De éstos o de aquéllos. Difícil decisión: organismos ambirreinales

NOSOTROS

De éstos o de aquéllos. Difícil decisión:

ORGANISMOS AMBIRREINALES

Eder Flores Tamayo

Durante mucho tiempo, plantas y animales eran los únicos grupos en los cuales los humanos agrupaban a los seres vivos, pero se descubrió que algunos no eran lo que parecían, mientras otros compartían muy poco con los demás de su mismo reino. La visión de entonces se vio obligada a cambiar y fue necesario crear nuevos grupos. En este artículo veremos individuos que por sus características son difíciles de clasifi car.

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por lo regular, los seres vivos que mejor percibimos son las plantas, los hongos y los animales, ya que los podemos ver a simple vista; por ejemplo, una planta en la maceta de nuestra o cina, el árbol donde estacionamos el automóvil para protegerlo de los rayos del Sol, los hongos que encontramos en un paseo en el bosque, la cucaracha que se escurre por los rincones de la cocina o el simple canto de las aves por la mañana. Mencionar la existencia de seres vivos considerados como “animales-plantas” tal vez parezca de película de ciencia cción, pero esto no es del todo fantasioso. Existen seres que comparten características de ambos, a los cuales se les han denominado organismos ambirreinales. Aunque pocos, estos organismos resultan controvertidos por esta peculiaridad, la cual ha generado un cambio y una discusión general en cuanto a la clasi cación de los seres vivos.

Plantas, animales y… nada más

Cuando escuchamos las palabras perro, gato, tucán, tiburón y mosca, sin pensarlo mucho, sabemos que se trata de animales; lo mismo ocurre cuando oímos pino,

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Carl Linneo.

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Primera página de la primera edición de Systema naturæ… de Linneo (1735). rosal o eucalipto, inmediatamente lo sabemos, se está hablando de plantas. Pero, alguna vez nos hemos preguntado: ¿qué hace ser animales a los animales y plantas a las plantas, y no otra cosa?

Nuestro planeta posee una inmensa diversidad de seres vivos, cada uno de ellos con características únicas que lo diferencian de otros. Esto ha llevado al hombre a la tarea de clasi carlos. Antes de la invención del microscopio y, después de la publicación del Systema naturæ…, de Carl Linneo, en 1735, en donde clasi caba una gran cantidad de plantas, todo ser vivo sólo podía ser clasi cado en planta o animal. Linneo fue botánico y realizó una gran aportación a la taxonomía (la cual agrupa a los organismos de acuerdo con una determinada jerarquización), y sugirió el latín como lengua para escribir el nombre de las especies, en un sistema binomial que incluye género y especie.

Los avances posteriores en la microscopía abrieron un nuevo mundo de vida diminuta, pues con cada observación realizada se descubrían nuevos seres vivos. En un principio, se clasi caron en animales unicelulares a aquellos con desplazamiento e ingestión de alimento y en plantas unicelulares a los que no tenían motilidad y eran fotosintéticos, es decir, producen su propio alimento con ayuda de la luz. Al empezarse a observar algunas combinaciones entre motilidad, fotosíntesis, ingestión y absorción en los seres unicelulares, esta clasi cación tuvo y sigue teniendo modi caciones conforme se hacen nuevos descubrimientos.

La califi cación en plantas y animales no es sufi ciente

La sistemática considera la morfología y los caracteres para agrupar a los seres vivos; ésta se vuelve más compleja al tratar de clasi car a los microorganismos, ya que agrupa a los seres vivos en especies, de forma tal que sus relaciones evolutivas se vean re ejadas.

En un intento relativamente reciente por sistematizar estas relaciones, en 1969, R. H. Whittaker, un gran ecólogo que realizó grandes contribuciones a distintas subdisciplinas de la biología como la evolución y principalmente la botánica, propuso un sistema de cinco reinos, en el cual separaba a los hongos de las plantas al observar su diferente forma de nutrición; los primeros no poseían pigmentos fotosintéticos y, por lo tanto, no producían su propio alimento, sino que absorbían la materia orgánica de su medio circundante; precisaba el concepto de animal y formaba dos más para los microorganismos: el reino Protista y el Monera. Los primeros tienen células eucariotas, es decir, con su material genético cubierto por una membrana, organelos diversos que les son útiles en diversas funciones metabólicas y que presentan características muy primitivas de los tres reinos anteriores; y los segundos son células pro- Robert Harding Whittaker. cariotas, las cuales no tienen encerrado su material genético por ninguna estructura, no tienen presencia de organelos, y son los menos evolucionados, pero no por esto los menos importantes, ya que son capaces de habitar lugares en donde ningún otro ser vivo podría sobrevivir. Esta clasi cación se basa en los niveles de organización celular, es decir, el número de células, los distintos tipos celulares y las funciones que realizan éstas en un ser vivo; y las diferentes formas de nutrición que presentan los organismos.

Actualmente esta clasi cación ha tenido modi caciones, la más importante realizada por la bióloga Lynn Margulis, principal exponente de la teoría endosimbiótica, quien se basó en análisis moleculares y su sistema de clasi cación tiene implicaciones evolutivas, lo que hace los grupos más homogéneos. Su sistema considera cinco reinos y dos subreinos: • Monera Archeobacteria Eubacteria • Protoctista (Protista) • Plantas • Fungi • Animalia

La teoría de la endosimbiosis, explicada de manera muy super cial, señala que las células eucariotas se formaron como consecuencia de incorporaciones

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commons.wikimedia.org sucesivas simbiogenéticas de células procariotas dando origen a los distintos organelos que ahora poseen, principalmente el núcleo, las mitocondrias, los cloroplastos y agelos.

La de Margulis es la clasi cación más extendida, aunque algunos expertos actualmente separan los dos subreinos de Monera en dos reinos independientes pues se han descubierto diferencias su cientes entre ellos que lo justi can.

Otra clasi cación actual muy aceptada es la de Woese, de 1990, que se fundamenta en las relaciones logenéticas y que clasi ca a los seres vivos en tres dominios: Archaea, Bacteria y Eucarya, que se rami ca en los cinco reinos mencionados y otros nuevos. Debido a que las estructuras moleculares y secuencias genéticas son más relevantes para de nir la evolución de los seres vivos en comparación de otro tipo de caracteres, este autor coloca en el primer dominio a aquellas bacterias que tienen membranas celulares resistentes a condiciones de altas temperatura, bajo pH, alta salinidad y otras características sicoquímicas extremas del ambiente; en el segundo incluye a las demás bacterias, en donde se encuentran las que nos causan enfermedades; y en el último de sus dominios encontramos hongos, plantas y animales. Como vemos, las clasi caciones se basan principalmente en características morfológicas, anatómicas y celulares. En ocasiones, las características que comparten algunos microorganismos son cada vez más especí cas y ya no tienen mucho que ver con las macroscópicas, sino más bien se reducen a cuestiones de metabolismo o sustancias como metabolitos y secuencias de su material genético.

Christian Gottfried Ehrenberg.

Defi nido por la luz

La primera clasi cación de seres vivos la realizó

Aristóteles, un ilustre lósofo hace más de 2500 años. Él fue quien los dividió en plantas y animales tomando en cuenta si tenían la capacidad de desplazarse de un lugar a otro eran animales y si no, los agrupaba como plantas. A los animales los subdividía en tres grupos: los que caminan, los que vuelan y los que nadan. Después de los primeros avistamientos a través del microscopio, Christian Gottfried

Ehrenberg, uno de los principales pioneros en la investigación de microalgas, se dedicó a dibujar y describir todo microorganismo que veía, nombrando alrededor de 1500 grupos de microalgas.

Figura 1. Fi 1 Euglena sp. E l p

Foto: Eder Flores Tamayo.

En 1830 describió una que posteriormente sería difícil de clasi car, Euglena. Este microorganismo eucariota posee un agelo, una especie de látigo con el que adquiere motilidad para desplazarse en el medio de agua dulce en donde habita. Hasta este punto, no parecería complicada su clasi cación, sin duda sería un animal. Sin embargo, al conocer sus otras características, esto ya no es tan fácil de a rmar.

Euglena posee unos organelos llamados cloroplastos, los mismos que las plantas utilizan para realizar la fotosíntesis y obtener así su alimento, aparte de brindarles su característico color verde. En presencia de luz, las euglenas producen su propio alimento, pero en su ausencia, pierden su color verde y sus cloroplastos dejan de funcionar; en esas condiciones, para alimentarse empiezan a ingerir algunas moléculas disueltas en su medio e incluso algunos microorganismos de menor tamaño que ella. En 1860 se creó un nuevo grupo de clasi cación de los seres vivos, el Protoctista, en el cual en un principio se agrupaban todos los microorganismos, aunque no existiera ninguna relación entre ellos, a Euglena se le clasi có como un organismo ambirreinal, es decir, se le consideró planta y animal a la vez.

Aunque se ha comprobado con análisis genéticos que Euglena está más relacionada con animales que con plantas, actualmente está considerada como

una microalga dentro del reino Protoctista según la clasi cación de Whittaker. Ésta ha sido la más aceptada en los libros durante más de 25 años debido a su fácil manejo y a lo didáctica que puede llegar a ser en la enseñanza. Esta consideración ambirreinal de Euglena sigue estando vigente para algunos docentes de bachillerato y en el nivel superior.

Eres lo que comes

Hay organismos ambirreinales no sólo microscópicos, también existen algunos visibles a simple vista. Muchos hemos escuchado esa frase que dice eres lo que comes; sin embargo, esta expresión se re ere principalmente a la complexión de las personas y no a que si se come pizza se adoptará la forma de una de sus rebanadas o si se come mucha zanahoria o betabel se tornen exactamente de esos colores, pero en la naturaleza sucede que un organismo adopta y “roba” características de su alimento.

Las babosas de mar o nudibranquios son moluscos marinos pertenecientes a la clase Gastrópoda (organismos conocidos como gastrópodos, gasterópodos o univalvos), que comparten con los caracoles y las babosas terrestres y, a diferencia de sus parientes terrestres, se caracterizan por tener una gama de colores muy llamativos, característica que les ganó el nombre de “las mariposas de los mares”. Al igual que las babosas terrestres, ellas perdieron su concha en su proceso de evolución, y así como varían en color, lo hacen en tamaño, y llegan a medir desde pocos milímetros hasta cerca de medio metro, y viven desde poco mas de un mes hasta un año aproximadamente.

Dentro de estos organismos maravillosos por sus formas y colores, hay uno muy especial y que se distingue de los demás, Elysia chlorotica, una babosa de mar con forma de hoja de árbol, que habita en el Atlántico a lo largo de las costas de Estados Unidos, desde Nueva Escocia hasta Florida; mide regularmente de 2 a 3 cm de longitud, aunque algunas llegan hasta los 6 cm. Al principio (desde que nace), presenta un color café con puntos rojos. ¿Por qué al principio? Bueno, lo interesante de este organismo ocurre cuando después de su nacimiento se alimenta de algas por al menos dos semanas, pero no de cualquier alga, sino del alga verde Vaucheria litorea. E. chlorotica almacena los cloroplastos del alga y los introduce a sus propias células, y conforme come más empieza a adquirir una coloración verdosa debido a la acumulación de cloroplastos. Luego de un par de semanas aproximadamente, la babosa de mar no necesita probar bocado otra vez en su vida, ya que empieza a realizar fotosíntesis y por consiguiente comienza a producir su propio alimento.

Mary Rumpho-Kennedy, del Departamento de Ciencias Moleculares y Ciencias Biomédicas de la Universidad de Maine, se dedica a la investigación

Figura 2. Elysia chlorotica.Figura 2 Elysiachlorotica

Foto: Nicholas E. Curtis y Ray Martinez, Universidad del Sur de Florida.

de estos organismos, tanto de la babosa de mar como del alga de la cual se alimenta. Ella y con sus colaboradores investigan cómo E. chlorotica puede llevar a cabo fotosíntesis sin poseer en su genoma la información necesaria que le permita sintetizar las proteínas requeridas para este proceso. Hasta ahora, se piensa que E. chlorotica, además de tomar los cloroplastos de V. litorea, también le “roba” uno de sus genes, el cual posee información necesaria para que junto con la información en su genoma y la información en los cloroplastos introducidos en sus células pueda realizar la fotosíntesis sin problemas.

Aunque este organismo no es tan conocido como Euglena, realmente es un excelente ejemplo de un organismo ambirreinal, en especial porque se puede apreciar a simple vista el cambio de coloración debida al proceso que lo lleva a convertirse en autótrofo, y aunque está considerado en el reino animal, la misma investigadora se pregunta si no es también planta.

Cuento de nunca acabar

Por más avances tecnológicos que se den y por muchos intentos que se hagan para clasi car a los seres vivos, los organismos ambirreinales sin duda perdu-

rarán por mucho tiempo, pues todas las clasi caciones son sólo hipótesis que tratan de establecer relaciones entre los organismos según el criterio de quien las haga, pero de una u otra forma habrá seres vivos que tengan caracteres de más de un reino, ya sea como adaptaciones para sobrevivir, como cambios evolutivos o simplemente porque todos los seres vivos venimos de un ancestro en común.

La discusión para clasi car a estos organismos en un grupo adecuado en las clasi caciones establecidas, y en las futuras, sin duda seguirá siendo un dolor de cabeza para los cientí cos, pero a la vez representa todo un reto que los llenará de satisfacción y en el proceso encontrarán respuesta a muchas de sus interrogantes.

Actividad

La complejidad de clasifi car

Tiempo aproximado de la actividad: 30 minutos.

Con esta actividad se pretende que los alumnos clasifi quen sus útiles escolares según el criterio que cada uno de ellos elija.

Una vez expuesto el tema, hay que pedir a los alumnos que vacíen el contenido de sus mochilas en bancas o mesas.

Después de que el contenido esté a la vista de todos, se les pide que las agrupen de acuerdo con las características que a ellos mejor les parezca.

Ya agrupadas las cosas de cada alumno, se le pregunta a algunos de ellos cuáles fueron las consideraciones para que ciertos objetos se colocaran en un mismo grupo.

Con esta actividad se pretende que el alumno se dé cuenta que clasifi car no es una tarea fácil y que las características para agrupar las cosas pueden ser diversas como la forma, el tamaño, el uso, el material del que está hecho, entre otras; y que muchas pueden pertenecer a diferentes grupos dependiendo que características se tomen en cuenta, como sucede con los organismos ambirreinales. Por esto mismo, cuando se encuentra un ser vivo que era desconocido, el investigador que lo describe publica las características que tomó de este organismo y que lo llevaron a ubicarlo en determinado grupo, posteriormente se pueden hacer modifi caciones en su clasifi cación si otros científi cos consideran que otros caracteres son más importantes que los que se eligieron primero.

Referencias: Las siguientes referencias proporcionan mayor información en cuanto los organismos mencionados y las clasifi caciones actuales de los seres vivos. En esta galería fotográfi ca de la revista National Geographic se pueden observar diferentes ejemplares de las babosas de mar: ngm.nationalgeographic.com/2008/06/nudibranchs/ doubilet-photography. En este artículo se encuentra información general de los Nudibranquios: www.fotonatura.org/revista/articulos/203/1/. Aquí hay mucha información acerca de las euglenas, clasifi cación, imágenes e información de todo tipo: euglena.msu.edu/. Este sitio web es de la doctora Rumpho, y en él hay videos, imágenes y mucha información acerca de Elysia chlorotica: sbe.umaine.edu/symbio. Un intento de clasifi cación de los seres vivos se encuentra en esta página web, en donde colaboran biólogos y naturalistas alrededor del mundo: tolweb.org/tree/. En este artículo de National Geographic se habla acerca de las características generales de las babosas de mar: magma.nationalgeographic.com/ngexplorer/pioneer/ 0911/ax/pi_spanish.pdf.