viernes, 9 de junio de 2017

6 EL SISTEMA DE LOS TRES DOMINIOS Y MAS ALLÁ

6.1 Los reinos se multiplican

El problema de los arboles filogenéticos generados por clados es que un nodo siempre genera solo dos ramas. Esto implica que los arboles de muchos grupos poseen una cantidad cuasi-finita de clados, y en cada clado se puede colocar arbitrariamente una categoría taxonómica. ¡Es arbitrario! Y aun no nos metemos con el problema de que el árbol este bien construido (…). En cualquier caso, con la propuesta del sistema de los 5 reinos, en 1969 por Whittaker, otros autores decidieron hacer lo propio. Por un lado Carl Woese propuso que el reino mónera no era un grupo natural, y junto a sus colaboradores y colegas de otros laboratorios se reunió evidencia de esto. Móneras fue dividido en dos grupos, bacterias y arcaicas (McCarthy & Sanders, 2007; Carl Richard Woese, 2013). Más aún otro autor muy prolífico llamado Thomas Cavalier-Smith decidió avanzar en la separación de los reinos, para él, el blanco era el grupo protista que TODO el mundo ya sabía que era un grupo no natural. A lo largo de la década de 1990 propuso varios sistemas, entre los de destacan uno de 6 reinos y otro de 8 reinos (CAVALIER‐SMITH, 1998; Thomas Cavalier-Smith, 2004; Tom Cavalier-Smith, 1993).

En la taxonomía de Cavalier, el reino mónera "bacteria" es un grupo unificado, se propuso en la época en que Woese había encontrado las diferencias entre bacteria y arcaica, pero en la que la similitud entre arcaica y eucaria no se había reconocido unánimemente. En esta época el reino protista empezaba a ser separado en grupos independientes como protozoa y cromista. Más allá del número de reinos y de la pesada tarea que sería describirlos uno por uno, el problema que tenemos aquí es una consecuencia natural de nuestro modo de clasificar y de la creciente incomodidad que ha resultado mantener las categorías taxonómicas “modelo antiguo” de manera concomitante al sistema de clados sin rango.

Referencias básicas: (Belk & Maier, 2013; Futuyma, 2005; Hoefnagels, 2015; Mackean & Hayward, 2014; Mader & Windelspecht, 2015, 2018; Mader, 2010; Mason et al., 2014; Reece et al., 2014; Ridley, 2004; Sadava et al., 2014; Simon et al., 2013; Solomon et al., 2014; Starr et al., 2013; Wiley & Lieberman, 2011)

6.2 Las categorías taxonómicas se multiplican

Si el número de reinos se multiplica, también lo hace el número de categorías taxonómicas, la razón es en esencia la misma, intentar ajustar a la fuerza un sistema de taxonomía antiguo “herencia linneana de categorías taxonómicas” con el sistema taxonómico moderno basado en clados. Las categorías taxonómicas clásicas: reino, filum, clase, orden, familia, género y especie; no son clados, son agrupaciones más o menos arbitrarias con un contenido de especies indeterminado. Mientras que un clado es el anidamiento de dos grupos. El problema es que con la resolución de la cladística moderna surgen muchos clados, con nombres de grupo pero sin un rango taxonómico claro. Los rangos intermedios surgen al tratar de acoplar el sistema de rangos al de clados, por lo que pueden existir tantas categorías como clados genere el investigador. Ahora, solo como ejemplo de lo caótico que puede convertirse el sistema de rangos tenemos la siguiente escala de categorías taxonómicas: 

Dominio, Reino, Subreino, Infrareino, Superfilum, Filum, Subfilum, Infrafiolum, Microfilum, Superclase, Clase, Subclase Infraclase, Parvclase, Superdivisión, División, Subdivisión, Infradivisión, Superlegión, Legión, Sublegión, Infralegión, Supercohorte, Cohorte, Subcohorte, Infracohorte, Gigaorden, Magnorden, Grandorden, Mirorden, Superorden, Series, Orden, Parvorden, Nanorden, Hipoorden, Miniorden, Suborden, Infraorden, Microorden, Sección, Subsección, Gigafamilia, Megafamilia, Granfamilia, Hiperfamilia, Superfamilia, Epifamilia, Familia, Subfamilia, Infrafamilia, Supertribu, Tribu, Subtribu, Infratribu, Género, Subgénero, Superespecie, ESPECIE, Subespecie, Variedad, Subvariedad, Forma, Subforma.

Tenemos 64 categorías taxonómicas “y dependiendo de los autores pueden ser más”, ¡y ya en este punto la memoria no estira para tanto! En mi opinión, la taxonomía debe dejar de lado el lastre histórico impuesto por la taxonomía linneana, es decir no emplear rangos taxonómicos que no agregan ni quitan información acerca de un grupo o varios grupos de especies. Esta propuesta ha sido llevada a cabo NJ Kluge de la Universidad de Michigan desde 1999 (Barkley et al., 2004; Dubois, 2007; Kluge, 1999).

Referencias básicas: (Belk & Maier, 2013; Futuyma, 2005; Hoefnagels, 2015; Mackean & Hayward, 2014; Mader & Windelspecht, 2015, 2018; Mader, 2010; Mason et al., 2014; Reece et al., 2014; Ridley, 2004; Sadava et al., 2014; Simon et al., 2013; Solomon et al., 2014; Starr et al., 2013; Wiley & Lieberman, 2011)

6.3 Introducción al problema de la especie

¿Qué es una especie?, el problema de las especies cripticas nos ponen en advertencia que el concepto morfológico es engañoso. Si dos poblaciones de individuos idénticos morfológicamente pueden ser especies independientes, también nos podemos encontrar con el caso de poblaciones que son muy diferentes entre sí sean una misma especie. El concepto biológico de especie establece que una especie se define como un conjunto de poblaciones que se reproducen entre si y generar descendencia viable. La definición bilógica ha sido útil para la gran mayoría de las especies, con excepción de la especie en anillo. Una especie en anillo es un conjunto de poblaciones que aparentan ser especies diferentes y que incluso pueden tener nombres taxonómicos diferentes, pero poseer regiones de hibridación, es decir, regiones donde se viola la definición biológica de especie. Más allá de rasgarse las vestiduras debemos reconocer que todo esto es esperable en base a la teoría de la evolución, las categorías de clasificación son solo mecanismos que nos facilitan la organización de los seres vivos, ero que no necesariamente representan la realidad tal cual es. Las categorías taxonómicas, incluso la más natural que es la especie es solo un modelo que nos facilita las cosas, no son la realidad en sí misma.

6.4 El sistema de tres dominios de Woese

En paralelo a la multiplicación de los reinos durante los últimos treinta años del siglo XX, durante la misma época se encontró un hecho extraño.

Carl Woese de la universidad de Ilinois durante la década de los 70s realizó varias publicaciones donde señalaba que el reino mónera no estaba constituido por un grupo homogéneo, sino que estaba constituido por dos grupos independientes en base a secuencias del organelo de la célula llamado ribosoma (Blackwell, 2004; Burggraf et al., 1994; Graham, Overbeek, Olsen, & Woese, 2000; Peirce, 1999; Carl R Woese, Kandler, & Wheelis, 1990). Rápidamente otros grupos adicionaron más diferencias entre estos dos nuevos grupos, bautizándolos como bacterias y arcaicas.

Otro aspecto importancia fue que los análisis de similitud dieron como resultado que las archaeabacterias o arcaicas estaban más relacionadas con las células eucariotas que con las bacterias, a pesar de que al microscopio se ven de forma idéntica, mientras que una célula eucariota es fundamentalmente diferente en su organización con la célula de una arcaica. Dado que el tipo de célula resultaba más fundamental que cualquier otro criterio de organización Woese propuso a consideración de la comunidad científica una nueva categoría taxonómica que mayor rango llamada Dominio. El sistema de tres Dominios representa la organización más general de la taxonomía moderna.

Referencias básicas: (Belk & Maier, 2013; Futuyma, 2005; Hoefnagels, 2015; Mackean & Hayward, 2014; Mader & Windelspecht, 2015, 2018; Mader, 2010; Mason et al., 2014; Reece et al., 2014; Ridley, 2004; Sadava et al., 2014; Simon et al., 2013; Solomon et al., 2014; Starr et al., 2013; Wiley & Lieberman, 2011)

6.5 La revolución molecular y el problema protista

El sistema   de los cinco reinos no solo encontró problemas con el grupo mónera,   también con el grupo protista. Gracias al desarrollo de la cladística al nivel molecular, pronto los taxónomos encontraron mares de información que les permitirían resolver muchas de las relaciones internas del grupo de espera que siempre había sido protista. Ya en la primera mitad de los 2000 el grupo protista fue dividido en una gran cantidad de grupos internos, unos más parecidos a plantas, los hongos fueron finalmente posicionados mucho más cerca de los animales, y una gran cantidad de grupos fueron divididos o reorganizados.

Actualmente el termino protista no tienen un sentido taxonómico formal, es más bien una forma de nombrar a todos los seres vivos que no son ni plantas, ni animales ni hongos, sean estos unicelulares o multicelulares de manera rápida. Muchos grupos nuevos fueron desarrollados y quedaron al nivel de reinos clásicos, por ejemplo el reino animal y el reino fungi tienen en medio grupos como los coanoflagelados que posee la categoría de “clase”. Esta locura de los rangos ha impulsado que varios autores como Adl y colaboradores han generado listas de clasificación jerárquica sin importarle los rangos formales (filum, clase etc).

Referencias básicas: (Belk & Maier, 2013; Futuyma, 2005; Hoefnagels, 2015; Mackean & Hayward, 2014; Mader & Windelspecht, 2015, 2018; Mader, 2010; Mason et al., 2014; Reece et al., 2014; Ridley, 2004; Sadava et al., 2014; Simon et al., 2013; Solomon et al., 2014; Starr et al., 2013; Wiley & Lieberman, 2011)

6.6 Retos actuales de la taxonomía

La taxonomía es una ciencia cambiante, que constantemente debe lidiar con nuevos sistemas de clasificación, más información con la cual organizar sus grupos, y nuevos seres vivos que retan la información existente. El esencia los problemas de la taxonomía son los siguientes No todas las especies surgen por vicarianza, “un grupo se transforma en dos”, en algunos casos como la hibridación tenemos que dos especies se transforman en tres. En los anillos de especies se tiene el potencial para generar varias especies desde lo que aparenta ser solo una. Lo anterior provoca que el “árbol de la vida” organizado por clados bifurcantes sea un modelo que se aproxima a la realidad y sirve para organizarla, pero que nunca podría describir exactamente la historia evolutiva de las especies.

El siguiente problema radica en la base del árbol de la vida. Actualmente se ha encontrado que las arcaicas probablemente sea un grupo polifilético, lo cual podría multiplicar el número de dominios en el futuro. El posicionamiento de los virus y organismos semejantes, originados probablemente de líneas de proto-vida de la base perdida del árbol de la vida, algunos autores proponen posicionar a los virus como un cuarto dominio. Esto especial para ciertos virus descubiertos recientemente más grandes aunque algunas bacterias. Como hemos estado hablando en varios artículos de la presente línea temática, el árbol de la vida no es una realidad, es un modelo que nos sirve para interpretar la realidad y aproximarnos a la mayoría de los eventos evolutivos, pero no a todos.

Referencias básicas: (Belk & Maier, 2013; Futuyma, 2005; Hoefnagels, 2015; Mackean & Hayward, 2014; Mader & Windelspecht, 2015, 2018; Mader, 2010; Mason et al., 2014; Reece et al., 2014; Ridley, 2004; Sadava et al., 2014; Simon et al., 2013; Solomon et al., 2014; Starr et al., 2013; Wiley & Lieberman, 2011)

6.7 El modelo del árbol de la vida, ¿realidad, modelo o ficción?

El concepto del árbol de la vida tal como fue propuesto por Haeckel como un mecanismo para la visualización de la clasificación taxonómica que al mismo tiempo representa la historia evolutiva de los grupos ha sido sometido a mucho debate.

Por lo general se pelea desde la dicotomía de la realidad y la ficción. Un ejemplo de ello fue un debate establecido  por Dawkins y Venter al respecto, del cual ciertos grupos culturales han sacado provecho. En cualquier caso, aquí nos encontramos ante una falsa dicotomía, pues el árbol de la vida no es ni una realidad ni una ficción. El árbol de la vida es una aproximación a las relaciones de varios grupos de seres vivos generadas por algoritmos matemáticos muy complejos, que determinan entre varias posibilidades cuales son las relaciones evolutivas plausibles entre un grupo de especies.

Por lo anterior el adjetivo que mejor cuadra con el árbol de la vida es con el de un modelo gráfico que nos permite visualizar las relaciones aproximadas entre un grupo de especies en base a criterios morfológicos, genéticos y moleculares. Como modelo, el árbol de la vida no es perfecto, es solamente una APROXIMACIÓN que se agudiza constantemente, y que en algunas de sus ramificaciones presenta paradojas y debates muy arduos, sin embargo ese es precisamente el enfoque de la ciencia, el de la discusión y el debate.

Referencias básicas: (Belk & Maier, 2013; Futuyma, 2005; Hoefnagels, 2015; Mackean & Hayward, 2014; Mader & Windelspecht, 2015, 2018; Mader, 2010; Mason et al., 2014; Reece et al., 2014; Ridley, 2004; Sadava et al., 2014; Simon et al., 2013; Solomon et al., 2014; Starr et al., 2013; Wiley & Lieberman, 2011)

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