introduccion a la taxonomía · estableció un sistema de clasificación jerárquico, con cuatro...

Profesora Titular: Dra. Analia Lanteri

Profesora Asociada: Dra. María Marta Cigliano

Profesora Adjunta: Dra. Marta Fernández

Introduccion a la Taxonomía

Sistemática – Taxonomía- Nomenclatura biológica

Historia de la Taxonomía

Clasificación- Identificación – claves

Jerarquía linneana. Taxones y categorías

Teoría y metodologías de la clasificación

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”.

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).

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

www.nature.com/cgi-taf

Número total de especies descriptas

descrito

Total estimado

CLASIFICACIÓN

Agrupamiento de objetos en clases de acuerdo con un criterio previamente establecido.

Hipótesis científica con respecto las relaciones ancestro-descendientes entre los taxones.

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).

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

ENAIMA (animales con sangre

roja= vertebrados)

Vivíparos

Hombre, ballenas y demás

mamíferos

Ovíparos

Peces, anfibios, serpientes

y aves.

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.

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.

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)

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.

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.

Orden Mantophasmatodea

Orden de Insectos descripto en 2002. Procedentes de Namibiay Tanzania. Carnívoros y vulgarmente denominados gladiadores.Caracteres intermedios entre bichos palo y mantis.

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.

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.

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.

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.

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.

IDENTIFICACIÓN EN TAXONOMÍA

¿QUIÉN SOS?

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.

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.

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).

¿Son diferentes especies?

Cycloneda sanguinea Harmonia axyridis

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.

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.

FILOGENIA DE REPTILES-AVES

La clasificación en distintos reinos es una de las que más ha cambiado en los últimos años

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

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).

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.

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.

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

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).

ESCUELAS DE LA CLASIFICACIÓN

Cladística o Sistemática Filogenética

Taxonomía Evolutiva

Fenética o Taxonomía Numérica

WILLI HENNIG

ENTOMÓLOGO ALEMÁN

FUNDADOR DE LA

SISTEMÁTICA

FILOGENÉTICA EN LA

DÉCADA DE 1950.

Henning, W. (1950) → clasificaciones sirven como un

sistema general de referencia en Biología.

Clasificaciones = hipótesis sobre los patrones evolutivos

CLASIFICACIÓN TRADICIONAL DE LOS AMNIOTAS

Clase MammaliaClase Reptilia

Orden TestudinosOrden SquamataOrden Crocodilia

Clase Aves

CLADOGRAMA DE AMNIOTAS

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

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)

ARCHEOPTERYX

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

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.

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

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

Microtaxonomía: Identificar, describir y delimitar a las especies.

Macrotaxonomía: Construir clasificaciones de los taxones.

PICUDO MEXICANO

DEL ALGODONERO

Anthonomus grandis

Importancia aplicada de los estudios taxonómicos

Especies de

Naupactini

DAÑOS EN FOLLAJE

DAÑOS DE LARVAS DE

CURCULIONIDAE EN RAÍCES

Pupa en celda de barro.

Larvas y celda pupal