Introduccion a la Taxonomía · Estableció un sistema de clasificación jerárquico, con cuatro...
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Profesora Titular: Dra. Analia Lanteri
Profesora Asociada: Dra. María Marta Cigliano
Profesora Adjunta: Dra. Marta Fernández
Introduccion a la Taxonomía
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Sistemática – Taxonomía- Nomenclatura biológica
Historia de la Taxonomía
Clasificación- Identificación – claves
Jerarquía linneana. Taxones y categorías
Teoría y metodologías de la clasificación
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TAXONOMÍA (taxis= ordenamiento, nomos= ley).
“Estudio teórico de la clasificación, incluyendo sus bases, principios, procedimientos y reglas” (Crisci & López Armengol, 1983).
Término taxonomia acuñado por Agustín Pirano De Candolle (francés) en 1813.
Nomenclatura Biológica (nomen= nombre y calare= llamar)
“Principios generales y reglas que rigen la aplicación de nombres científicos a los taxones”.
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SISTEMÁTICA (systema= ordenamiento)
"Estudio científico de las clases y diversidad de los organismos y de todas las relaciones entre ellos" (Simpson, 1961; Crisci, 1978).
"Ciencia de la diversidad de los organismos" (Mayr & Ashlock, 1991).
"Ciencia de la clasificación biológica" (Schuh, 2000).
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Las leyes de la biología están escritas en el lenguaje de la
diversidad
E.O. Wilson (1989)
Biodiversidad: cantidad de genes, especies, ecosistemas
presente en una determinada región
Ehlrich & Wilson (1991)
2 millones de especies conocidas
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www.nature.com/cgi-taf
Número total de especies descriptas
descrito
Total estimado
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CLASIFICACIÓN
Agrupamiento de objetos en clases de acuerdo con un criterio previamente establecido.
Hipótesis científica con respecto las relaciones ancestro-descendientes entre los taxones.
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Biología Comparada:
Estudio del patrón de la diversidad orgánica= Sistemática
Biología General:
Estudio de los procesos biológicos que ocurren en determinados organismos o sistemas orgánicos.
Biología comparada y Biología general(Eldredge y Cracraft, 1980).
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ARISTÓTELES (384-322 AC)
ESTUDIÓ MORFOLOGÍA COMPARADA, EMBRIOLOGÍA
Y ECOLOGÍA DE ORGANISMOS MARINOS.
PROPUSO UNA CLASIFICACIÓN QUE ESTUVO VIGENTE
2000 AÑOS.
ANAIMA (ANIMALES SIN SANGRE ROJA=
INVERTEBRADOS)
ESPONJAS, CELENTERADOS Y OTROS INVERTEBRADOS
INFERIORES.
MOLUSCOS, EQUINODERMOS, Y OTROS INVERTEBRADOS
SUPERIORES.
CEFALÓPODOS
ARAÑAS E INSECTOS
CRUSTÁCEOS
Historia de la taxonomía
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ENAIMA (animales con sangre
roja= vertebrados)
Vivíparos
Hombre, ballenas y demás
mamíferos
Ovíparos
Peces, anfibios, serpientes
y aves.
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Michelle Adanson (1725-1806). Botánico francés . Propuso construir clasificaciones basadas en numerosos caracteres. Es considerado precursor del feneticismo.
Agustín Pirano De Candolle (1778-1841). Botánico italiano.En su libro “Teoría elemental de la Botánica” introdujo el término Taxonomía.
Georges de Buffon (1707-1788). Director del Jardin de Plantes de París. Escribió una “Histoire Naturelle” donde trata animales, plantas y minerales, en 44 volúmenes.
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Jean Baptiste Lamarck (1744-1829). Biólogo francés. Propuso una Teórica general de la Evolución. Realizó una gran contribución al estudio de los invertebrados.
Georges Cuvier (1769-1832). Paleontólogo francés. Padre de la Anatomía comparada. Enunció la correlación de caracteres.
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Estableció un sistema de clasificación jerárquico, con cuatro categorías: clase, orden, género y especie. Por debajo del nivel de especie reconocía variedades.
La clasificación animal propuesta fue similar a la de Aristóteles, con los grupos: Vermes (= invertebrados en general), Insectos, Peces, Anfibios, Aves y Mamíferos.
Publicó la obra “Systema naturae” (12 ediciones entre 1735-1768), que es un catálogo metódico de plantas, animales y minerales ordenados en grupos subordinados.
CARLOS LINNEO (1707-1778)
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Propuso un sistema de nomenclatura científica
universal, con una nomenclatura binominal para
las especies.
La 10º edición de “Systema naturae” (1758) se
considera el punto de partida de la nomenclatura
zoológica, y la obra “Species Plantarum” (1753), el
punto de partida de la nomenclatura botánica.
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Charles Darwin (1809-1882). Biólogo inglés. Propuso la teoría de la evolución por selección natural. Estudió taxonómicamente varios grupos de organismos, principalmente invertebrados.
Ernst Haeckel (1822-1884). Biólogo alemán. Esbozó los principales rasgos de la clasificación biológica actual. Propuso la “ley biogenética fundamental”, según la cual la ontogenia recapitula la filogenia.
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Orden Mantophasmatodea
Orden de Insectos descripto en 2002. Procedentes de Namibiay Tanzania. Carnívoros y vulgarmente denominados gladiadores.Caracteres intermedios entre bichos palo y mantis.
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Los tardígrados (Tardigrada), llamados comúnmente osos de
agua debido a su aspecto y movimientos, constituyen
un filo de Ecdysozoa dentro del reino animal, caracterizado
por ser invertebrados, protóstomos, segmentados y
microscópicos (de 500 µm de media).1 Además se agrupan
dentro del gran grupo de los parartrópodos por presentar
caracteres que sugieren que comparten un antecesor común
con los artrópodos, junto a los onicóforos.
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La taxonomía es la más básica de las disciplinas
biológicas pues provee información para estudios
epidemiológicos (parásitos, patógenos y vectores), de
especies plagas y sus controladores biológicos
(depredadores, parasitoides, etc), estudios ecológicos,
etológicos, biogeográficos, etc.
Es también la disciplina más inclusiva, pues permite
proponer hipótesis sobre las relaciones de parentesco
entre grupos de organismos, interpretar su evolución y
distribución geográfica, y explicar la transformación de
sus caracteres.
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OBJETIVOS DE LA SISTEMÁTICA = TAXONOMÍA
Reconocer, describir y dar nombre científico a las especies biológicas y a los taxones supra e infraespecíficos.
Construir clasificaciones de los taxones, que sugieran hipótesis sobre su evolución y expliquen su distribución.
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OTROS OBJETIVOS DE LA SISTEMÁTICA ACTUAL
Reconstruir la filogenia o historia evolutiva de los grupos de organismos a partir de la evidencia que brindan los caracteres taxonómicos.
Realizar desarrollos metodológicos para la reconstrucción filogenética.
Proveer datos para plantear hipótesis sobre el origen y la evolución de los distintos grupos de organismos.
Aportar datos de utilidad para realizar estudios aplicados, en las áreas de Medicina, Veterinaria, Agronomía, Biología de la Conservación, etc.
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MARCO CONCEPTUAL EN LA SISTEMÁTICA ACTUAL.-Teoría de la evolución de las especies. Concepto de cambio a través
del tiempo. Origen de las especies por diversificación de especies preexistentes.
Las especies son variables en el tiempo y el espacio.
Las clasificaciones biológicas y el reconocimiento de las especies se basa no solo en caracteres morfológicos sino también moleculares (del ADN) y en otras evidencias (de comportamiento, fisiológicas, de distribución etc.)
Se emplean algoritmos matemáticos para construir clasificaciones y para reconocer a las especies.
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IDENTIFICACIÓN EN TAXONOMÍA
¿QUIÉN SOS?
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Identificar o determinar: Asignar un ejemplar al grupo o taxón al que pertenece, de acuerdo con un esquema clasificatorio previamente construido.
Clave dicotómica: Esquema diseñado para facilitar la identificación de los organismos.
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Expresión tabular que sigue
una secuencia ordenada de
opciones o dilemas alternativos,
en las cuales se expresan los
caracteres diagnósticos
de los taxones para los cuales
ha sido diseñada.
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TAXON
Grupo de organismos considerados como unidad de cualquier rango en una clasificación jerárquica.
Grupo taxonómico de cualquier rango que es suficientemente distinto para ser asignado a una categoría definida (concepto feneticista o evolucionista).
Especie o grupo de especies que existen en la naturaleza como resultado de una historia única de descendencia con modificación (concepto cladista).
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¿Son diferentes especies?
Cycloneda sanguinea Harmonia axyridis
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Un nuevo nombre específico no debería crearse a menos que:
Sea el resultado de una revisión taxonómica que incluya la totalidad de las especies del grupo.
Se haya analizado en detalle la variación infra e interespecífica de los caracteres.
Se cuente con un número considerable de especímenes (no un solo espécimen) de diferentes áreas geográficas, ambientes, huéspedes, etc.
Se disponga de evidencia no sólo morfológica, sino además de caracteres moleculares, ecológicos, etológicos, etc.
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Sistema de identificación global de especies animales basado en el gen mitocondrial COI (Citocromo Oxidasa I). La base de datos con las secuencias de dicho gen se denomina
“Barcode of life” y puede consultarse en la página www.barcodinglife.com.
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FILOGENIA DE REPTILES-AVES
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La clasificación en distintos reinos es una de las que más ha cambiado en los últimos años
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Imperio Virota- Reinos: Vira y Paravira.
Imperio Procariota (=Moneras): Reinos Eubacterias y Archibacterias.
Imperio Eucariotas
▪ Reinos: Arquezoos (microsporidios)
Protozoos
Cromistas= Estraminópilos (diatomeas, oomicetes, algas
pardas)
Metafitas
Fungi
Metazoos
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ATRIBUTOS DE UNA BUENA CLASIFICACIÓN BIOLÓGICA
Proporciona información detallada sobre las características de los organismos y la distribución de sus caracteres.
Refleja la historia evolutiva de los taxones.
Es estable, aunque flexible.
Es robusta, es decir, está apoyada por numerosas evidencias (= caracteres).
Los procedimientos y fundamentos sobre los cuales se basa, han sido claramente explicitados.
Sugiere explicaciones y permite realizar predicciones sobre el origen y evolución de los taxones y los caracteres.
Sirve como fundamento confiable para realizar estudios en otras áreas de la Biología Comparada (por ejemplo Biogeografía histórica).
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JERARQUÍA LINNEANA
Esquema jerárquico que comprende una
secuencia de taxones en diferentes niveles,
de las cuales todos excepto el inferior,
contienen uno o más taxones subordinados.
Categoría taxonómica: rango o nivel en una
clasificación jerárquica.
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Categorías en Botánica
Reino, división, subdivisión, clase, subclase, orden, suborden, familia, subfamilia, tribu, subtribu, género, subgénero, sección, subsección, serie, subserie, especie, subespecie, variedad, subvariedad, forma, subforma.
Categorías en Zoología
Reino, phylum (= tipo= rama), subphylum, superclase, clase, subclase, infraclase, cohorte, superorden, orden, suborden, infraorden, superfamilia, familia, subfamilia, tribu, subtribu, género, subgénero, especie, subespecie.
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Reino Plantae Animalia
División/Phylum Magnoliophyta Chordata
Subphylum Vertebrata
Clase Magnoliopsida Mammalia
Subclase Rosidae Eutheria
Orden Fabales Primates
Suborden Catarrhini
Familia Fabaceae Hominidae
Género Tipuana Homo
Especie Tipuana tipu Homo sapiens
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Décadas de 1940-1950. Síntesis moderna de la evolución.
Participaron de su enunciación. T. Dobzhansky (genetista),
G. Stebbins (botánico), G. Simpson (paleontólogo), J. Huxley
(antropólogo) y E. Mayr (zoólogo). Además de varios
biólogos de poblaciones.
Décadas de 1950-1960. Surgen las escuelas clasificatorias.
Se renueva la taxonomía en aspectos teóricos y prácticos.
Uso creciente de otras fuentes de caracteres además de
los morfológicos (principalmente bioquímicos y
citogenéticos).
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ESCUELAS DE LA CLASIFICACIÓN
Cladística o Sistemática Filogenética
Taxonomía Evolutiva
Fenética o Taxonomía Numérica
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WILLI HENNIG
ENTOMÓLOGO ALEMÁN
FUNDADOR DE LA
SISTEMÁTICA
FILOGENÉTICA EN LA
DÉCADA DE 1950.
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Henning, W. (1950) → clasificaciones sirven como un
sistema general de referencia en Biología.
Clasificaciones = hipótesis sobre los patrones evolutivos
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CLASIFICACIÓN TRADICIONAL DE LOS AMNIOTAS
Clase MammaliaClase Reptilia
Orden TestudinosOrden SquamataOrden Crocodilia
Clase Aves
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CLADOGRAMA DE AMNIOTAS
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CLASIFICACIÓN CLADISTA DE LOS AMNIOTAS
Superclase Synapsida
Clase Mammalia
Superclase Sauropsida
Clase Anapsida
Subclase Testudinos
Clase Diapsida
Subclase Lepidosauria
Orden Squamata
Subclase Archosauria
Orden Crocodilia
Orden Aves
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CLADISMO O SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA
Los taxa manifiestan un patrón jerárquico en la naturaleza reflejo de la
genealogía
Los cladogramas representan el patrón jerárquico
Las clasificaciones deben expresar solo las relaciones cladisticas
Las clasificaciones deben contener solo grupos monofiléticos
Los grupos monofiléticos son reconocidos por sinapomorfías
(caracteres derivados compartidos)
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ARCHEOPTERYX
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TAXONOMIA EVOLUTIVA:
Las clasificaciones biológicas deben ser consistentes con la filogenia
Los taxones se reconocen por la ancestralidad común (= cladística) y la cantidad de cambio evolutivo (= patrística)
Los taxones delimitados pueden ser monofilético y parafiléticos
Se acepta reconocer como distintos taxones a aquellos separados de sus antecesores por una gran cantidad de cambio evolutivo y que ocupan zonas adaptativas diferentes.
Representación grafica es el árbol filogenético donde la longitud de las ramas es proporcional a la cantidad de cambio acumulado, y en los puntos de ramificación se ubican las especies ancestrales de los linajes terminales
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FENÉTICA O TAXONOMÍA
NUMÉRICA
(Sneath & Sokal, 1973; Crisci &
López Armengol, 1983)
Los taxones se reconocen por su
similitud global.
La clasificación es independiente
de la filogenia.
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TÉCNICAS ASOCIADAS CON LA FENÉTICA, COMO EL ANÁLISIS DE
COMPONENTES PRINCIPALES, SE USAN ACTUALMENTE EN
MICROTAXONOMÍA, PARA EL ANÁLISIS DE VARIABLES CONTINUAS POR
DEBAJO DEL NIVEL DE ESPECIE
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Fenética Cladística Taxonomía
Evolutiva
Clasificación Indepen.
Filogenia
Basada en la
filogenia
Consistente
con la
filogenia
Relaciones Similitud
global
Cladísticas Cladísticas
+ Patrísticas
Taxones Mono-para o
polifiléticos
Monofiléticos Mono +
parafiléticos
Diagramas Fenogramas Cladogramas Filogramas
Especies Nominales Reales Reales
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Microtaxonomía: Identificar, describir y delimitar a las especies.
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Macrotaxonomía: Construir clasificaciones de los taxones.
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PICUDO MEXICANO
DEL ALGODONERO
Anthonomus grandis
Importancia aplicada de los estudios taxonómicos
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Especies de
Naupactini
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DAÑOS EN FOLLAJE
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DAÑOS DE LARVAS DE
CURCULIONIDAE EN RAÍCES
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Pupa en celda de barro.
Larvas y celda pupal