REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIASLICENCIATURA DE BIOLOGÍA

ASIGNATURA BOTÁNICA I

Guía de estudio elaborada por: Profa. Neyla Ortiz

INTRODUCCIÓN.

La presente guía tiene como finalidad ofrecer los conceptos teóricos imprescindibles que usted debe conocer para cumplir con los siguientes objetivos:

Manejar y aplicar los conceptos generales de mayor relevancia en el estudio de los organismos correspondientes a esta asignatura.

Describir las principales características biológicas (caracteres taxonómicos, clasificación), y filogenia de los organismos fotosintéticos no vascularizados y hongos.

Fomentar una actitud crítica y responsable ante los diversos criterios de clasificación taxonómica de estos organismos, estableciendo las herramientas que le permitan identificar las principales jerarquías taxonómicas.

En resumen, y para que quede claro, estos conceptos no serán evaluados tal como aparecen aquí, sino que serán la base cognitiva para el análisis y puesta en práctica de los objetivos trazados en este tema, que además servirán de base para el desarrollo de toda la asignatura.

De allí, que previo a la sesión presencial correspondiente a este tema, usted deberá hacer una comprensión de su significado e incluso memorizar el orden jerárquico de las categorías taxonómicas así como los sufijos que la definen.

UNIDAD I. TEMA 1

La Sistemática Biológica es la rama de la biología que estudia la diversidad y diferenciación de los organismos, así como el parentesco que existen entre ellos. De ella se derivan:

Sistemática filogenética: Es el criterio basado en el grado de parentesco entre los taxones para la formación de grupos

Sistemática evolutiva: Relaciona los sistemas de clasificación con teorías sobre la evolución de los taxones.

Dentro de esta se encuentra la Taxonomía que es parte de la sistemática que dicta normas, métodos y leyes de la clasificación.  Nos ayuda a describir organismos y a delimitarlos.

Carlos Linneo, (Carl von Linné o Carolus Linnaeus) es conocido como el Padre de la Taxonomía, su contribución en esta área consistió en construir un sistema para nombrar, ordenar y clasificar los organismos vivos. La clasificación jerárquica y la nomenclatura binomial creadas por este científico ha sufrido muchas modificaciones en el tiempo, sin embargo, han permanecido como estándares durante más de 200 años.

La taxonomía linneana agrupa a los organismos básicamente por sus características morfoanatómicas y estructuras reproductivas, creando taxones polifiléticos, es decir, organismos con características similares pero que provienen de distintos antecesores, este es el caso de las algas, que presentan al menos cuatro líneas evolutivas distintas.

Linneo estableció que los organismos se dividían en dos reinos (vegetabilia y animalia), sin embargo, con los avances científicos y tecnológicos, como la diferenciación de algunos organismos como los hongos, el descubrimiento de los microorganismos con el microscopio óptico y posteriormente con el uso del microscopio electrónico, se fueron estableciendo diferentes sistemas de clasificación en el tiempo. Esto ha ocasionado la movilización de los organismos de un reino a otro. Esto aunado a la evolución de las diferentes escuelas taxonómicas han convergido en el uso de las relaciones evolucionarias entre los taxones como base para la clasificación.

Estos eventos han dado pie para el afianzamiento en los últimos años de la escuela cladística que basa sus estudios en la genómica con el gen codificante para el ARNr-16s, creando una secuencia hipotética de la historia evolutiva de los grupos o taxones.

Definiciones de términos habitualmente empleados en sistemática:

Filogenia: rama de la biología que estudia la evolución de las especies, estableciendo la relación genética que existe entre los organismos que constituyen la biosfera.

Categoría taxonómica: concepto abstracto que ordena los distintos grupos de forma jerárquica.

Sufijos en latín y en español más importantes de la nomenclatura que nos permitirán conocer la categoría taxonómica a la que se está haciendo referencia.

Categoría taxonómica o Taxón

Abreviatura

Sufijo

Algas Hongos Bryophytas

Reino ReinoDivisión o Phylum

Div. o Phyl. Phyta mycota phyta

Subdivisión Phytina mycotina phytinaClase Cl. Phyceae mycetes OpsidaSubclase Phycidae mycetidae idae*Orden O. Ales ales ales*Suborden Ineae ineae Ineae*Familia Fam. Aceme aceae Aceae*Subfamilia Oideae oideae oideae*Tribu Tr. Eae eae eae*SubTribu subTr. Inae inae inaeGenero Gen.SeccionesSeriesEspecie sp.Variedad var.Forma forma

Las categorías taxonómicas usualmente mas empleadas son división, clase, subclase, orden y familia, que preceden al nombre científico. Ejemplos:

Con sufijos en latín:

Reino PLANTAE Div. CHLOROPHYTA Cl. CHLOROPHYCEAE Subcl. CHLOROPHYCIDAE Fam. CODIACEAE Subfam. CODIOIDEAE Tribu CODIEAE

Con sufijos en español:

Reino PLANTAS Div. CLOROFITA Cl. CLOROFICEAE Subcl. CLOROFICIDAE Fam. CODIACEAE Subfam. CODIOIDEAE Tribu CODIEAE

Nomenclatura: método artificial práctico que consiste en dar nombre a los diferentes organismos.

A la hora de nombrar a los organismos vivos se emplea un sistema de nomenclatura binomial establecido por Linneo en 1735 en su libro Species plantarum. El nombre científico binomial consiguió principalmente simplificar la nomenclatura de la época, que había alcanzado una complejidad absurda. Aunque es un sistema binomial el nombre científico consta realmente de tres partes:

Gelidiella acerosa (FORSSKÅL)

Un nombre genérico, que constituye el taxón genérico y siempre presenta la letra inicial en mayúscula (es un nombre).

Epíteto especifico, que constituye el taxón específico, se escribe en todas las ocasiones en minúscula (es un adjetivo).

Ambos deben escribirse en latín y estar resaltados respecto al texto en que se encuentran.  Generalmente se destacan en cursiva en los textos y subrayado en manuscritos, aunque se puede resaltar el nombre científico de otra forma, en negrita, o normal cuando el texto está en cursiva.

Nombre del autor que describió la especie, o categoría taxonómica correspondiente, por primera vez, generalmente mediante el uso de una abreviatura.  Suele ser frecuente que aparezcan dos nombres de autores, el primero entre paréntesis, correspondiente al autor que clasificó a la especie por primera vez, y el segundo, del autor que la reclasificó en un taxón más correcto. El autor que tiene el honor de tener mas plantas clasificadas es Linneo, abreviándose como L.

Taxón: Es una unidad o categoría taxonómica cualquiera, que recoge individuos de caracteres comunes. En la actualidad se considera que los taxones deben estar constituidos por organismos que tengan el mismo antecesor común (monofilético), aunque esta tendencia no ha sido aceptada oficialmente.

Tipos:

Taxón AbreviaturaReino ReinoDivisión o Filum Div. o FilumSubdivisión o Subfilum Subdiv. o SubfilumClase Cl.Subclase Subcl.Orden O.Familia Fam.Subfamilia Subfam.Genero Gen.Especie sp.Subespecie subsp.Variedad var.Forma forma

El taxón básico es el de especie y se define como el conjunto de individuos semejantes entre si y que además pueden cruzarse y tener descendencia fértil, aunque hay algunas excepciones, como híbridos que dan

descendencia fértil. Aquellos taxones que quedan por encima de la especie se denominan categorías supraespecíficas y las que se encuentran por debajo categorías infraespecíficas. Estas últimas pueden no existir o no haber quedado aun definidas, mientras que las primeras, las categorías supraespecíficas, siempre han sido previamente determinadas por la taxonomía (artificiales).

Determinación o identificación: es la especialidad, dentro de la taxonomía, que se ocupa de los principios de elaboración de las claves y otros instrumentos dirigidos al mismo fin.

Para identificar a un organismo se deben evaluar los caracteres taxonómicos, los cuales son rasgos que permiten diferenciar a un ser de otro, como también agruparlos por la presencia de atributos comunes. Estos deben reunir las siguientes cualidades como constancia, simplicidad y objetividad.  

Los caracteres pueden referirse a la forma, la estructura, la función y el comportamiento de los seres, entre ellos se encentran los siguientes:

Caracteres morfológicos. Caracteres vegetativos. Hábito. Rizoides, cauloides, filoides, Talo. Yemas. Caracteres asociados a la biología de la reproducción, entre otros.

Caracteres anatómicos. Anatomía del talo y sus estructuras, tipos de células.

Caracteres cromosómicos. Número cromosómico. Estructura de los cromosomas. Métodos del estudio cromosómico.

Caracteres reproductivos: gametofitos, esporofitos, estructura de las esporas.

Caracteres químicos. Alcaloides. Antocianinas. Terpenos. Flavonoides.

Caracteres moleculares. DNA. Genes mitocondriales. Técnicas moleculares.

CLAVES

Estas son un sistema de clasificación artificial que sirve de ayuda para la identificación de distintos grupos taxonómicos.

Tipos de Clave:

Claves pictóricas:

Claves dicotómicas: Es una herramienta que exige seleccionar, evaluar y ordenar qué caracteres de los organismos sirven o no para identificar una especie. Una clave dicotómica no puede ofrecer más de dos alternativas por punto y se evitan las expresiones ambiguas,

La idea es separar bloques cada vez más pequeños dentro de un bloque mayor

Los caracteres usados en las claves deben reunir ciertas condiciones:

a) Deben ser aplicables a todos los individuos de una especie, población u otro nivel de agrupación. Esto implica que hay que tener en cuenta las diferencias entre machos y hembras.

b) Deben ser absolutos, es decir un carácter no puede incluir a otro. Deben diferenciar claramente las distintas especies a clasificar.

Por ejemplo, al clasificar plantas podíamos considerar: "plantas con flores versus plantas sin flores".

c) En lo posible, deben ser externos, para facilitar la clasificación.

d) Los caracteres deben ser relativamente estables, presentando escasa variabilidad individual. Muchas veces el color no es buen carácter taxonómico.

Clasificación: organización jerárquica de los individuos o grupos basada en la semejanza o diferencia entre estos. Desde el comienzo de esta ciencia han surgido diferentes sistemas de clasificación:

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN:

Tradicionalmente los organismos vivos se clasificaban en dos reinos (Linneo):

La botánica centra su estudio tradicionalmente en los reinos Plantae y Fungi, plantas y hongos, respectivamente, así como en parte del reino Protista, en particular en aquellos organismos eucariotas unicelulares fotosintéticos. No obstante, esta generalización hoy en día resulta absurda y sin sustento científico.

Con la cladística los sistemas de clasificación basados en la filogenia con mayor aceptación son dos, en estas aparece un nivel superior al reino, el Dominio o Imperio; cada uno de los cuales se subdivide en Reinos:

El sistema de tres reinos de WOESE (1990).

El sistema de clasificación ampliamente aceptado en la actualidad fue propuesto por Carl R. Woese y se basa en las diferencias en secuencia del ARN ribosómico 16S.  Se trata de una molécula cuya función esta determinada por una estructura concreta, de tal modo que los cambios posibles en la secuencia son pocos a lo largo de la evolución y pueden utilizarse para establecer relaciones filogenéticas. Estas moléculas se conocen como relojes evolutivos.

Este sistema consta de tres Dominios, que son los siguientes:

Dominio ARCHAEA: incluye a las arqueobacterias (más correctamente arqueas), procariotas con pared celular atípica.  Curiosamente presentan más similitudes con eucariotas que con el resto de procariotas, las bacterias.

Dominio EUBACTERIA: son las bacterias, procariotas con pared celular de peptidoglicano o mureína como componente principal.

Dominio EUKARIOTA: organismos eucariotas, es decir, con material genético "encerrado" en el interior del núcleo, un orgánulo de doble membrana con poros proteicos que conectan con el citoplasma:

o Reino PROTISTA (protofitos): organismos eucariotas unicelulares muy primitivos con aparato

de Golgi, mitocondrias y cloroplastos.  Protozoos, algas y mohos mucilaginosos.  Ejemplos: euglenofitos, dinófitos, mixomicota, algas pardas.

o Reino PLANTAE (plantas): son todos autótrofos con cloroplastos rodeados de dos membranas de retículo endoplasmático. las plantas terrestres (briófitos, pteridófitos, gimnospermas y angiospermas).

o Reino FUNGI (hongos): se encuentran aquí incluidos todos los hongos. o Reino ANIMALIA (animal): multicelulares, heterótrofos, sin pared celular

Sistema de 6 reinos CAVALIER- SMITH (2004): multicelulares, heterótrofos, sin pared celular

Las últimas propuestas basadas en la información genética, presentan una jerarquía basada en el sistema de superreinos o imperios:

Superreino PROKARIOTA (bacterias)

Reino BACTERIAS

Superreino EUKARIOTA (que agruparía a seis reinos, cuatro de ellos que recogen a organismos vegetales, y que se nombraran a continuación)

o Reino PROTOZOA (proozoos): organismos eucariotas unicelulares muy primitivos con aparato de Golgi, mitocondrias y cloroplastos.  Aqui se incluyen todos los unicelulares, y de estos parten los pluricelulares.  Ejemplos: euglenofitos, dinófitos, mixomicota.

o Reino CHROMISTA (cromistas): presentan plastos rodeados por dos membranas de retículo endoplasmático y flagelos con 1-2 mastigonemas tubulares. Ejemplos: dentro de los autótrofos, criptófilos y crisófilos, y los oomicota dentro de los heterótrofos.

o Reino PLANTAE (plantas): son todos autótrofos con cloroplastos rodeados de dos membranas de retículo endoplasmático. Se incluyen aquí las algas rojas (rodófitos), algas verdes (clorófitos) y las plantas terrestres (briófitos, pteridófitos, gimnospermas y angiospermas).

o Reino FUNGI (hongos): se encuentran aquí incluidos los hongos propiamente dichos. o Reino ANIMALIA (animal): multicelulares, heterótrofos, sin pared celular

REFERENCIAS SUGERIDAS

http://tolweb.org/tree/

C. R. Woese, O. Kandler & M. L. Wheelis 1990. Towards a natural system of organisms: Proposal of the domains Archaea, Bacteria and Eucarya. Proc. Natl. Acad. Sci. USA

Cavalier-Smith, T. 2004. Only six kingdoms of life. Proc. R. Soc. Lond. B 271: 1251-1262.

Cavalier-Smith, T. 2006. Protozoa: the most abundant predators on earth, Microbiology Today, Nov. 2006, pp. 166-167.

Cavalier-Smith, T. 2006. Rooting the tree of life by transition analyses, Biol Direct. 1: 19. doi: 10.1186/1745-6150-1-19.

«Thomas Cavalier-Smith», Índice Internacional de Nombres de las Plantas (IPNI), Real Jardín Botánico de Kew, Herbario de la Universidad Harvard y Herbario nacional Australiano (eds.), http://www.ipni.org/ipni/authorsearch?id=326601&query_type=by_id&output_format=object_view

Woese, C.R.; Balch, W.E.; Magrum, L.J.; Fox, G.E. y Wolfe, R.S. (1977). «An ancient divergence among the bacteria». Journal of Molecular Evolution 9:  pp. 305–311.

Woese, C.R.; Kandler, O. y Wheelis, M.L. (1990). «Towards a Natural System of Organisms: Proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya». Proc. Nati. Acad. Sci. USA 87 (12):  pp. 4576-4579. doi:doi:10.1073/pnas.87.12.4576. http://www.pnas.org/content/87/12/4576.full.pdf+html.

Iniciativas taxonómicas en Internet

Para algas http://www.algaebase.org

Todas las especies http://www.allspecies.org

GBIF http://www.gbif.org

Especies 2000 http://www.sp2000.org