugar.

Exceptuando a las coníferas, en estos tipos de bosque se puede encontrar gran cantidad de biomasa, es decir, materia orgánica ideal para ser utilizada como fuente de energía y cuidar nuestro medio ambiente.

Bosque caducifolio templado

Bosque caducifolio templado

Bosques primarios, secundarios y artificiales

Existe también otra clasificación de acuerdo al impacto del hombre.

Los bosques primarios son aquellos que no han tenido la intervención humana o bien, es tan mínima que no llega a afectar la biodiversidad.

Los secundarios son los bosques que han sido salvados y regenerados después de una tala parcial o total.

Y como bien su nombre lo dice, los bosques artificiales son los que han sido recreados por el hombre, ya sea para conservación de las especies o para la obtención de maderas.

Paisaje de los Bosques

Los bosques están formados por mucha vegetación y dentro de ellos se pueden encontrar especies muy exóticas y peligrosas. Muchos exploradores se adentran en estos lugares para realizar estudios y conocer el modo de vida de distintas especies, pero deben de estar muy bien ubicados para no perderse, ya que ahí es muy fácil perder el sentido de la orientación.

Importancia y Conservación de los Bosques

Los bosques ocupan un tercio de la superficie total de nuestra tierra y contiene cerca del 70% de carbono presente en los seres vivos. Sin bosques, el mundo sufriría consecuencias fatales que repercutirían en  todos y cada uno de los rincones de nuestro planeta.

Actualmente estos van desapareciendo a pasos agigantados. Cientos de hectáreas son destruidas para la construcción de asentamientos humanos y carreteras. Además, la tala clandestina ha provocado que millones de árboles sean talados sin la preocupación de volverlos a reforestar. Esto sin duda, perjudica cruelmente a la fauna que necesita del resguardo y el alimento que les provee la vegetación.

Selva

Información y Características de la Selva

La selva es conocida por diversos nombres, como por ejemplo jungla y bosque lluvioso. Las selvas se caracterizan por albergar árboles de gran altura y  una extensa cantidad de especies de fauna  y flora.

Ubicación geográfica de la Selva

Las selvas cubren el 6% de la superficie terrestre y se localizan en diferentes latitudes del mundo. Estas abarcan el continente americano, africano y asiático, llegando también a algunas islas de Oceanía.

La más importante y con mayor riqueza natural se encuentra en Brasil, conocida mundialmente como la Selva del Amazonas. La selva del Congo es la segunda más importante del mundo, sin embargo, cada una de las selvas ubicadas en el mundo, representan gran importancia para el equilibrio natural de la tierra.

Otras selvas se encuentran en Nueva Guinea, Madagascar, Argentina, Guatemala y México, siendo la selva Lacandona la más importante para estas dos últimas naciones.

Selva Tropical

Selva Tropical

Clasificación de la Selva

Este bioma se divide de acuerdo a su ubicación. Por mencionar algunas, está  la selva ecuatorial, tropical, subtropical, montana, tropófila, de Rivera y de tierras bajas.

Características generales de la Selva

El clima de estas regiones es en su mayoría muy húmedo con temperaturas entre los 18 y los 29°C. En otras puede haber un clima más frío como en la selva montana debido a su altitud y a la gran cantidad de neblina que se produce.

Las precipitaciones se dan de manera regular y bien distribuidas durante todo el año, siendo la selva tropical la más lluviosa de todas.

Los suelos son poco profundos y no aptos para la agricultura.

La Selva y su Flora

El 70% de la vegetación selvática está compuesta por árboles tanto altos como enanos. De algunos de estos estos se obtienen materiales como látex, resinas y gomas de mascar. Algunas plantas encontradas son las orquídeas, bromelias, lianas, arbustos, entre otras miles de especies.

La Selva y su Fauna

Gran variedad de especies endémicas, exóticas y únicas, forman parte del bioma selvático. Los insectos sin duda, ocupan la mayor parte de especies animales que habitan en las selvas. Entre estos están las hormigas, mariposas, moscas, moscos e insecto palos.

Entre la gran variedad de fauna también podemos encontrar anacondas, guacamayas, monos, caimanes, tapires, tucanes, tortugas, jaguares, boas, panteras, entre muchos otros.

Importancia y conservación de la Selva

En general, las selvas contienen  el mayor número de especies animales y vegetales en el mundo. Según científicos, más de la mitad de las especies de fauna y flora se encuentran ahí.

En la Selva Amazónica por ejemplo, cada año se descubren nuevas especies que no habían sido detectadas por el hombre debido a que se encuentran en lugares muy peligrosos o escondidos.

Las selvas proveen el 40% del oxígeno de la tierra. Es por ello que es importante conservarlas y evitar que cientos de especies animales continúen siendo asesinados, así como luchar para que la tala y las quemas estén controladas.

La Selva en la medicina humana

Alrededor de ¼ de los medicamentos naturales provienen de las plantas y árboles selváticos. Desde tiempos remotos, los pobladores se curaban con los elementos que la misma naturaleza les brindaba.

Algunas hojas de plantas y árboles son usadas como anestésicos, como tratamientos contra la malaria y como remedios efectivos contra el cáncer.

Pradera

Información y Características de la Pradera

La pradera es un bioma que según los científicos, se encuentra entre el clima desértico y el boscoso, pues  las lluvias no son tan cotidianas pero sí existe mayor vegetación y fauna.

Ubicación geográfica de la Pradera

Podemos encontrar praderas en varios continentes como en América del Norte y del Sur abarcando Argentina, así como en África del Sur, Eurasia Central y Australia.

Clima de la Pradera

El clima es húmedo, semiárido, con veranos cálidos de alrededor de 21°C e inviernos fríos.

Realmente existen dos estaciones reales: la de crecimiento y la de latencia. En la primera es cuando no hay heladas y la vegetación puede crecer, a diferencia del período latente en el cual no crece ningún tipo de vegetación ya que es extremadamente fría.

Paisaje de una pradera

Paisaje de una pradera

La Pradera y su Flora

En las praderas ubicadas en el hemisferio sur, la vegetación es más densa ya que tienen más precipitaciones que las del norte.

La gramínea, el juncal, girasol, trébol, índigos silvestres, entre otros. Algunos tipos de gramíneas son altamente tóxicos para los animales herbívoros que habitan en este bioma.

Debido al pastoreo y ramoneo de los animales herbívoros, así como por los incendios y la poca precipitación pluvial, los árboles no se dan en este bioma. Por el contrario, el hombre ha adaptado las zonas amplias y extensas de pradera para producir trigo, maíz, avena y otros granos esenciales para el consumo humano.

La Pradera y su Fauna

La fauna varía de acuerdo a la región geográfica donde se encuentre la pradera, pero los animales que podemos encontrar son armadillos, comadrejas, zorros, patos, lechuzas, colibrís, entre otros, siendo hasta 80 especies animales y 300 especies de aves las que forman parte de estas regiones.

Estas aves que se alimentan del suelo están expuestas a la depredación, pero debido a que son crípticas, es decir, pueden pasar desapercibidas para los sentidos de otros animales, no corren mucho peligro.

Gracias a que mucha fauna de la pradera se dedica a excavar, la tierra activa sus minerales y permite la producción de vegetación. Las lombrices y bacterias además de oxigenar el suelo, también ayudan a la descomposición de la materia orgánica que servirá como abono para fertilizar.

Paisaje de la Pradera

Las praderas nos ofrecen un amplio y muy extenso paisaje lleno de vegetación baja y algunas de ellas van acompañadas de cadenas montañosas.

Actualmente, existen muy pocas praderas naturales en América del Norte, especialmente, ya que la mano del hombre ha encontrado un beneficio para la agricultura de los granos antes mencionados. Sin embargo, aún podemos encontrar estos bellos paisajes en estado natural y libre de cualquier contacto invasor.

Sabana

Información y Características de la Sabana

Existen distintos tipos de sabanas que varían de acuerdo a la ubicación geográfica. Estas son diferentes en cuanto a la temperatura, suelo y tipo de flora y fauna. También son llamadas praderas tropicales.

Ubicación geográfica de la Sabana

Las sabanas están ubicadas en la parte inferior de nuestra tierra. Las principales sabanas de encuentran en el continente africano, aunque también existen sabanas tropicales en América del Sur, Australia y la India.

Las sabanas de Brasil, Colombia y Venezuela ocupan alrededor de 2.5 millones de kilómetros cuadrados, un tamaño que sería equivalente a un cuarto del tamaño de Canadá.

Bioma Sabana

Bioma Sabana

Clasificación de la Sabana

Existen distintos tipos de sabana:

  • Sabana de la zona intertropical. Caracterizada por su suelo seco y poco fértil, así como un clima templado, con sequías en una parte del año y con lluvias en el resto.
  • Sabana templada. Clima húmedo con inviernos fríos y secos acompañados de un suelo fértil.
  • Sabana Mediterránea. Con suelo pobre y muy poca vegetación, ambiente semi-árido y con fauna tan característica como las jirafas, leones, elefantes, etc.
  • Sabana Montañosa. Con muchas precipitaciones debido a su ubicación en las montañas africanas. Ahí se pueden encontrar gran cantidad de especies endémicas.

Clima de la Sabana

Las sabanas tropicales están ubicadas en regiones cálidas donde existe lluvia (mayormente en verano) pero también largas temporadas de sequía que conlleva a que se generen incendios naturales.

La Sabana y su Flora

La vegetación de la Sabana desarrolla diferentes técnicas de resistencia para poder soportar las condiciones climáticas. Estas multiplican sus raíces, almacenan mucha agua, disponen de semillas resistentes o bien, sus raíces tienen un gran desarrollo subterráneo para absorber más nutrientes y líquidos.

Mayormente crecen gramíneas, arbustos, matorrales y muy escasos árboles. Siendo estos últimos muy útiles para grandes felinos como el chita que observa a sus presas desde las alturas.

La Sabana y su Fauna

Los animales varían de acuerdo al tipo de sabana, pero generalmente poseen patas largas y muy fuertes en el caso delos mamíferos y amplias alas en el caso de las aves para realizar largos y agotadores recorridos migratorios.

El tipo de llanura con hierbas bajas es ideal para que los animales depredadores obtengan una amplia visión de sus presas.

Dentro de la sabana se encuentran insectos como los tábanos, un gran número de mamíferos (alrededor de 40 especies) como cebras, ciervos, elefantes, leones, chitas, hipopótamos, leopardos, ñus, etc. y reptiles como el cocodrilo.
Existen especies tanto carnívoras como herbívoras, estos últimos conformados hasta por 16 especies distintas.  Todos dependen uno del otro para mantener el equilibrio natural.

Paisaje de la Sabana

La sabana nos ofrece un paisaje hermoso con una amplia visión de toda la diversidad de fauna que ahí convive. Los atardeceres son únicos y las puestas de sol pueden disfrutarse en todo su esplendor.

Caza furtiva

Lamentablemente la sabana sufre las consecuencias de la caza descontrolada, provocando que actualmente una gran variedad de especies se encuentren en peligro de extinción, esto para fines de comercio de carne y otras partes corporales utilizadas como materias primas para la elaboración de otros productos (artículos de marfil, zapatos de piel de cocodrilo, etc.)

Desierto

Información y Características del Desierto

El desierto es una zona terrestre árida y con temperaturas extremas donde las lluvias son muy escasas. Los científicos señalan que pueden clasificarse como ecosistemas o biomas.

Ubicación Geográfica de los Desiertos

Estos están distribuidos en diferentes latitudes del mundo, abarcando África con el gran desierto del Sahara (el más grande del mundo), así como en otras regiones en Australia, Arizona, Norte de México, Sudamérica y parte de Asia Central.

Paisaje desértico

Paisaje desértico

Clima y Condiciones Desérticas

Existen diferentes tipos de desierto donde las precipitaciones varían de región a otra, pero comúnmente son extremadamente calurosos durante el día, llegando a los 40 o 50°C, exceptuando al Sahara, que en ocasiones presenta temperaturas de hasta 57°C.

Por las noches la temperatura baja considerablemente hasta 0 o -10°C.

Mucho se ha cuestionado si la existencia de oasis es real o es un mito inventado por exploradores que se han imaginado estos lugares debido a los espejismos y al calor sofocante que los lleva a delirar, pero se ha comprobado que sí existen y están formados por grandes cantidades de agua y vegetación.

El desierto de Atacama ubicado en Chile, es el desierto más árido del planeta, pues increíblemente llueve una vez cada 15 años.

El Desierto y su Flora

Aunque es llamado Desierto, existe fauna y flora que está adaptada a las condiciones climatológicas muy extremas.

Las plantas desérticas almacenan gran cantidad de agua para sobrevivir por largos períodos de tiempo como los cactus, nopales, pitahayas, palmeras y bromelias. Estas últimas habitan en desiertos muy secos como el de Atacama y su única fuente de agua es de la neblina que aparece en determinadas horas de la madrugada.

Como forma de protección ante los animales que buscan agua, las plantas desérticas poseen gran cantidad de espinos y cortezas duras.

El Desierto y su Fauna

Las formas de vida animales están adaptadas a la ausencia de humedad y las estructuras corporales de varios de ellos son rígidas y ásperas para poder soportar tales temperaturas y ser más difíciles de atacar por sus depredadores. Como ejemplos de fauna están las serpientes, camaleones, escorpiones, tarántulas, buitres, tortugas, coyotes y camellos.

Arena Desértica

La arena varía en coloración de acuerdo a las condiciones del lugar, pero generalmente esta es de tono marrón, grisáceo o amarillento. Comúnmente es calcárea y con cantidades muy altas de sales como yeso y cloruro de sodio. Esto hace que la arena sea sumamente absorbente y drene rápidamente la poca agua de lluvia que cae en este tipo de bioma.

Son muy frecuentes las tormentas de arena, las cuales algunas de ellas pueden ser vistas desde el espacio como las ocurridas en el desierto del Sahara. Imposibilitan la visibilidad y son muy peligrosas, pues respirar se vuelve sumamente complicado. Los vientos pueden trasladar la arena a cientos de kilómetros de distancia.

Paisaje del Desierto

Las dunas de arena y el paisaje con colores cálidos representan a los desiertos. Ofrecen un paisaje hermoso, sin embargo, las condiciones extremas lo vuelven un tanto peligroso, ya sea por la insolación, el agotamiento y los animales ponzoñosos que ahí habitan.