En las profundidades de la Vida: Reinos y Dominios

Querida hija:

Intuitivamente hablamos del "Reino Animal" y del "Reino Vegetal" como dos "super-categorías" de seres vivos que habitan en nuestro Planeta. Son dos grandes formas de entender la Vida como concepto profundo y al ser fácilmente observables, podemos entender los fundamentos de estos Reinos. Ahora bien, ¿existen otros Reinos aparte del Animal y el Vegetal? ¿cuáles son? ¿qué fundamentos tienen?. Voy a hablarte hoy de Reinos e Imperios ignotos, y de la azarosa historia de sus descubrimientos.

Esquema que muestra los Seis Reinos de la Vida

Introducción

¿Te acuerdas cuando te hablé de la Clasificación Linneana?. Recuerda que era una forma de organizar los seres vivos en varias categorías: Reino - Filo - Clase - Orden - Familia - Género - Especie. Así, el ser humano se clasificaría:

Reino: Animal

Filo: Cordados

Clase: Mamíferos

Orden: Primates

Familia: Homínidos

Género: Homo

Especie: sapiens

¿Lo tienes claro?

Vamos a centrar nuestra atención aquí en la categoría superior: el Reino. El Reino significa más o menos "una forma de vivir, estar y mantenerse vivo", ya que no hay una única manera de estar vivo. Una vez más, intuitivamente acudimos a nuestros familiares Reino Animal y Reino Vegetal. Tanto los animales como los vegetales son seres vivos. Entonces, ¿por qué razón se les clasifica en Reinos diferentes?. Pues precisamente porque ambos tipos de seres se mantienen vivos mediante fundamentos y herramientas muy diferentes, incluso irreconciliables entre sí (hasta cierto punto).

Así, los animales se mantienen vivos mediante la ingesta de otros seres vivos, de donde obtienen la energía y los nutrientes necesarios para mantenerse vivos. Pero las plantas no. Las plantas pueden "fabricar" sus propios alimentos mediante la Fotosíntesis. Luego verás que la cosa es algo más compleja que todo eso, y hay situaciones bastante extrañas por esos Reinos de Dios. Pero quiero que, intuitivamente, entiendas el concepto de "diferencia de formas de estar y mantenerse vivo".

Carl von Linné

Fue Linneo, en su fundamental obra Systema Naturae, de 1735, quien estableció la Taxonomía moderna como antes te he recordado, pero a la vez fundamentó un sistema basado en Tres Reinos: Animalia (animales), Plantae (vegetal) y también Lapite (Reino Mineral). Ahora bien, el "Reino Mineral" acabaría desechándose al concretarse el concepto de Reino Biológico. Por tanto, fue Linneo (si bien Aristóteles ya había avanzado conocimiento en ese sentido) el primer científico en proclamar un sistema de Dos Reinos, que son justo los que más conocemos por ser sus integrantes aprehensibles por nuestros sentidos.

Parecía lógico en el siglo XVIII que así fuera. Al fin y al cabo, cualquiera podía ver que en el planeta sólo había animales o plantas, en cuanto a seres vivos. ¿O no?.

Precisamente a mediados del siglo XIX se produjo una revolución científica que conduciría al descubrimiento y definición del Tercer Reino. Y esa revolución nos ha conducido ni más ni menos que a las últimas fronteras del conocimiento biológico. Vamos a hacer ese viaje.

El Tercer Reino: Protista.

Si bien fue el holandés Anton van Leeuwenhoek el primer ser humano en observar microorganismos como los protozoos en 1647, no fue hasta mediados del siglo XIX cuando la microbiología alcanzó un desarrollo lo suficientemente sofisticado como para no poder ignorar por más tiempo que existían seres vivos de tamaño microscópico que no parecían encajar ni en el Reino Animal ni en el Reino Vegetal. 

Se trata de seres unicelulares microscópicos como los Protozoos, los Protofitos, las Algas verdes y verdeazuladas, las Diatomeas, los Dinoflagelados... pero también las Bacterias. En 1858 Richard Owen fue el primero en definir un Reino para ellos: Protozoa, y en 1860 fue John Hogg quien acuñó el Reino Protoctista.

Ejemplos de Protistas

Pero quien definió el Tercer Reino de una manera más consistente fue Ernst Haeckel en 1866 quien establece el Reino Protista, y lo define como "primordial" entre el Reino Animal y el Vegetal. Es decir, los Protistas estarían en el origen tanto de los Animales como de las Plantas, que derivarían de aquellos. Haeckel depuró los Protozoa de Owen y los Protoctista de Hogg, sacando más tarde las Esponjas hacia el Reino Animal (que inicialmente habían sido incluidos en el Tercer Reino) y los Hongos hacia el Reino Vegetal. También definió un Filo para las Bacterias dentro del Reino Protistas: Monera.

Pero este Tercer Reino pronto mostraría sus insuficiencias, pues era un verdadero "cajón de sastre" para todo organismo vivo que no era considerado ni animal ni vegetal. Es lo que hoy llamaríamos un grupo polifilético, es decir, cuyos miembros no comparten un origen común sino que son un poco de su padre y de su madre. Se preparaba el advenimiento del Cuarto Reino.

El Cuarto Reino: la hora de las Bacterias.

Conforme avanzaba la Biología en general, y la microbiología en particular, nuevos horizontes y fronteras se iban traspasando. Quiero que te quedes con un hecho fundamental sobre el que te volveré a hablar más adelante: en 1925 Edouard Chatton introduce los términos eucariota y procariota refiriéndose a los dos tipos de células que existen entre los seres vivos. Una célula eucariota es aquella que tiene núcleo, y la procariota carece de él y se considera más primitiva que aquella.

Escherichia coli es una Bacteria de tipo bacilo

Por otro lado, iba quedando cada vez más claro que las Bacterias eran unos organismos más notables y complejos de lo que se pensaba hasta el momento, y en 1938 Herbert F. Copeland eleva el antiguo Filo Moneras a categoría de Reino, formado por las Bacterias, que se constituiría en el Cuarto Reino. El 1966 incluiría en él también a las algas verdeazuladas, que modernamente son consideradas también bacterias del Filo Cyanobacteria.

El Quinto Reino: los Hongos

Los hongos eran un verdadero fastidio. Cualquiera podía "ver" que se trataba de plantas: crecían en el suelo, no se movían luego eran plantas. Pero según se iban estudiando más, menos parecían encajar dentro del Reino Vegetal, y encima ya se conocían suficientes hongos microscópicos como para que Haeckel clasificara a los Hongos como Protistas. Pero finalmente la evidencia de que los Hongos no eran ni plantas, ni animales ni bacterias, sino Hongos, se impuso y en 1969 Robert Whittaker reconoce a los Hongos como el Quinto Reino: Fungi.

Ejemplos de Hongos

Su Sistema de los Cinco Reinos (Monera, Protista, Fungi, Animalia y Plantae) se convirtió en el Sistema más popular, conocido y útil. Era útil porque describía y sistematizaba la diversidad de la Vida en nuestro Planeta, y a la vez la hacía comprensible y didáctica. Si bien no es el último Sistema aceptado hoy día, es la base de los sistemas siguientes y sigue siendo el sistema más didáctico de todos ellos. Luego la cosa se iría complicando algo más.

El Sexto Reino: los Extremófilos

Durante los años ochenta del siglo XX se produce la verdadera explosión de los estudios genéticos, que empezaron a arrojar una luz distinta sobre los organismos vivos y poniendo los fundamentos de las clasificaciones evolutivas y filogenéticas actualmente en boga. En este aspecto, las nuevas técnicas de estudio biológico y bioquímico nos mostraron la enorme complejidad de las Bacterias. Se descubren los Extremófilos: organismos que viven en lugares donde nos parecía imposible que pudiera prosperar ningún ser vivo, como fuentes sulfurosas a altísimas temperaturas o medios hipersalinos.

Algunos lugares donde se han encontrado organismos extremófilos

En 1977 Carl Woese y sus colegas proponen diferenciar las Bacterias en sentido estricto de estos Extremófilos que, además, se identifican como más primitivos que aquellas. Woese divide, así, el Reino Monera en dos Reinos: Archaeobacteria (o Archaea) para los Extremófilos, y Eubacteria para las Bacterias "clásicas". Se funda así el Sistema de los Seis Reinos que es el estándar actual más aceptado.

Desde entonces, muchos otros especialistas han "identificado" otros "nuevos" Reinos pero, tras el entusiasmo inicial, estudios más profundos acababan ubicando estos Reinos fallidos en alguno de los Seis Reinos reconocidos o, al menos, no eran reconocidos por todos los autores. Básicamente, estos nuevos Reinos que no acaban de cuajar se han originado dividiendo más aún los Reinos "bacterianos" o algunos organismos actualmente asignados al Reino Vegetal que se "desgajan" formando el Reino Chromista. Bien, es bueno que conozcas que esto de la definición de Reinos está de plena actualidad y es normal que así sea, puesto que estamos penetrando literalmente en las fronteras de la Vida misma.

Por lo que a mí respecta, me quedo en el Sistema de Seis Reinos, que es el más ampliamente aceptado hoy día. Ahora me toca hablarte un poco más sobre cada uno de ellos, quiénes son sus "súbditos" y, sobre todo, en qué se diferencian los Reinos entre sí. Pero para que puedas entender esto, primero he de hacerte unas consideraciones generales sobre los criterios de clasificación.

Fundamentos de la clasificación de los Seis Reinos

Lo primero que tienes que tener claro es que, siempre que clasificamos algo o alguien, tenemos que definir antes qué criterio vamos a tomar para realizar esa clasificación. Tú no puedes clasificar así, sin más. Tienes que establecer una característica con la comparar los objetos o sujetos que quieres clasificar.

Por ejemplo, si queremos clasificar a los niños de tu clase en función de su estatura, obtendremos una determinada clasificación: algunos serán más altos, otros tendrán una estatura promedio, y otros serán más bajitos. Pero si cambiamos el criterio de la clasificación, por ejemplo, usando el color del pelo, la clasificación cambiará mucho: habrá unos niños rubios, otros morenos y otros con diferentes tonos de castaño. ¿Lo entiendes?

En la clasificación de los organismos vivos sucede igual. Por ejemplo, antiguamente se clasificaba a las ballenas entre los peces porque tenían aletas y vivían en el mar. Es decir, según un criterio basado en la forma externa, peces y ballenas podrían clasificarse en el mismo grupo. Pero hoy día se clasifica a las ballenas con los Mamíferos, porque tienen mamas y segregan leche para alimentar a los hijos igual que hacen los perros o los murciélagos. El criterio ha cambiado y, por tanto, las ballenas ahora están entre los mamíferos.

Una clasificación de seres vivos con un criterio: presencia/ausencia de columna vertebral

¿Quiere esto decir que una clasificación es "correcta" y la otra es "errónea"?. Pues depende.

Depende de qué queramos obtener o mostrar usando una clasificación u otras. No hay clasificaciones buenas o clasificaciones malas. En lo que a los seres vivos se refiere, hoy día se prefiere la clasificación filogenética a otras. ¿Las otras están mal? . Pues no. Pero la clasificación filogenética nos da una información que a los especialistas les parece relevante: quién es "pariente" de quién, quién es antepasado de quién y quién es descendiente de quién. Esto es relevante porque nos ayuda a entender el origen de la Vida y cómo la Evolución ha actuado para llegar a los organismos actuales.

Vamos a traducir esto a los Seis Reinos.

Comparativa de células eucariota y procariota

En el caso de los Reinos Biológicos se usa una combinación de tres criterios:

-Primer criterio: si las células que forman el organismo son eucariotas o procariotas (¿te acuerdas que te lo mencioné antes: eucariotas, con núcleo, y procariotas, sin núcleo).

-Segundo criterio: si el organismo es unicelular (está compuesto por una sola célula) o pluricelular (está compuesto por más de una célula)

-Tercer criterio: la forma de nutrición de ese organismo, esto es, la forma de mantenerse vivo, de obtener energía y elementos químicos para estar vivo y cumplir sus funciones vitales.

Vuelvo a repetírtelo: hay otras formas de clasificar los seres vivos. Por ejemplo, el biólogo Stefan Luketa, de la Universidad de Novi Sad (Servia) introdujo en 2012 una clasificación de 5 Dominios y 17 Reinos, y él toma otros criterios para esta clasificación, como por ejemplo la presencia o ausencia de ADN en las células, e incluye en su clasificación varios Reinos dedicados a los virus (organismos que no son considerados en la clasificación de los Seis Reinos porque no todos los especialistas los reconocen como seres vivos), e incluso define un Reino para los "priones", que son partículas proteínicas capaces de auto-replicarse.

Pero bueno, sólo era un ejemplo para insistirte en que una clasificación no es buena ni mala, sino que cada uno escoge un criterio que refleja mejor la información que quiere resaltar. Yo seguiré aquí el camino ortodoxo de los Seis Reinos, pero que sepas que hay más opiniones al respecto.

¿He dicho antes Dominios? ¿Qué es un Dominio?

Bueno, es sencillo, un Dominio es una categoría que incluye a varios Reinos. También se denominan "Super-reinos" o incluso "Imperios". Y antes de que pienses que esto se está convirtiendo en Juego de Tronos o en El Señor de los Anillos, paso a explicarte cómo se aplica esto de los Dominios a nuestros Seis Reinos. Actualmente se habla de dos Imperios:

-Imperio Prokaryota: que engloba a los dos Reinos de organismos cuyas células son Procariotas: Eubacteria y Archaeabacteria.

-Imperio Eukaryota: que agrupa a los cuatro Reinos de organismos cuyas células son Eucariotas: Protista, Fungi, Animalia y Plantae.

Árbol filogenético de los Seis Reinos

Y se ha definido una relación filogenética entre ambos: los dos Reinos procariotas serían básales, más antiguos y origen evolutivo de los otros cuatro Reinos, a través de Protista, que habría dado origen a los otros tres. Animalia estaría más relacionado evolutivamente hablando con Fungi que con Plantae. Como ya te dije antes, la finalidad evolutiva de la clasificación actual nos ha permitido ver qué relación hay entre los seres vivos actuales y pasados.

Pero Carl Woese, el biólogo que dividió en Reino Monera en Archaea y Eubacteria, siguió hurgando en el maravilloso mundo de las bacterias y dio una nueva vuelta de tuerca, definiendo un Sistema de Tres Dominios, elevando a Archaea y Bacteria a Dominios propios, y dejando el resto de Reinos en un solo Dominio, definiendo nuevos Reinos en su interior:

-Dominio Archaea: Methanobacteria, Methanococcum, Haloarchaea...etc.

-Dominio Bacteria: Proteobacteria, Cyanobacteria, Chloroflexi...etc.

-Dominio Eukarya: Animalia, Fungi, Plantae, Entamoebae, Flagellates...etc.

Sistema de los Tres Dominios

Si bien la definición de Dominios de Woese no es incompatible con los Dos Imperios, el desglose interno de Reinos sí lo es. Por eso, no todos aceptan el Sistema de los Tres Dominios hasta sus últimas consecuencias, y a mí me da vértigo asomarme a él. Sólo el tiempo y la incesante investigación acabará (o no) integrando ambos sistemas de una manera satisfactoria.

Los Seis Reinos: súbditos y características.

Reino Eubacteria:

Las bacterias "verdaderas" son los organismos más numerosos de nuestro mundo: en un puñado de tierra puede haber literalmente millones de ellas, lo que las convierte además en un éxito evolutivo porque han estado en nuestro Planeta desde hace miles de millones de años.

Características generales de Eubacteria

Son organismos procariotas y unicelulares, y pueden presentar formas variadas: cocos (esféricas), bacilos (barras), vibriones (coma) y espirulinas (espirales). Si bien algunas de ellas tienen una función fotosintética, como las plantas, la mayoría de las bacterias son lo que se denomina quimio-órgano-heterótrofas, esto es, pueden sintetizar sus nutrientes a partir de elementos químicos simples. Muchas bacterias son parásitas y constituyen patógenos que provocan graves enfermedades a otros seres vivos. Pero, a la vez, sin las bacterias el resto de seres vivos no podrían vivir porque son capaces de sintetizar (o degradar) compuestos químicos necesarios para otros organismos, como por ejemplo la vitamina B12.

Reino Archaea:

Aquí estamos hablando de los Extremófilos, que también son consideradas bacterias. Son organismos que viven en lugares donde ningún otro organismo puede vivir: ambientes hipertérmicos como fuentes termales, lagos hipersalinos o hiper-alcalinos, etc. Pero se ha comprobado que las Arqueas tienen una historia evolutiva distinta a las Eubacterias y también se han encontrado Arqueas en todo tipo de ambientes oceánicos, atmosféricos y terrestres, si bien las Extremófilas fueron las primeras en ser identificadas. Incluso hay un grupo de Arqueas metanógenas en el intestino de los Rumiantes, que liberan metano a la atmósfera como consecuencia de procesos químicos sobre el alimento de los Rumiantes.

Esquema de una Archaeabacteria

Aunque son también organismos procariotas y unicelulares como las Eubacterias, se han encontrado diferencias bioquímicas en su composición y en la naturaleza de su membrana protectora que son distintas de las que presentan las Eubacterias. Su composición bioquímica en la pared celular es la responsable de que puedan vivir en los ambientes más extremos.

Las Arqueas usan variadas fuentes de energía de donde obtienen sus nutrientes y su propia energía: azúcares orgánicos, metano, iones metálicos, o incluso el mismísimo gas hidrógeno.

Estos dos Reinos, Eubacteria y Archaea son los dos Reinos procariotas, esto es, cuyas células (o cuya célula, ya que son ambos unicelulares) no tiene núcleo. A continuación vienen los cuatro Reinos eucariotas, cuyas células, con núcleo, se consideran más evolucionadas que las procariotas.

Reino Protista:

Este reino se compone de organismos eucariotas y unicelulares. Es decir, podemos diferenciar un Protista de una Eubacteria o una Arquea en el hecho de que aquél tiene un núcleo en su célula, mientras que éstos carecen de él.

Algunos Protistas variados

Pero sigue siendo un Reino parafilético cuyos súbditos no tienen un origen común, con lo que en el futuro acabarán reconociéndose más Reinos dando la razón tanto a Woese como a Luketa. Aquí se encuentran Protozoos (como la Ameba, el más conocido de ellos), Crisofitas, Euglenoides, Dinoflagelados, algunos tipos de mohos, los Foraminíferos, las Diatomeas, los Ciliados, los Coanoflagelados...y más grupos.

Son organismos acuáticos en su mayoría, y se nota el hecho de que es un grupo tipo "cajón de sastre" en el hecho de que hay algunos grupos que tienen la función fotosintética como las plantas, y otros son cazadores heterótrofos como los Animales. También se nota en las gran variedad de métodos nutricionales que los Protistas implementan: Fagotrofía, Osmotrofía, Saprotrofía o Parasitismo e incluso combinaciones de algunas de ellas.

Reino Fungi:

Los Hongos son organismos eucariotas y pluricelulares. No tienen clorofila y se reproducen mediante esporas. Sus paredes celulares están hechas de celulosa o de quitina, y su forma de nutrición es la absorción: un tipo de heterotrofía (necesitan nutrientes externos) que consiste en la secreción de enzimas digestivas al sustrato donde crecen y la absorción de la "sopa nutritiva" resultante. Por esta razón los hongos prosperan en materia orgánica muerta y en descomposición.

Esquema resumen del Reino Hongos

Por cierto, este Reino incluye las levaduras, tan importantes para nosotros, y debo advertirte que las famosas y visibles "setas" que puedes ver en el campo sólo son una parte del "cuerpo" de un hongo, la mayor parte del cual, llamado micelio, está oculto a la vista.

Los hongos constituyen el Reino más cercano evolutivamente a los Animales.

Reino Plantae:

Las Plantas son organismos eucariotas y pluricelulares. Se diferencian de los hongos en que las plantas sí pueden sintetizar sus propios nutrientes a través de la Fotosíntesis, y para ello necesitan de la luz del Sol. Como te he explicado antes, los hongos no son capaces de hacer esto y necesitan absorber nutrientes externos a ellos. A semejanza de los hongos, la mayoría de especies son terrestres, con sólo una pequeña representación acuática.

Diversidad de plantas

Reino Animalia:

Los Animales son, también organismos eucariotas y pluricelulares. Se diferencian de las plantas en que necesitan nutrientes externos a ellos, esto es, su nutrición es heterótrofa. Pero resulta que los Hongos son también eucariotas, pluricelulares y heterótrofos...entonces, ¿en qué se diferencian Hongos y Animales?

Diversidad de animales

Pues en primer lugar en la naturaleza de su organismo, puesto que los Animales tienen órganos locomotores que les proporcionan la posibilidad del movimiento, al menos en una parte de su ciclo de vida. Por otro lado, las células animales no presentan pared celular (sin excepciones), mientras que las células fúngicas sí que las tienen. Las células animales se asocian en tejidos, que formarán a su vez órganos diferenciados, cosa que no sucede en los hongos.

Por último, en cuanto a la forma de nutrición, si bien tanto Hongos como Animales son heterótrofos, los hongos los son mediante saprotrofia, esto es, una digestión externa y absorción de los productos resultantes, mientras que en el caso de los Animales, si bien algunos son saprófagos, la mayoría de ellos presentan una nutrición holozoica, esto es, una nutrición interna basada en la ingestión (no en la absorción) de sustancias complejas que luego serán transformadas internamente en sustancias simples.

¿A que la Naturaleza es maravillosa?

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