A Dios no le gusta la etiqueta

El gran árbol de la vida basado en el RNA ribosómico

La naturaleza tiene una complejidad que excede sobradamente la capacidad de la imaginación humana. El descubrimiento y la explotación de la biodiversidad, sin duda, nos han ayudado a llegar a un cierto conocimiento y comprensión del mundo natural. Aunque todos los procesos ecológicos esenciales de la biosfera están determinados y regulados por las actividades de los microorganismos, para la mayoría de las personas la conciencia emocional y la percepción de la naturaleza se centra en los grandes vertebrados, algunos insectos de colores llamativos y determinados espacios naturales destacados. La superficie de nuestro planeta ha cambiado como respuesta a las actividades de la vida que se desarrolla sobre ella, de la misma manera que la propia vida ha cambiado en respuesta a la evolución de la Tierra. Los microorganismos han tenido una contribución decisiva a la evolución, aunque este sea un hecho que solamente se ha conocido recientemente. Todas las grandes innovaciones metabólicas (síntesis y degradación de muy diferentes compuestos celulares) y algunas estructurales (como el citoesqueleto o la muerte programada) se produjeron antes de la aparición de cualquier animal, planta u hongo.

Desde los tiempos de Aristóteles los organismos vivos se habían dividido en dos grandes «reinos»: animales y plantas. Esta tradición fue reflejada en la Edad Media por Ramon Llull, que, en su Arbor scientiae, describe todo lo que está vivo, orgánico, pero sin sentimiento, en el segundo libro, Arbor uegetalis. Cuando estos seres vivos presentan sentimientos, son animales, los incluye en el tercer libro, Arbor sensualis. Dada la ambigüedad de algunos organismos unicelulares que se iban descubriendo en el siglo xix, Ernst Haeckel (1834-1919) presenta en 1866 un árbol de la vida donde hay un tercer «reino», Protista, que incluye aquellos organismos con aspectos intermedios entre plantas y animales, protozoos, algas unicelulares, etc. Dentro de este reino estaban representadas las bacterias, que recibieron el nombre de Monera. En 1977, a raíz de los estudios de Carl Woese (n. 1928) sobre la secuencia de nucleótidos del RNAr 16S, los procariotas se dividieron en dos grupos: Eubacteria y Archaebacteria. En la década de 1990, Woese propuso rebautizar los grupos de los eucariotas, y los de los procariotas (Eubacteria y Archaebacteria) en  tres grandes dominios: Eukarya, Bacteria y Archaea.

«Los organismos vivos no llevan una etiqueta anunciando su nombre y grupo, como en los museos. Nunca podemos estar seguros de que
un nuevo descubrimiento no nos obligue a cambiar la etiqueta de la vitrina»

Clasificación, nomenclatura, identificación, sistemática, taxonomía, filogenia, son palabras muy diferentes y utilizadas a menudo por los biólogos, pero frecuentemente de manera poco precisa. Clasificación es un término muy extenso aplicable más allá de las ciencias biológicas. Es el hecho de ordenar objetos (organismos, en el caso de la biología), según unos criterios específicos. Estos criterios pueden ser arbitrarios, pero tratan de resultar útiles para los objetivos de la clasificación. Hay una gradación entre clasificación, sistemática, taxonomía y filogenia. Como hemos visto, la clasificación puede ser arbitraria, pero en biología los criterios deben buscar establecer la relación evolutiva que hay entre los organismos. Una clasificación meticulosa se puede denominar sistemática. La sistemática que sigue la historia evolutiva de un grupo aspira a llamarse taxonomía. Muy frecuentemente, sin embargo, incluso los libros especializados confunden la una con la otra. La taxonomía (de taxis en griego significa “ordenación”); observa que los organismos están relacionados por antepasados comunes y cómo los grupos se van separando sucesivamente, como las ramas de un árbol. La filogenia (filon en griego significa “tribu” o “raza”) es la determinación de la historia evolutiva de los organismos, lo que actualmente ya se puede hacer empleando las poderosas herramientas de la genómica, que permite describir las secuencias exactas de nucleótidos del material hereditario.

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Organismos del árbol
1. LUCA (Last Universal Common Ancestor)
2. Deinococcus radiodurans (rama antigua de las bacterias)
3. Borrelia burgdorferi (espiroqueta)
4. Clostridium botulinum
(bacteria grampositiva)
5. Escherichia coli
6. Mitocondri
7. Gloeocapsa aeruginosa (cianobacteria)
8. Cloroplast
9. Chloroflexus aurantiacus
10. Pyrococcus furiosus
11. Methanosarcina barkeri
12. Haloquadratum walsbyi
13. Giardia lamblia
14. Trypanosoma cruzi
15. Amoeba proteus
16. Lingulodinium polyedrum (dinoflagelado).
17. Paramecium bursaria.
18. Viscum album (plantas).
19. Amanita muscaria (hongos).
20. Parus major (animales).

Si conociésemos las secuencias genéticas de todos los organismos, tanto los actuales como los fósiles, no sería difícil establecer relaciones filogenéticas precisas, y el principal papel de la taxonomía sería establecer grupos cada vez más grandes que irían retrocediendo en la historia de la vida, hasta llegar a su propio origen, hace unos 3.800 millones de años, cuando el planeta aún era muy joven. Pero ni conocemos todas las secuencias, especialmente las fósiles, ni las secuencias son siempre claras, dado que el material genético es promiscuo y muchos genes pasan de unos organismos a otros con los que no están ligados estrechamente por descendencia. Es lo que se llama transmisión horizontal de genes. Los organismos vivos (presentes y anteriores) no llevan una etiqueta anunciando su nombre y grupo, como los vemos en los museos. Nunca podemos estar seguros de que un nuevo descubrimiento de algún organismo (presente o anterior) no nos obligue a cambiar la etiqueta de la vitrina. La naturaleza produce organismos diferentes, no taxones. Son los científicos quienes los ordenan. Los límites entre grupos taxonómicos, desde la especie hasta la clase o el filo, a veces no están claros, o pueden cambiar en estudios posteriores. En La montaña mágica, Thomas Mann escribe: «El orden y la simplificación son los pasos para llegar a dominar una materia, el verdadero enemigo es lo que es desconocido.» Cuando podamos poner orden en las sistemáticas y taxonomías de que hoy disponemos, podremos entender en el caos inicial, en la intrincada ribera (entangled bank), que decía Darwin, y comprender el maravilloso y policromo tapiz que la naturaleza y la evolución han tejido en la biosfera.

© Mètode 2011 - 70. Cuando se quema el bosque - Número 70. Verano 2011
Ilustrador, Barcelona.
Miembro del Institut d’Estudis Catalans y director académico de la Barcelona Knowledge Hub de la Academia Europaea.
Profesora agregada del Departamento de Microbiología y Parasitología de la Universitat de Barcelona.