Clasificación de los seres vivos en tres dominios

Clasificación de los seres vivos en tres dominios.

Clasificación de los seres vivos, planteando que la evolución habría ocurrido en tres líneas o linajes filogenéticos principales, y no en dos como postulaba el paradigma clásico (Wheelis et al., 1992; Woese et al., 1990). Esta nueva visión se caracteriza por considerar a las arquibacterias, actualmente denominadas simplemente arquea, como una tercera forma de vida, muy diferentes a los eucariontes y procariontes clásicos. Todos estos cambios y nuevas propuestas han sido posibles gracias al estudio y comparación de secuencias de macromoléculas conservadas en todos los seres vivos (denominadas relojes moleculares), tales como el ARN ribosomal (especialmente el ARNr 16S) y algunas proteínas conservadas tales como los factores traduccionales EF-G y EF-Tu.Para poder comprender el giro paradigmático ocurrido en las dos últimas décadas, debemos comenzar entonces por presentar el nuevo árbol filogenético propuesto para la evolución de los seres vivos. Esta nueva clasificación se basa en una visión tricotómica (tres linajes principales) e incorpora un nuevo nivel o rango taxonómico denominado Dominio (superior a Reino). Estos tres nuevos linajes evolutivos reciben entonces las siguientes denominaciones: dominio Eucaria, dominio Arquea y dominio Bacteria .Si observamos el árbol filogenético universal de la figura 1-2, notaremos que dentro del dominio Bacteria existen varios linajes bacterianos diferentes (1-6). Cada uno de ellos estrictamente debería corresponder a un reino diferente, sin embargo por razones de índole histórica se les denomina Divisiones o Phyla. Hoy en día se describen 80 Divisiones o Phylaen el dominio Bacteria, siendo la gran mayoría de estas bacterias fotolitotróficas,quimiolitotróficas, ambientales y no patógenas para el hombre. Muchas de ellas sonfundamentales en varios ciclos geoquímicos de nuestro planeta Los nuevos estudios a nivel molecular de la estructura de los lípidos, proteínas y del genoma, y, sobre todo, la secuenciación del ARN ribosomal 16s, muestran que dentro de los procariontes, las arqueas son tan diferentes de las bacterias como éstas de los eucariontes.

En los dominios Archaea y Bacteria prácticamente solo se incluyen organismos unicelulares, morfológicamente sencillos y aparentemente poco diversos, pero con una gran variedad de metabolismos y dependencias nutricionales. Todos los organismos de anatomía compleja, junto a otros más sencillos o unicelulares, pertenecen al dominio Eukarya (los eucariontes), que incluye los reinos animal, vegetal, hongos y protistas.

Varias autores han teorizado una categoría taxonómica superior a la de los reinos biológicos. Algunos sistemas sobresalientes son los siguientes: En 1735 Carlos Linneo crea el sistema de clasificación taxonómica y usa el término "imperio" para referirse a la naturaleza, fuente de su estudio: el Imperium Naturae dividido en los regnum Animalia, Vegetabilia y Lapides (mineral).

El concepto procariota tiene su equivalente más antiguo en Ferdinand Cohn, quien en 1875 reunió a los seres más pequeños: las bacterias y algas azul-verdosas en un solo grupo, lo llamó Schizophyta y lo colocó dentro del reino Vegetal.

Chatton introdujo los términos “procaryote” y “eukaryote” en 1925, para diferenciar los microorganismos nucleados con los anucleados. En 1938 incluye a plantas y animales entre los seres eucariotas. En realidad Chatton no aludía directamente a una clasificación con niveles taxonómicos superiores a los reinos; sin embargo sentó las bases de la más conocida y fundamental dicotomía biológica. El biólogo francés André Lwoff, discípulo de Chatton y luego el microbiólogo canadiense Roger Stanier, difunden esta categorización de los seres vivos desde mediados del siglo XX.2 Un avance notorio en el estudio filogenético procariota fue el análisis ribosomal. En 1977 se descubrió que la mayor diferencia según el ARNr está entre arqueas y bacterias.3 La comparación entre éstas y los eucariontes permitió hacer una propuesta en tres reinos primarios: "eubacteria, archaebacteria y urkaryotes",4 la cual constituye la base del actual sistema en tres dominios.

Situación de los virus[editar] Los virus fueron descubiertos técnicamente en 1899 cuando el microbiólogo neerlandés Beijerinck los definió como un agente infeccioso que sólo se multiplica dentro de células vivas en división, pero como sus experimentos no mostraban que estuviera compuesto de partículas, lo llamó contagium vivum fluidum («germen viviente soluble») o «virus». En 1930 el botánico checo F.A. Novák los define como un grupo de organismos no conformados por células con el nombre de Aphanobionta y en 1931 se consiguen las primeras imágenes con la invención de la microscopía electrónica.

En 1957 André Lwoff definió las principales diferencias entre virus y bacterias basado en la estructura molecular y fisiología: "Los virus deben ser tratados como virus, porque los virus son los virus."5 No hay entidades biológicas que puedan calificarse como de transición entre un virus y un organismo celular, y las diferencias entre ellos eran de tal una naturaleza que es realmente difícil visualizar cualquier tipo de organismo intermedia. En 1962 Lwoff propone la primera clasificación taxonómica para los virus, la cual va muy aparte de los organimos celulares.6 La mayoría de biólogos excluye a los virus de los sistemas de clasificación biológica. De acuerdo con la teoría celular los virus no son organismos vivos, sin embargo tienen la capacidad de replicarse (reproducirse) pero únicamente dentro de la célula que parasitan.7 Una minoría considera que son un tipo organismo y que puede haber una clasificación en dos superdominios: Cytota y Acytota. Los diversos sistemas históricos basados en dominios .

Árbol filogenético universal propuesto en 1990. Este árbol filogenético se basa en la comparación de secuencias del ARN ribosomal 16 S. La raíz se localizó mediante el estudio de los factores traduccionales EF-Tu y EF-G (Woese, et al., 1990)

Dominio Bacteria Entre los agentes productores de enfermedad en el ser humano (bacterias patógenas), podemos distinguir principalmente: la división Proteobacteria (antes llamadas bacterias púrpura), las llamadas bacterias Gram positivas o Firmicutes, las espiroquetas, las Chlamydias y el grupo Cytophaga/Flexibacter/Bacteroides.

En términos generales, se puede decir que la gran mayoría de las bacterias patógenas del ser humano son unicelulares, y poseen tamaños entre 1-5 µm. Su metabolismo es en general quimio-órganotrofo y heterotrofo, pues la energía la obtienen de la oxidación de compuestos orgánicos y derivan su carbono del mismo tipo de compuestos. La mayoría crece a una temperatura moderada entre 30-40 °C, clasificándose por tanto como mesófilos , la mayoría de las bacterias patógenas se encuentra en dos grandes grupos: Proteobacteria y Firmicutes. En general, la mayoría de las Proteobacteria posee una pared celular del tipo Gram negativa (ver detalles en capítulo de morfología y estructura) y su morfología corresponde a una forma alargada denominada bacilo. Algunos de ellos poseen, excepcionalmente, una morfología en espiral (Campylobacter y Helicobacter). Los Firmicutes o bacterias Gram positivas poseen en general una gruesa pared celular y se distinguen por teñirse de violeta con la tinción de Gram. Sin embargo, una excepción son los mycoplasmas (ejs: Mycoplasma genitalium, M. pneumoniae, M. hominis y Ureaplasma spp.), que pertenecen al mismo grupo y no poseen pared celular. Las espiroquetas poseen una morfología espiralada en forma de sacacorcho y su pared celular es semejante a la de las Proteobacteria.

Dominio Eucaria El dominio Eucaria comprende a todos los linajes microbianos constituidos por células eucarióticas. Históricamente estos correspondían a los llamados: reino Hongo, reino Animalia, reino Plantae y reino Protozoa (llamados a veces Protista). Actualmente, se conserva a los 3Mundo microbiano

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 7 primeros, mientras que el antiguo reino Protozoa, se fragmenta en múltiples reinos (10-20 según los autores), tales como: Microsporidios, Diplomonadas, Apicomplexa, Alveolados, Stramenopiles, Excavados, entre otros. Algunos protozoos patógenos para el ser humano dentro del dominio Eucaria corresponden a: Giardia lamblia, Entamoeba histolitica, Toxoplasma gondii, Trypanosoma cruzi, Plasmodium falciparum, Por otra parte, algunos hongos patógenos para el ser humano son: Candida albicans y Cryptococcus neoformans (ejemplos de levaduras u hongos unicelulares); y Microsporum y Trichophyton (ejemplos de hongos filamentosos).

Finalmente también existen algunos integrantes del reino Animalia propiamente tal, que se comportan como patógenos humanos, entre ellos varios helmintos del grupo de los Nemátodos (gusanos redondos) y de los Platelmintos .

Dominio Arquea Finalmente, los microorganismos denominados actualmente arquea constituyen un grupo taxonómico con características muy diferentes a las bacterias (Woese, 1987). Se puede decir que en general no causan patología, pero hay antecedentes de que algunos arquea metanogénicos podrían estar asociados a cuadros causados por anaerobios en humanos (por ejemplo: patología gingival). Los arquea son procariontes, aunque evolutivamente se encuentran más cercanos a los eucariontes que a las bacterias. Su sistema de duplicación del ADN, su sistema transcripcional, su sistema traduccional, presentan grandes similitudes con los sistemas eucariontes. Este hecho fue el que marcó el quiebre fundamental con el paradigma clásico, pues era inconcebible para la visión clásica que existiera un grupo de procariontes más cercanos evolutivamente a los eucariontes que a las bacterias (ver Fig 1-2).

El dominio Arquea esta constituido por dos reinos: Crenarqueota y Euryarqueota, aunque ciertos organismos descubiertos recientemente pertenecerían a un nuevo reino denominado

Korarqueota. A los crenotes o crenarqueotes también se los denomina eocitos (células del alba) o termoacidófilos, por haber sido descubiertos en fuentes hidrotermales con condiciones extremas de temperatura y acidez (ejemplo: geisers del Tatio o parque nacional de Yellowstone en USA). Los euryotes o euryarqueotes están conformados por una amplia variedad de microorganismos, siendo los más conocidos y mejor estudiados los llamados metanógenos (productores de metano) y también las haloarquea extremas (halófilas extremas).

Se pensó en un principio que los arquea sólo habitaban ambientes con condiciones extremas de temperatura, acidez, salinidad, anaerobiosis, etc.; sin embargo hoy, gracias a los nuevos estudios de ecología molecular se ha demostrado que estos organismos se encuentran ampliamente distribuidos en la biósfera: océanos, suelos e incluso como simbiontes.

Particularmente, algunos arquea del grupo de los euryotes metanogénicos conforma una parte importante de la microbiota normal del intestino de mamíferos (especialmente rumiantes), incluido el ser humano.

Algunos investigadores piensan actualmente que el grupo evolutivo arqueano es el que se asemeja más fielmente al ancestro común entre bacterias y eucariontes, correspondiendo a una especie de eslabón perdido entre ambos grupos (tal eslabón es denominado cenancestro).