Guía nº 4. Poríferos y Cnidarios.

1. Poríferos.

Las esponjas ilustran una de las primeras experiencias de la vida pluricelular. Aún teniendo un nivel celular de organización, están formadas por células unidas débilmente entre sí y que por lo tanto no forman auténticos tejidos, incluso aunque estén organizadas en distintas capas. La ausencia de puntos de anclaje y de unión entre las células adyacentes que forman estas capas celulares, distingue la organización celular de las esponjas de la de los organismos que tienen tejidos verdaderos.
Las esponjas están especializadas en bombear agua y en capturar las partículas en suspensión que ahí encuentran. Esta filtración la efectúan los coanocitos que pueden ubicarse, dependiendo del tipo estructural de las esponjas, en el espongocele, en los canales radiales , o en las cámaras coanocitarias. Las estructuras más complejas del tipo sicon y del tipo leucon permiten una filtración más eficaz. La mayor parte de las esponjas tienen una organización del tipo sicon.
Las esponjas se soportan mediante un endoesqueleto formado por espículas de naturaleza cálcica, silícea o bien a base de espongina (proteína). Aunque forman un grupo muy antiguo , las esponjas son un eslabón importante en los ecosistemas marinos.
Las esponjas, pertenecientes al filo de los Poríferos, son organismos pluricelulares poco complejos en los que no existen tejidos verdaderos ni órganos. Las funciones necesarias para la vida son pues asumidas por células, en vez de por tejidos, órganos o sistemas orgánicos. Respecto a los organismos unicelulares, las esponjas se benefician de la especialización celular y de la división del trabajo entre los diversos tipos de células.
Las esponjas son organismos acuáticos filtradores, sésiles, sin plano de simetría bien definido (asimétrico) , y caracterizados por la presencia de coanocitos.
En su composición estructural más sencilla, las esponjas están constituidas sólo por dos láminas celulares que adoptan la forma de un doble saco. La capa externa, el pinacodermo, está perforado de orificios que permiten el paso del agua hacia el interior del animal , el espongocele. La capa interna está tapizada por células con collarete y con un flagelo, los coanocitos. El batir de los flagelos es lo que provoca la entrada del agua y de las partículas alimenticias por los poros del pinacodermo y su salido por la abertura del saco, el ósculo. Entre las dos capas se encuentra una matriz gelatinosa llamada mesoglea que contiene células ameboides, los amebocitos. La mesoglea contiene igualmente espículas calcáreas, de sílice, o fibras de espongina, secretadas por los amibocitos. La mesoglea, reforzada por las espículas, forma pues un esqueleto interno (un endoesqueleto) que permite a las esponjas adoptar determinadas formas y alcanzar una talla respetable.
Esta estructura simple en forma de saco pertenece al tipo asconoide (o ascon).Es una estructura poco eficaz porque la superficie de contacto entre los coanocitos y el agua que penetra en la esponja está bastante reducida. Además como el agua y las partículas entran directamente en el espongocele , hay una mezcla entre esta agua y la que ya ha sido filtrada y que por lo tanto está cargada de desechos metabólicos.
En el transcurso de la evolución de los diferentes grupos de esponjas, esta estructura simple ha sido reemplazada por dos tipos de arquitecturas más complejas y que permiten una filtración más eficaz. En las esponjas del tipo siconoide (o sicon) hay siempre una gran cavidad central , pero los coanocitos están situados en los canales que conducen al espongoceloma ,permitiendo así la filtración antes de que el agua nuevamente aspirada hacia el interior de la esponja se mezcle con la que ya está filtrada.
Finalmente, en las de tipo leuconoide (o tipo leucon) el espongocele desaparece casi totalmente para ser reemplazado por una red de canales. Nótese que esta clasificación de las esponjas según su estructuración, no es una clasificación taxonómica, sino una clasificación funcional ya que se encuentran esponjas de los diferentes tipos en la mayoría de las auténticas clases taxonómicas.
Las esponjas dependen de la difusión para obtener el oxígeno que precisan. La difusión del oxígeno está facilitada por el movimiento del agua creado por la acción de los coanocitos. Al estar el animal constituido por sólo dos capas delgadas que están en contacto con el agua , la difusión basta para la respiración. Los amibocitos situados en la mesoglea obtienen también el oxígeno por difusión.
Las partículas en suspensión que penetran en la esponja son filtradas por los coanocitos. El batir de los flagelos crean unas corrientes que conducen las partículas hasta el collarete de los coanocitos donde se aglutinan mediante un mucus. Este mucus cargado de partículas es ingerido por fagocitosis por el coanocito. La digestión es intracelular, pero no se produce en el coanocito. La vacuola digestiva conteniendo el mucus y las partículas, es transferida a un amibocito. En el interior de éste, la vacuola se fusiona con un lisosoma y ahora sí tiene lugar la digestión. Los elementos nutritivos son redistribuidos por los amibocitos que se desplazan hacia la pared exterior para nutrir a las células del pinacodermo, y hacia la pared interna para nutrir a los coanocitos.
La elevada relación superficie/volumen de las esponjas les permite depender simplemente de la difusión para la eliminación de los desechos metabólicos . Los desechos nitrogenados soneliminados en forma de amoníaco. La mayoría de las esponjas viven en el medio marino y no tienen graves dificultades en osmoregular . Algunas especies que habitan en agua dulce poseen vacuolas contráctiles para eliminar el exceso de agua.
Las esponjas pueden reproducirse sexual y asexualmente, y además poseen una gran capacidad de regeneración. De hecho, son los animales con mayor capacidad de regeneración: las células de una esponja totalmente disgregada son capaces de reagruparse para formar una nueva esponja, ningún otro animal sobrevive a un tratamiento como el indicado. Es pues muy difícil destruir una esponja a menos que se maten todas sus células. Por el contrario, este gran poder de regeneración es aprovechado en la producción de esponjas de baño. Las esponjas se pueden también reproducir por gemación.
Las esponjas son hermafroditas(del dios griego de la guerra Hermes y la diosa del amor Afrodita) y por lo tanto monoicos (mono=una, oikos=casa). Un individuo pruduce a la vez gametos masculinos y gametos femeninos. El esperma de las esponjas ,producido por los amibocitos, es vertido al espongoceloma y expulsado por el ósculo . Eventualmente, un espermatozoide es captado por un coanocito de otra esponja , y penetrará hasta la mesoglea para unirse a un oocito donde tendrá lugar la fecundación del óvulo. El cigoto se transforma en una larva ciliada que también será expulsada por el ósculo. Esta larva está dotada de tropismos: cuando es joven es atraída por la luz (fototropismo positivo), y tiene un geotropismo negativo. Cuando llega a la madurez , los tropismos se invierten y la larva rechaza la luz y es atraída por el fondo donde terminará fijándose.
Las esponjas de agua dulce, al final del período de crecimiento como autónomo, forman gémulas. La gémula es una estructura de protección que contiene amibocitos que no están aún diferenciados (arqueocitos) . La gémula es liberada después de la descomposición de la esponja.
La dispersión de las larvas o de las gémulas juegan un papel importante porque permiten la colonización de nuevos sustratos.
Las espículas de las esponjas las defienden en parte de algunos depredadores que a veces no perciben las afiladas puntas de las mismas. A veces las esponjas producen compuestos orgánicos (terpenos, benzoquinonas, brominas) que dan mal sabor , y que en ciertos casos van a inhibir el crecimiento de otros organismos como los corales .Estos inhibidores del crecimiento pueden permitir a las esponjas monopolizar el espacio que es con frecuencia un factor limitante en las zonas litorales de los océanos.
Las esponjas habitan generalmente las zonas litorales y sublitorales donde la alimentación (fitoplancton, bacterias) es abundante. Filtran enormes cantidades de agua y contribuyen a reducir la turbidez de la misma . Su abundancia está a menudo limitada por la disponibilidad de sílice o de calcio. Ciertas esponjas pueden descomponer las rocas o las conchas calcáreas y desempeñan un papel importante en el ciclo biogeoquímico del calcio en los océanos. Esta capacidad de degradar las conchas calcáreas puede ocasionar a veces la disminución de las poblaciones de ostras y de almejas. Las esponjas sirven de abrigo para muchos animales y son comidas por determinado

2. Cnidarios.


Los Cnidarios forman un grupo bisagra entre los primeros organismos multicelulares y los que han aparecido después. Son igualmente interesantes de estudiar a causa de ciertas características propias de este filo. Su estructura ,basada en una simetría radial, impone limitaciones importantes sobre su modo de vida. Por ejemplo, no tienen sistema nervioso centralizado porque no se desplazan en una dirección en concreto.
Los Cnidarios son diblásticos y están formados por dos capas de tejido: el ectodermo y el endodermo. Representan los primeros organismos con nivel de organización células-tejidos. La simetría radial y la presencia de dos capas de tejidos parece ser que aparecieron simultáneamente, puesto que no existen organismos diblásticos con simetría bilateral.
Los Cnidarios son predadores que emplean toda una variedad de células características (los cnidoblastos) para acercarse, arponear y engullir a sus presas. Su ciclo biológico es igualmente único con una alternancia de generaciones (ciclo vital dimórfico) entre el estadio de pólipo y el estadio de medusa. Las diferentes clases de Cnidarios se diferencian por la importancia relativa de los dos estadios.
Los Cnidarios (del griego knide=ortiga y del latín aria=que parece) adquieren el nombre de sus células características que se localizan en la superficie del cuerpo: los cnidocitos (o cnidoblastos). Son animales con simetría radial o birradial , cuya pared corporal está formada por dos capas el ectodermo y el endodermo separadas por la mesoglea( o mesénquima ). La arquitectura general de los Cnidarios no se puede equiparar a la de las esponjas de tipo asconoide, ya que las dos capas celulares tienen forma de un doble saco, los dos espesores del saco están unidos por la mesoglea. Contrariamente a las esponjas los Cnidarios tienen verdaderos tejidos.
La boca de los cnidarios generalmente está rodeada de tentáculos. Dicha boca conduce a la cavidad gastrovascular . La mayoría de los cnidarios poseen dos estadios o fases de desarrollo: una fase de medusa generalmente planctónica, y un estadio polipoide generalmente béntico y sésil.
Las medusas son nadadoras y tienen forma de sombrilla. La boca se orienta hacia abajo y está suspendida por el manubrio. La cavidad gastrovascular está ramificada dentro de la sombrilla y está rodeada de tentáculos. Los cnidoblastos se concentran en los tentáculos .Es en el estado de medusa cuando tiene lugar la reproducción sexual.
Los pólipos tienen generalmente el cuerpo cilíndrico y se unen al sustrato mediante el disco pedial. La boca se orienta generalmente hacia arriba, y está rodeada de tentáculos.
Las tres principales clases de cnidarios se distinguen, entre otros aspectos, por la importancia relativa de las dos formas de vida en el ciclo biológico.
En los Hidrozoarios (del griego hydra= serpiente de mar), las dos formas corporales están generalmente presentes y tienen casi la misma importancia (salvo en la hydra de agua dulce).
En los Scyfozoarios (del griego schyphos=taza) el estadio de medusa domina y hay unos pólipos muy pequeños que pasan con frecuencia desapercibidos, mientras que en los Antozoarios (del griego anthos=flor) , es la fase de pólipo la que domina y no existe generalmente fase de medusa. Los corales y las anémonas de mar son antozoarios. La cuarta clase de Cnidarios (la de los Cubozoarios) es considerada por ciertos zoólogos como un orden de los Scyfozoarios. Se caracteriza por medusas que tienen una sombrilla cúbica y los tentáculos agrupados en las cuatro esquinas inferiores de la sombrilla.
Las medusas están lejos de ser buenas nadadoras. Las corrientes marinas son de hecho el principal modo de locomoción. Deben mantenerse siempre en la masa de agua. Ahí consiguen dos maneras de actuar pasiva y activamente. Pasivamente, las medusas tienen una densidad muy cercana a la del agua de mar, por lo tanto se “hunden” muy lentamente. Además su cuerpo en forma de sombrilla ralentiza su marcha hacia el fondo. Activamente, pueden nadar contrayendo su epidermis , cerrando la sombrilla expulsando el agua hacia abajo y propulsándose la medusa hacia arriba.
En ciertos Cnidarios coloniales como en el caso de la fragata portuguesa (Physalia), la colonia de pólipos (o zoecia) no es sésil sino que flota a la deriva en la superficie del agua. Estos animales forman una colonia muy compleja donde ciertos individuos se especializan en la reproducción (gonozoecias) y otros en las funciones somáticas (autozoecias). La fragata portuguesa posee un flotador lleno de gas que le permite flotar en la superficie, y que le sirve igualmente de vela.
La presencia de la cavidad gastrovascular y de una boca que puede cerrarse (contrariamente al ósculo de las esponjas) permite a los Cnidarios poseer un esqueleto hidrostático. Este “esqueleto” está en realidad formado por agua que llena la cavidad gastrovascular así como por las paredes corporales musculares del animal. No pudiéndose comprimir el agua, el volumen del animal no puede cambiar mientras la boca esté cerrada. La contracción de las células epiteliomusculares de la epidermis, que forman músculos longitudinales, permiten encoger y acortar los tentáculos. Las células del gastrodermo forman un músculo circular que, cuando se contrae permite al animal alargar o estirar sus tentáculos. La presencia de músculos antagonistas (músculos longitudinales y circulares) permiten estirar activamente cada músculo después de su contracción en lugar de esperar el estiramiento fisiológico de las fibras musculares que es mucho más lento.
En ciertos Antozoarios, como en la anémona de mar , la cavidad gastrovascular está dividida por septos. Esta división permite aumentar la eficacia del esqueleto hidrostático puesto que las contracciones antagonistas de los músculos que permiten el movimiento pueden estar confinadas a una región del animal antes de hacer intervenir a todos los músculos del cuerpo.
Las células glandulares del disco pedial de los pólipos secretan una sustancia adhesiva que permite al animal fijarse. Por otro lado las hidras y las anémonas de mar van a desprenderse frecuentemente del sustrato para desplazarse a lugares más favorables. En ciertos casos van a acumular una bubuja de gas en la cavidad gastrovascular y van a flotar entre dos aguas , dejándose llevar por las corrientes marinas. Ciertas anémonas incluso comienzan a nadar remando con la ayuda de sus tentáculos.
Los corales utilizan a la vez un esqueleto hidrostático para mover sus tentáculos y un endoesqueleto calcáreo para sostener la colonia.
Los Cnidarios dependen principalmente de la difusión para obtener el oxígeno que necesitan. Su cuerpo estando formado normalmente por dos capas de células, una exterior , y la otra tapizando la cavidad gastrovascular, no tienen en realidad necesidades de sistema circulatorio. Las células ameboides de la mesoglea se ocupan de transportar los elementos nutritivos desde las células de la gastrodermis hacia las células de la epidermis.
La mayoría de los Cnidarios son carniceros que se nutren de plancton, protozoarios, y pequeños peces. Capturan e inmovilizan sus presas con la ayuda de los cnidoblastos y los tentáculos. Normalmente los cnidoblastos contienen toxinas que paralizan a las presas. La presa es transportada hasta la boca con la ayuda de los tentáculos.
La digestión es a la vez extracelular e intracelular. Las células de la gastrodermis secretan mucus y enzimas digestivos que son vertidos en la cavidad gastrovascular. Las células de la gastrodermis son flageladas y el batir de los flagelos permite la mezcla del agua , el alimento y las enzimas contenidas en la cavidad gastrovascular. La partículas alimenticias parcialmente digeridas son rápidamente absorbidas por fagocitosis y la digestión se completa en el interior de vacuolas digestivas.
En los Anthozoarios existe una estructura única , el sifonoglifo, que es un canal ciliado en cada extremo de la boca y es alargado. Esta estructura permite que el agua circule hacia el interior de la cavidad gastrovascular. Las células del sifonoglifo secretan igualmente mucus que sirve para lubricar la boca y la faringe , así como para facilitar el paso de la presa a la cavidad gastrovascular. La presencia de septos en las anémonas de mar aumenta la superficie de contacto entre el contenido de la cavidad y la gastrodermis.
Nótese que la boca en los Cnidarios es a la vez el ano. No existe nada más que una abertura del tubo digestivo , por lo que se dice que es un tubo digestivo incompleto. Esta disposición no es muy eficaz , porque el alimento parcialmente digerido , los desechos digestivos, y las presas nuevas ingeridas se mezclan en la cavidad gastrovascular. Por lo tanto es difícil en estos animales la digestión perfecta de sus presas ya que los gradientes de difusión de las sustancias nutritivas y de los desechos metabólicos a cada lado de la membrana de las células de la gastrodermis no pueden ser mantenidos.
Los Cnidarios marinos son isotónicos en agua de mar, y por lo tanto no tienen problemas de osmoregulación. Los desechos nitrogenados se eliminan en forma de amoníaco. La hidra, que es dulceacuícola , es hipertónica en relación a su medio. La sobretasa de agua es eliminada activamente por la gastrodermis, y las proteínas de las membranas de las células de la gastrodermis transportan activamente los iones para compensar la difusión.
En los Cnidarios no existe cabeza ni cerebro. El modo de vida sésil o planctónico implica que el animal puede llegar a tener contacto con las presas o con predadores en todas las direcciones. Una concentración de fibras nerviosas en una región del cuerpo no es por lo tanto una ventaja.
Los Cnidarios tienen un sistema nervioso primitivo (red nerviosa) , constituido por alrededor de 100.000 neuronas en red que están en contacto con las células contráctiles de la epidermis y de la gastrodermis. Estas células nerviosas transmiten los mensajes a las células contráctiles . Hay dos tipos de respuestas musculares , lentas y rápidas, que son transmitidas por nervios de diferentes calibres o diámetros.
Los Cnidarios poseen células sensoriales que reacionan a los estímulos químicos y táctiles de la epidermis y de la gastrodermis. Los pólipos no tienen generalmente órganos sensoriales , pero las medusas poseen frecuentemente células fotoreceptoras y grupos de células que permiten detectar la gravedad: los estatocistos. Estas estructuras son, en su forma más simple, un pequeño saco de células ciliadas que contienen líquido y estatolitos de sulfato de calcio. Las células ciliadas son sensoriales y permiten al animal distinguir la dirección del fondo y de la superficie.
Típicamente , hay una fase sexual y una fase asexual. La meiosis acontece pues en la producción de gametos, ya que las medusas y los pólipos son diploides.
Los pólipos se multiplican de manera asexual mediante yemas, fisión binaria y regeneración. En ciertas especies, la especialización celular es reversible. Las medusas se multiplican de manera sexual produciendo gametos que son lanzados al agua. La fecundación por lo tanto es externa. El cigoto desarrolla una larva plánula que es ciliada y planctónica.
Los cnidoblastos son un excelente medio de defensa. Las toxinas liberadas pueden provocar picaduras dolorosas. Los aficionados al submarinismo que conocen bien estos efectos, se abastecen de enzimas proteolíticos como antídotos para las toxinas.
El endoesqueleto calcáreo de los corales les asegura protección contra los peces voraces.
Los Cnidarios son típicamente carnívoros, pero ciertas anémos de mar producen celulasas que le permiten digerir material vegetal. A su vez son presas para ciertos peces, moluscos y crustáceos. Los pólipos producen cantidades enormes de mucus para favorecer la deposición de partículas en su superficie, así numerosos peces coralinos se nutren de este mucus. Ciertos gusanos planos digieren pólipos sin que les afecte los cnidoblastos y llegan a integrar estos cnidoblastos en su epidermis y así asegurar más su propia protección.
Las anémonas y los peces-payaso forman un ejemplo clásico de simbiosis. El pez se cubre con el mucus de la anémona por lo que la anémona no lo reconoce como una presa. La anémona asegura su protección al pez que se nutre de los desechos dejados por la anémona. En contrapartida el pez sirve de reclamo para atraer otras presas para la anémona .
Varios corales poseen algas fotosintéticas en las vacuolas. Las algas producen azúcares que son asimilados por los corales y vacían a los corales de desechos nitrogenados.

Guía nº 3. Protozoos.

a) Introducción.

Los protozoos son microorganismos unicelulares, eucariotas, caracterizados por carecer de pared celular, ser móviles en alguna de sus fases evolutivas y presentar nutrición heterótrofa. Adaptados originariamente a un hábitat acuático, muchos protozoos son de vida libre; pero otros son simbiontes obligados de los animales, incluyendo al hombre. La adaptación a su hospedador condiciona importantes modificaciones morfológicas y del tipo de nutrición de los diversos protozoos en relación a sus homólogos de vida libre. Algunos requieren necesariamente varios hospedadores para completar su ciclo vital pudiendo presentar en cada uno de ellos una morfología, metabolismo y tipo de reproducción diferentes.
Su tamaño es variable oscilando entre los 3 y 100 μm. Poseen estructuras propias de las células eucariotas. Carecen de pared celular, aunque algunos protozoos de vida libre forman un exoesqueleto y, los de vida parasitaria, cuando se transmiten a través del medio libre, se rodean transitoriamente de una cubierta quística de resistencia. Los flagelos y cilios poseen la estructura característica de los de las células eucariotas. Su nutrición es heterótrofa. Utilizan la glucosa a través de la glucólisis anaerobia y diversas vías del metabolismo aerobio entre ellas el ciclo de Krebs.
Se reproducen asexualmente, por división simple o múltiple, que en algunos grupos alterna con fases de reproducción sexual. El huésped en el que tiene lugar la reproducción sexual se denomina definitivo, y aquel en que se produce la reproducción asexual, intermediario. Los protozoos se han clasificado basándose fundamentalmente en su morfología y en particular en los órganos de locomoción. Los parásitos del hombre pertenecen a los siguientes grupos: amebas (Sacordina), ciliados (Ciliophora), flagelados (Mastigophora), apicomplexa (Apicomplexa) y microsporidios (Microsporidia).
Los protozoos pueden visualizarse fácilmente mediante el microscopio óptico, bien sea en fresco o tras tinciones específicas y presentan en general suficientes diferencias morfológicas como para poder ser identificados a nivel de género o especie.

b) Morfologia.

Los protozoos son microorganismos unicelulares, eucariotas, carentes de pared y móviles. Desde el punto de vista ultraestructural presentan los elementos característicos de las células eucariotas. Poseen un citoplasma limitado por una membrana celular que interviene en el transporte de nutrientes y en la osmorregulación, dada la ausencia de pared rígida osmoprotectora. En el citoplasma puede observarse el núcleo celular propio de las células eucariotas, así como túbulos, filamentos, retículo endoplásmico, aparato de Golgi, ribosomas, mitocondrias y material de reserva nutritivo, formado por glucógeno o proteínas, que presentan formas particulares (cuerpos cromatoides). Asimismo poseen cilios o flagelos como órganos de locomoción, característicos de las células eucariotas, bien diferenciados en su ultraestructura de los de las células procariotas. Algunas células protozoarias poseen una estructura global de gran complejidad que les asemeja realmente a “pequeños animales”.
Los protozoos poseen un tamaño entre 3 y 100 μm por lo que pueden observarse al microscopio óptico, en fresco o tras diversas tinciones. Su tamaño y morfología, es muy variable de un grupo a otro y aún dentro de una misma especie varía en los diferentes estadios de su ciclo vital.
De hecho todos los protozoos que se transmiten entre sus hospedadores a través del medio ambiente, adquieren una forma resistencia denominada quiste, morfológicamente diferente de las formas parasitarias vegetativas, activas, denominadas trofozoitos.

Las diferencias morfológicas y sobre todo los órganos de locomoción así como la reproducción sexual han constituido elementos decisivos para su clasificación. Es muy importante señalar que la clasificación de seres unicelulares sin reproducción sexual, basada únicamente en la morfología, puede conducir a errores, asignando a una única especie microorganismos que pertenecen a especies diferentes o al revés. Este hecho tiene gran importancia en el estudio de la patogenicidad y la epidemiología de algunos protozoos como las amebas y las leishmanias.

Los grupos de protozoos en los que existen parásitos humanos son: sacordina
(amebas), ciliados, flagelados, apicomplexa y microsporidios. Dentro de los sarcodina sólo en los amébidos se encuentran parásitos del hombre. Se caracterizan por presentar un tamaño entre 10 y 30 μm y una morfología irregularmente esferoidal, abollanada, ameboide, como consecuencia de la emisión de pseudópodos mediante los que se mueven y fagocitan; poseen un núcleo cuya morfología característica permite, junto al tamaño de la célula y los diversos elementos e inclusiones citoplasmáticas, identificar las diferentes especies de amebas.

Forman quisten esféricos, de tamaño algo menor que la forma vegetativa, con
pared refringente y núcleos con morfología característica.




Los ciliados presentan una forma ovalada, con cilios en su superficie. Poseen un citoplasma o “boca” celular para la ingestión de partículas sólidas y característicamente presentan dos núcleos, un macronúcleo y un micronúcleo.

En este grupo existen numerosísimas especies de vida libre y parásitas pero sólo una patógena para el hombre. En los flagelados la morfología y tamaño celular varia según el lugar de parasitación pudiendo ser esféricos, piriformes o fusiformes, pero todos se caracterizan por presentar flagelos como elementos de locomoción. Los flagelos suelen presentar en su base de implantación un corpúsculo visible denominado cinetoplasto, que es una mitocondria y la estructura flagelar puede completarse formando una membrana ondulante. Los flagelados que son parásitos intracelulares pierden el flagelo al alcanzar esa localización y poseen menor tamaño que los extracelulares.
Los apicomplexa son un grupo heterogéneo de protozoos todos los cuales son
parásitos de localización intracelular y por tanto de tamaño pequeño 3-10 μm. Carecen de órganos de locomoción y se definen por la posesión de una estructura apical adaptada a la penetración intracelular que no es visualizable mediante el microscopio óptico, pero cuya complejidad estructural puede observarse por microscopía electrónica. Presentan una fase de reproducción asexual y otra sexual, por lo que pueden estar como trofozoitos, como gametos o como zigoto y en cada uno de estos estadios presentan una morfología particular.

Los microsporidios son pequeños parásitos intracelulares. Se les considera organismos eucariotas primitivos, puesto que carecen de mitocondrias, peroxisomas, aparato de Golgi y otros orgánulos típicos de los eucariotas. Se caracterizan por la estructura de sus esporas, que poseen un complejo mecanismo de extrusión celular (túbulo polar) utilizado para inyectar material infeccioso (ergastoplasma) en las células huésped. Hasta ahora se han descrito cinco géneros de microsporidios en los humanos y sólo uno de ellos, Enterocytozoon, es exclusivo del hombre. Los demás tienen una amplia gama de huéspedes entre los animales invertebrados y vertebrados.

c) Reproducción.

La reproducción es de tipo asexual en todos los protozoos. En la apicomplexa (esporozoos) alternan en su ciclo vital fases de reproducción asexual y sexual. La reproducción asexual más frecuente se efectúa por división binaria del trofozoito vegetativo, por lo que la célula se divide en dos mediante un proceso de mitosis, que presenta las características típicas de este proceso, pero en algunos grupos pueden existir pequeñas diferencias respecto a la mitosis de las células animales.
La división múltiple o esquizogónica es otro tipo de reproducción asexual que tiene lugar en amebas y apicomplexa. En este tipo de división, el núcleo y otros orgánulos esenciales de la célula trofozoica se dividen repetidamente antes de la división citoplasmática. Los núcleos hijos se colocan en la periferia de la célula madre. Cuando se fragmenta la célula madre, llamada en esta fase esquizonte y se forman las membranas de las células hijas dentro de la célula madre. Cuando se fragmenta la célula madre, las células hijas, llamadas merozitos quedan libres, siendo capaces de iniciar una nueva esquizogonia.
La reproducción sexual se inicia con la formación de gametos, macrogametos y
microgametos, por diferenciación de las células trofozoicas. Su unión da lugar a
la formación del zigoto y se sigue de meiosis.
La fusión celular puede ser total, dando lugar a un zigoto (singamia), como sucede en los apicomplexa o parcial, transfiriéndose tan solo el núcleo de una célula a otra por conjugación, como sucede en algunos ciliados. El zigoto se multiplica por división múltiple dando lugar a numeras células denominadas esporozoitos. En los protozoos con varios huéspedes –heteroxenos– se denomina definitivo aquel en el que tiene lugar la reproducción sexual, llamándose intermediarios a los demás.

d) Enquistamiento.


Algunos protozoos pueden segregar una cubierta resistente para formar un quiste. En la pared de algunos quistes se ha detectado celulosa y en otros quitina. Los quistes se forman en los protozoos de vida libre para superar fases de desecación del medio o en los parásitos para sobrevivir durante la transferencia de un huésped a otro a través del medio. Entre estos últimos se hallan las amebas, los ciliados y algunos flagelados, como la Giardia, que son liberados con las heces desde el tubo digestivo. A pesar de la inactividad relativa del quiste, el núcleo puede dividirse produciéndose una rápida multiplicación tras la exquistación. En los apicomplexa (esporozoos) el zigoto resultante de la fusión de los gametos forman una estructura quística denominada ooquiste donde desarrolla un proceso de división múltiple denominado esporogonia. Cuando el parásito se transmite a través del medio libre en este estadio, como en el caso del toxoplasma, el quiste es muy resistente.

e) Estructura antigenica.

Los numerosos componentes estructurales de los protozoos, como células eucariotas, hacen que su complejidad antigénica sea extraordinaria. La mayoría de los estudios se han dirigido al conocimiento de los antígenos de superficie por su mayor interés potencial en la relación a la patogenia, el diagnóstico, y la vacunación. Los antígenos de superficie pueden ser distintos según en el estadio del ciclo evolutivo, pero aún dentro de un mismo estadio pueden existir variaciones antigénicas, en ocasiones como parte de una estrategia muy compleja para evadir la respuesta inmunológica del huésped. Este fenómeno ha sido muy estudiado en los tripanosomas.

f) Visualizacion, cultivo e identificación.

Los protozoos pueden observarse al microscopio óptico. Algunos como las amebas, ciliados y flagelados, parásitos de cavidades abiertas, debido a su notable tamaño, pueden observarse en las heces o secreción vaginal en fresco, sin tinciones o simplemente añadiendo una gotita de eosina o lugol, observándose fácilmente las formas trofozoicas y quísticas, que pueden ser identificadas.
En ocasiones para observar con precisión la morfología es necesario practicar tinciones permanentes específicas como la hematoxilina férrica que permite la observación detallada de algunas estructuras y facilita su identificación. Los protozoos hemotisulares se investigan en la sangre, en los aspirados de médula ósea o en otros tejidos parasitados. Debido a su menor tamaño han de observarse siempre mediante tinciones como la de Giemsa u otras empleadas en Hematología o Histología.

Aunque se ha conseguido cultivar diversos protozoos de interés en patología en medio artificiales esta técnica no se utiliza de modo rutinario para el diagnóstico, el cual se basa fundamentalmente en la observación microscópica. La inoculación de animales de experimentación o líneas celulares, se utilizan escasamente con fines de diagnóstico o propagación de las cepas.

La identificación de los protozoos puede hacerse basándose en sus diferencias morfológicas ya que las células protozoarias son suficientemente complejas como para mostrar diferencias estructurales que permiten su identificación a nivel de género e incluso de especies. Hay que señalar, sin embargo, que muchos de los aspectos morfológicos utilizados para la diferenciación de los protozoos a nivel de especie se han mostrado insuficientes para este fin, y para su mejor identificación se están combinando los aspectos estructurales (morfológicos) con otros correspondientes a determinaciones metabólicas, enzimáticas, o genéticas, por técnicas de biología molecular.

Guía nº 2. Evolución biológica, organica y teorias evolutivas.

1. Formación de las primeras células

Se ha convenido que el proceso de formación de las primeras células debió superar varias etapas de evolución, tres de carácter prebiológico (química) y una biológica las cuales son constitución de la Tierra, síntesis prebiológica, fase subcelular y fase protocelular.

a) Constitución de la tierra.

Se estima que tuvo lugar hace unos 5.000 millones de años. El enfriamiento de las rocas emitía gases a la atmósfera ricos en compuestos de carbono y carentes de oxígeno (reductores). Durante la constitución de la Tierra la atmósfera era reductora, debido a la carencia de oxígeno de los gases emitidos al enfriarse las rocas.

b) La síntesis prebiológica.


Se produce a partir de los monómeros, o moléculas sencillas procedentes de los gases de la atmósfera primitiva, que posteriormente quedarían disueltos en el medio líquido. Aminoácidos, azúcares y bases orgánicas se irían formando mediante diferentes tipos de energía, descargas eléctricas o radiaciones ultravioletas. Éstos, en el medio acuoso, tendrían una polimerización gradual dando lugar a macromoléculas o cadenas proteicas y de ácidos nucleicos.

c) Fase subcelular


Las microesferas de proteinoides (según Fox) o coacervados (según Oparin), consistentes en gotitas ricas en polímeros, inician su separación dentro del medio acuoso, que primitivamente tenía una consistencia de sopa. Por selección química, se generarían posteriormente protobiontes individualizados independientes del entorno (formados por proteínas y ácidos nucleicos). Las descargas eléctricas y radiaciones ultravioleta darían lugar a la polimerización gradual en el medio acuoso.

d) Fase protocelular


Se activa un mecanismo de autorreproducción, y una evolución biológica por selección natural. Ese mecanismo genético asegura que las protocélulas hijas adquieran las mismas propiedades químicas y metabólicas de las protocélulas padre, es decir, se realiza una transmisión hereditaria, que a su vez permite la existencia de mutaciones (evolución biológica). Las actuales bacterias anaeróbicas como las de tipo Clostridium (fermentadoras), serían parecidas a las que en el origen de la Tierra tendrían los primeros seres vivos, que, probablemente, consistirían en formas unicelulares heterótrofas; de todas formas, estas bacterias actuales requieren adquirir en el entorno moléculas energizadas constituidas por reacciones no biológicas. Las primeras células que dependían, como ya se dijo, de materia orgánica formada por diferentes fuentes de energía como las descargas eléctricas (que comenzaría a escasear), prescindieron progresivamente de esa energía cuando la fotosíntesis entró en acción. La atmósfera comenzó entonces a recibir O2, y por evolución aparecerían las cianobacterias o algas azules, cuyos sedimentos fueron identificados en microfósiles de hace unos 3.500 millones de años. La atmósfera del planeta cambió de reductora a oxidante en los 2.000 millones que siguieron a los procesos descritos. De cada cinco moléculas una era de O2. Con la formación de la capa de ozono se redujeron las radiaciones ultravioleta, y por esa razón las condiciones que permitieron la aparición de la vida desaparecieron definitivamente. Por tanto, la instauración plena de vida eliminó las condiciones originales que la hicieron posible. La aparición por evolución de los primeros eucarióticos unicelulares y pluricelulares, se sitúan alrededor de hace unos 2.000 millones de años.

2. La hipótesis de Wegener: La Deriva Continental.


A pesar de que varios geólogos habían defendido la idea del desplazamiento en gran escala de los continentes, fue Alfred Wegener, meteorólogo alemán, el primero en reunir pruebas amplias que justificaran y sostuvieran la idea de que las masas terrestres hoy disjuntas formaban en el pasado geológico una única e inmensa masa continental, que denominó Pangea. En 1910, Wegener puso su atención en la idea de la deriva de los continentes, pues estaba impresionado, como tantos otros, por la semejanza de las costas de los continentes situados en ambos lados del Atlántico sur. Inicialmente le pareció improbable la idea de los desplazamientos de los continentes. A partir de 1911, gracias a datos paleontológicos, también empezó a buscar pruebas geológicas que apoyaran la idea de la deriva continental. Trabajó intensamente y el 6 de enero de 1912 presentó una conferencia acerca de la deriva en la Unión Geológica de Frankfurt, titulada "La formación de las grandes estructuras de la corteza terrestre (continentes y océanos) con bases fisiográficas". El 10 de enero de ese mismo año pronunció otra conferencia, esta vez en la Sociedad para el Fomento de la Historia Natural General de Marburgo, titulada Die Entstehung der Kontinente ("El origen de los continentes"). Con este mismo título publicó, también en 1912, dos trabajos sobre el tema. Después viajó de nuevo a Groenlandia (1912-1913) y en seguida tuvo que pasar a la vida militar activa, debido al inicio de la primera Guerra Mundial; fue herido dos veces y se dio de baja en 1915. Utilizó su período de convalescencia en elaborar con mayor amplitud los dos artículos de 1912. De ahí resultó su libro Die Entstehung der Kontinente und Ozeane ("El origen de los continentes y océanos"), hoy un clásico de la literatura geológica, publicado en 1915 y con numerosas ediciones.

En esa época era opinión corriente que el planeta Tierra se había originado de una masa en fusión; al solidificarse la Tierra, los materiales más leves, en gran parte graníticos, se habían reunido en la superficie del planeta, dejando abajo las rocas basálticas, más duras y pesadas, y en el centro un núcleo metálico todavía más denso. Al solidificarse la corteza se formaron las cadenas montañosas, por plegamiento de la corteza siálica, tal y como se forman arrugas en la cáscara de una manzana que se está secando y marchitando.

En su libro, Wegener examinó esa idea. Propuso que inicialmente existía en la superficie de la Tierra un supercontinente continuo, Pangea, el cual se habría partido durante la Era Mesozoica y sus fragmentos empezaron a moverse y dispersarse. Llamó a este movimiento Horizontale Verschiedung der Kontinente (desplazamiento horizontal de los continentes). Más tarde ese proceso fue denominado deriva continental. Adoptando con convicción el concepto de isostasia postulado por el astrónomo inglés G. B. Airyz, Wegener admitió que los fragmentos de Pangea, constituidos por materiales graníticos leves (densidad: 2.8), "fluctuarían" por arriba de materiales basálticos subyacentes, más densos y fluidos (densidad: 3.3), que forman el piso oceánico. Así, como los icebergs en el agua, los fragmentos de Pangea, constituidos por sial, estarían en equilibrio sobre el sima. Ese equilibrio isostático permitiría a esos bloques realizar movimientos verticales, que resultan de la aplicación del principio de Arquímedes. Cuando la erosión desgastara una camada superficial de un continente, éste tendería a subir, tal como una barca que está siendo descargada. Un ejemplo de ese fenómeno se relaciona con el aligeramiento que ocasiona el derretimiento de grandes masas de hielo, como en la península de Escandinavia, donde se puede comprobar una elevación de cerca de un metro por siglo. Wegener argumentó que si esos bloques continentales siálicos fluctuando en el sima podían realizar movimientos verticales, también podrían realizar movimientos horizontales deslizantes, siempre y cuando se ejerciera una fuerza suficientemente fuerte.
Para apoyar su hipótesis Wegener reunió una cantidad impresionante de datos que extrajo de diversas ramas de las ciencias naturales, incluyendo la geofísica, la geología, la paleontología y las ciencias biológicas. Trataremos tales datos más adelante. Wegener también utilizó como demostración de la deriva continental la coincidencia fisiográfica de las costas de los continentes que cercan el Atlántico. Demostró que al yuxtaponer tales estructuras presentan similitudes y se acoplan como si fueran las piezas de un rompecabezas. Por ejemplo, la sucesión vertical de rocas sedimentarias y lava basálticas que componen, respectivamente, la secuencia del Paleozoico Superior y del Mesozoico de la cuenca del Paraná, en Brasil, es semejante a la que se encuentra en la cuenca del Karoo, en Sudáfrica. Wegener demostró igualmente que, al reconstruirse el supercontinente Pangea, los depósitos de carbón y de evaporitas yacen próximos al ecuador de esa época, mientras los tilitos de India, Australia, Sudamérica y sur de África estarían próximos al antiguo polo. Entonces pensó que era evidente que la posición de las masas terrestres había cambiado no sólo en la relación que tenían unas con otras, sino que también en relación con el polo. Así, según Wegener, durante el movimiento los fragmentos de Pangea se habían alejado de los polos, por lo cual denominó a ese movimiento Polflucht (fuga de los polos). Para Wegener; al final del Carbonífero, o sea, hace aproximadamente 290 millones de años, sólo existía un único continente, Pangea. Esa inmensa masa continental se habría fragmentado posteriormente en distintas direcciones, de tal manera que en el Eoceno ya se podrían distinguir con claridad dos continentes: el eurasiático, que se comunicaba, a través de Escandinavia con Norteamérica, dando lugar a un supercontinente septentrional llamado Laurasia, y, al sur, una serie de bloques continentales (hoy separados) que constituía el supercontinente de Gondwana, el cual comprendía a Sudamérica, Antártida, Australia y África. Según Wegener, la deriva de las balsas continentales se manifestó geológicamente por lo que él llamó "juegos de popa y de proa". En el frente de los continentes (o en la "proa de la balsa") en movimiento se formaron gigantescas arrugas: las cadenas de montañas; así, el contacto de América, que deriva hacia el occidente, con el sima del Pacífico generó la cordillera de los Andes y las Montañas Rocosas; Australia, que deriva hacia el Oriente, indujo la formación de sus cadenas costeras orientales. Esos arrugamientos de la "proa" también tienen importantes repercusiones internas que generan las actividades volcánicas y magmáticas intensas de esas regiones.
Del lado de la popa los fenómenos no son menos espectaculares. Los continentes en deriva abandonan, en su rastro, algunos fragmentos de su margen posterior (la "popa de la balsa"), generando islas, grandes o pequeñas. América, por ejemplo, en su deriva hacia el oeste, habría formado tras de sí el arco de las islas de las Antillas. Más espectacular todavía habría sido la deriva de Asia hacia el noroeste, que dejara como huella la guirnalda de las islas del Archipiélago de Sonda, el Japón, las Kuriles y otras.
Finalmente, Wegener propuso un mecanismo para explicar el Polflucht y la deriva. Argumentó que las fuerzas gravitacionales resultantes de la forma de la Tierra, un elipsoide en revolución, eran las que causaban el Polflucht, y que la deriva de los continentes hacia el oeste resultaba del "empuje" que recibían las masas continentales debido a las mareas inducidas por la atracción gravitacional del Sol y de la Luna. Pero Wegener presentó tales ideas sólo como tentativas de explicación, pues afirmó que "la cuestión de cuáles fuerzas habrían podido causar esos desplazamientos, pliegues y hendiduras, aún no puede responderse conclusivamente".

3. Biología evolutiva.

El origen de la vida ha tenido en todas las civilizaciones una explicación cuyo denominador común era la intervención divina. La ciencia, sin embargo, ante esta gran pregunta necesitaba buscar causas, reglas o mecanismos que dieran a ese hecho una justificación constatable. La generación espontánea de la vida fue una teoría autorizada y desautorizada consecutivamente en varias ocasiones entre 1668 y 1862, año éste último en que se disipó la incógnita. En 1668 el médico italiano Francesco Redi demostró que las larvas de mosca de las carnes en descomposición se producían a causa de puestas previas, y no espontáneamente por la propia carne. La generación espontánea quedaba en parte desautorizada (no exenta de polémica) a pesar del arraigo que esa teoría tenía en la historia de la biología. La polémica sobre la generación espontánea se avivó aún más cuando en 1677 Antoni Van Leeuwenhoek, un fabricante de microscopios y pionero en descubrimientos sobre los protozoos, desautorizó de nuevo la antigua teoría cuando experimentó sobre microorganismos sólo visibles al microscopio, ante la aparente constatación de que estos seres aparecían espontáneamente en los alimentos en descomposición. Demostró que las pulgas y gorgojos no surgían espontáneamente a partir de granos de trigo y avena, sino que se desarrollaban a partir de diminutos huevos. Tuvieron que transcurrir cien años para que en 1768 el fisiólogo italiano Lázaro Spallanzani (uno de los fundadores de la biología experimental) demostrase la inexistencia de generación espontánea. Hirviendo un caldo que contenía microorganismos en un recipiente de vidrio, y cerrándolo después herméticamente para evitar la entrada de aire, el líquido se mantuvo claro y estéril. Los inmovilistas de esa época no dieron validez al experimento, a pesar de su rotundidad, y expusieron como argumento que se había alterado el aire del interior del recipiente por efecto del calor, eliminando los principios creadores de la vida. El problema seguía sin resolverse definitivamente en la segunda mitad del siglo XIX, hasta que el biólogo francés Louis Pasteur se propuso emprender una serie de experimentos para solventar la cuestión de la procedencia de esos microorganismos que, en apariencia, se generaban espontáneamente. En 1862 Pasteur llegó a la conclusión de que los gérmenes penetraban en las sustancias procedentes de su entorno.
Ese descubrimiento dio lugar a un debate feroz con el biólogo francés Félix Pouchet, y más tarde con el respetado bacteriólogo inglés Henry Bastion; éste último mantenía que la generación espontánea podía darse en condiciones apropiadas. Una comisión de la Academia de Ciencias aceptó oficialmente en 1864 los resultados de Pasteur, a pesar de ello los debates duraron hasta bien entrada la década de 1870. En la actualidad, la base de referencia de la teoría evolutiva del origen de la vida, se debe al bioquímico soviético Alexandr Ivánovich Oparin, aunque el británico John Burdon Sanderson Haldane sostuvo una idea similar. Oparin postuló en 1924 que las moléculas orgánicas habían podido evolucionar reuniéndose para formar sistemas que fueron haciéndose cada vez más complejos, quedando sometidos a las leyes de la evolución. Según esta teoría, los océanos contenían en sus orígenes gran cantidad de compuestos orgánicos disueltos. En un proceso que requirió mucho tiempo, esas moléculas se fueron agrupando en otras mayores y éstas a su vez en complejos temporales. Alguno de esos complejos se convirtió en un protobionte tras adquirir una serie de propiedades, por las cuales podía aislarse e introducir en su interior ciertas moléculas que le rodeaban y liberar otras. Las funciones metabólicas, la reproducción y el crecimiento habrían aparecido después de que el protobionte adquiriera la capacidad de absorber e incorporar las moléculas a su estructura, para finalmente conseguir separar porciones de sí mismo con iguales características. La teoría de Oparin fue experimentada con validez por Stanley Miller en 1953, como parte de su tesis doctoral dirigida por H. Urey; consiguiendo obtener compuestos orgánicos complejos después de reproducir las condiciones primitivas del planeta en un aparato diseñado al efecto. Miller creó un dispositivo, en el cual la mezcla de gases que imitan la atmósfera primitiva, es sometida a la acción de descargas eléctricas, dentro de un circuito cerrado en el que hervía agua y se condensaba repetidas veces. Se producían así moléculas orgánicas sencillas, y a partir de ellas otras más complejas, como aminoácidos, ácidos orgánicos y nucleótidos.


Una condición indispensable para la evolución de la vida a partir de materia orgánica no viva, era la existencia de una atmósfera terrestre carente de oxígeno libre. En opinión de Haldane, que sostenía esa idea, durante el proceso biogenético los compuestos orgánicos no podrían ser estables en una atmósfera oxidante (con O2); serían los organismos fotosintéticos los que posteriormente producirían el O2 atmosférico actual. En resumen, la vida surgió en unas condiciones ambientales muy distintas a las actuales, las de la Tierra primitiva, a partir de moléculas orgánicas que no competían con ningún otro organismo vivo. Mediante la intervención de la selección natural se habrían ido diversificando hasta los actuales organismos.

4. La evolución biológica.

En el año 1593, el arzobispo James Usher en colaboración con el doctor John Lightfoot, de la Universidad de Cambridge, a través de una serie de sesudos y complicados cálculos basados en datos del Antiguo Testamento, llegó a la conclusión de que el mundo fue creado a las 9 de la mañana del domingo 23 de octubre del año 4.004 antes de Cristo. Las afirmaciones del buen arzobispo irlandés, junto con el carácter sacrosanto de los libros del Génesis y su narración de la creación única de todas las criaturas vivientes, además de la creación del hombre a imagen y semejanza del propio creador, no dejaban posibilidad alguna de mirar a la naturaleza y a nosotros mismos desde otra óptica. El poder del dogma llegaría incluso hasta nuestros días con el creacionismo y las religiones evangélicas y protestantes. El concepto de "evolución biológica", al que la mayoría asociamos con el nombre de Charles Darwin y con la revolución científica en las ciencias naturales comenzada el pasado siglo es, sin embargo, muy antiguo. Las más tempranas especulaciones sobre el tema las podemos encontrar en los escritos de algunos de los filósofos griegos: como Thales de Mileto (624-548 a.C.), Anaximandro (588-524 a.C.), Empédocles (9495-435 a.C.), Epicuro (341-270 a.C.), incluso el gran biólogo filósofo Aristóteles (384-322 a.C.). Algo más tarde, el poeta romano Titus Lucretius Carus (99-25 a.C.) daba una explicación evolutiva para el origen de plantas y animales en su poema “De Rerum Naturae”. Pero el espíritu de las ideas que griegos y romanos esbozaban, estaba impregnado de pensamiento metafísico en el sentido de que la gradual evolución desde organismos simples hacia otros más complejos equivalía a una progresiva gradación de lo imperfecto hacia lo perfecto. Con la caída del Imperio Romano y el posterior auge del cristianismo, el progresivo dogmatismo religioso bloqueó todo intento de investigación racional de la naturaleza, dejando solamente posibilidades a quienes sintieran pías inquietudes, similares a las del arzobispo Usher. Por supuesto, siempre dentro del marco de los escritos bíblicos y en lo posible bajo un estrecho control de las autoridades eclesiásticas. Es de justicia, no obstante, agregar que esas limitaciones al pensamiento y a la libre investigación, no han sido exclusividad del cristianismo. Se puede decir que todos los grandes textos religiosos, hindúes, judíos o musulmanes, plantean para los seres vivos y el hombre, unos orígenes divinos que imponen a sus creyentes y que obviamente chocan frontalmente con una visión científica del mundo. Sin embargo, el bloque dogmático no fue siempre monolítico e impenetrable, al menos en Occidente. Leonardo da Vinci (1452-1519), el gran Leonardo, es considerado por muchos como el padre de la Paleontología, ya que entre sus múltiples talentos y habilidades figura la de haber sido aficionado a coleccionar fósiles y además ser el primero en interpretarlos como lo que son: restos de organismos desaparecidos del pasado. Pero ese, fue un pequeño chispazo de inquietud que no encontró respuestas estimulantes a la investigación evolutiva hasta pasado el siglo XVII e incluso buena parte del XVIII. Aún cuando Nicolas Copérnico (1473-1543), Ticho Brahe (1546-1601), Galileo Galilei (1564-1642) y Johan Kepler (1571-1630), reviviendo la antigua teoría del griego Aristarco (230 a.C.) provocaron la primera revolución científica renacentista al destronar al geocentrismo, que junto con el antropocentrismo, era uno de los puntales del pensamiento más vanidoso y arrogante de la humanidad.
En realidad la corriente investigadora que llevaría a recuperar y elaborar científicamente el concepto de evolución biológica arrancaría en 1735 con la publicación de la obra Systema naturae, de Carl von Linné (1707-1778). Linneo, botánico sueco, que creó un sistema de clasificación de los seres vivos con categorías jerárquicas según sus semejanzas o diferencias. Así, con una nomenclatura binaria y latina, desde las especies y los géneros, su sistema se vio enriquecido por un escalafón que comprende familias, órdenes, clases y reinos a los que se han agregado categorías intermedias en las que se agrupan los diversos tipos de plantas y animales. Lo importante de la sistemática de Linneo, no solo radica en darle al objeto de las ciencias naturales un lenguaje universal, sino que además, al ordenar a los organismos en escalas de complejidad, abría la posibilidad de establecer deducciones transformistas o evolucionistas; de concebir o sospechar antepasados comunes para grupos diversos de organismos vivos. Linneo nunca se declaró evolucionista, posiblemente en razón de sus creencias religiosas, pero fue el primero en incluir al hombre entre los animales, de clasificarlo dentro del orden de los primates antropomorfos y de llamarlo, de acuerdo con su sistema, "Homo sapiens". Lo más curioso de ello, es que incluso consideró la existencia de un "Homo silvestris" que sería una especie intermedia entre el hombre y los simios. En la segunda mitad del siglo XVIII fue progresiva e irremediablemente precipitando la idea evolucionista que obviamente estaba en el aire. Desde 1749 a 1767 se fueron publicando los 36 volúmenes de la monumental Historia Natural, General y Concreta de George Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788). Buffon, religioso como Linneo, seguramente se vio asaltado por dudas y contradicciones morales derivadas de sus observaciones. Pero dio un paso más adelante y aceptó un cierto proceso evolutivo en algunas especies; sólo que la evolución de Buffon tenía un sentido distinto, el de la degeneración. En su óptica, los monos eran degeneraciones del hombre y los burros lo eran del caballo. A todo esto, en todo el mundo seguían apareciendo fósiles, fortuita o intencionalmente, que pedían a gritos ser incluidos en alguna rama de las ciencias naturales. La tarea iba a recaer en el fundador de la Paleontología moderna; el barón George Leopold Cuvier (1769-1832), naturalista francés de enorme talento y profusa producción científica. Cuvier, como Buffon y Linneo, tampoco fue evolucionista, pero también sin quererlo, contribuyó a la gestación de la idea. Sus trabajos de anatomía comparada entre animales extinguidos y vivientes, daban muchas pautas de la transición entre peces y anfibios, y anfibios y reptiles. Pero, el no lo quiso aceptar, o no lo vio, y así fue como elaboró su famosa teoría catastrofista, asociada al diluvialismo de la iglesia, con la cual proclamaba no una continuidad entre faunas extintas, sino sucesivas creaciones independientes. Irónicamente, el mayor adversario de Cuvier fue un paisano suyo, de humilde origen y naturalista autodidacta brillante llamado Jean Baptiste Lamarck (1744-1829), quien a través de su más importante obra Phylosophie Zoologique, publicada en 1809, el año del nacimiento de Charles Darwin, se convirtió en el auténtico precursor de la teoría de la evolución biológica. Lamarck postuló su teoría con tres premisas principales:

1) El ambiente modifica la estructura de plantas y animales.
2) Los cambios anatómico-funcionales se producen por el uso o el desuso.
3) Las nuevas características adquiridas se transmiten por herencia a la descendencia.

La hipótesis de Lamarck fue rechazada casi por unanimidad, por una parte debido a la imposibilidad de que los caracteres adquiridos pudieran transmitirse por herencia, pero también por lo difícil que era todavía en su tiempo, derribar las barreras del prejuicio religioso. Sin embargo, pese a las limitaciones de su teoría, Lamarck fue un destacado científico que además de sus contribuciones botánicas y zoológicas, tuvo la valentía de no dejarse avasallar por antiguos dogmatismos y plantear sus ideas abiertamente, lo cual lo convirtió en el adelantado de la moderna concepción de la evolución biológica. A partir de la teoría lamarckiana, la idea evolucionista se generalizó por todo el mundo científico, dejando la puerta abierta a nuevas propuestas y estimulando las inquietudes sobre el origen de la vida, de los seres vivos y del hombre mismo. Charles Darwin nació en 1809 y murió en 1882 a los 73 años de edad, después de una fecunda vida científica. Desde niño sintió una fuerte inclinación por las cosas de la naturaleza y aún cuando intentó seguir la tradición familiar estudiando medicina primero y la carrera eclesiástica después (sin llegar a terminar ninguna de las dos), le surgió de pronto, a los 22 años, la oportunidad de volver a su verdadera vocación. Durante 5 años, desde 1831 hasta 1836, viajó alrededor del mundo a bordo del bergantín Beagle, como naturalista oficial de una de las expediciones armadas por el almirantazgo inglés. El viaje salió de Plymouth, y recorrió básicamente el hemisferio sur por el Atlántico, el Pacífico, y el Indico. Posiblemente nadie que conozca, aunque sea muy superficialmente, el famoso viaje de Darwin, ignore su paso y estancia en las islas Galápagos; pero también es posible que pocos sepan que previamente, estuvo en distintas partes de Chiloe, incluyendo Ancud.
Sin duda alguna, el del "H.M.S. Beagle" fue uno de los viajes más fecundos desde el punto de vista científico y ciertamente decisivo en lo que tiene que ver con la evolución biológica. Darwin volvió a Inglaterra con un impresionante cargamento de fósiles, de especimenes de plantas y animales, de datos y notas recopiladas en el mar y en tierra firme, de valiosas experiencias sobre el comportamiento de plantas, animales y hombres de distintas latitudes y de los más diversos ambientes. Sus ideas acerca de la evolución, surgidas paulatinamente durante años de observación, fueron tomando forma en notas y apuntes que ya consideraba dentro del concepto de teoría y que fue madurando mientras escribía y publicaba diversos trabajos botánicos, zoológicos y geológicos. El 24 de noviembre de 1859, 23 años después de haber finalizado su famoso periplo alrededor del mundo, Charles Darwin publicaba la primera edición de su obra cumbre: Del Origen de las Especies por medio de la Selección Natural, o la conservación de las Razas favorecidas en la Lucha por la Vida. La obra más importante relacionada con las ciencias biológicas del siglo XIX.
Sin embargo y en honor a la verdad, es imprescindible mencionar el hecho de que no fue Darwin el único autor de la teoría de la evolución de las especies. En 1858, un año antes de su famosa publicación, Alfred Russell Wallace, un joven naturalista inglés que llevaba ocho años trabajando en el archipiélago malayo, concibió casi simultáneamente con Darwin una idea sobre la evolución de las especies que coincidía prácticamente en su totalidad con la de éste. De ahí que, aunque la teoría se difundió como obra exclusiva de Darwin, con justicia debe mencionarse como la teoría "Darwin-Wallace".
En febrero de 1871, Darwin publicó La Descendencia del Hombre y la Selección en relación al Sexo, obra en dos tomos y cuyo propósito era el de incluir a la especie humana dentro del proceso de la evolución biológica. En el Origen de las especies apenas mencionaba al hombre dentro de la problemática de la evolución, pero dejaba abiertas las posibilidades al decir: "se arrojará mucha luz sobre el origen del hombre y de su historia". Fue tal vez esta frase la que enardecía más a los espíritus religiosos, al involucrar al hombre en el mismo proceso, ya de por si considerado herético. Era intolerable el sólo hecho de mencionar al hombre en una obra que postulaba revolucionarios conceptos de naturaleza puramente biológica. Significaba considerar al "rey de la creación" como un animal más, y lo que es peor, echaba por tierra el principio antropocéntrico. La palabra de Darwin ofendió ciertamente a muchos de sus contemporáneos y la oposición que experimentó fue tenaz y persistente, pero a pesar de todas las vicisitudes por las que pasó su teoría evolucionista, el naturalista siempre contó como incondicionales defensores desde la primera hora, a la plana mayor de la biología de su época: Lyell, Henslow, Wallace, Hooker, Huxley y Gray, son algunos de los más importantes. En 1882, cuando muere Charles Darwin, la mayoría de los biólogos se había convencido de la importancia de las conclusiones del sabio, que habían sido también aceptadas por amplios sectores de la opinión publica. Sin embargo, quedaban grandes lagunas por resolver, que hicieron surgir nuevas polémicas entre los investigadores.

La teoría de la evolución darwiniana se apoya sobre cuatro argumentos principales:

1) Variación: los organismos varían y derivan de unos a otros en forma hereditaria.
2) Lucha por la existencia: en la naturaleza nacen muchos más organismos de los que sobreviven.
3) Selección Natural: las variaciones seleccionadas por el medio, de acuerdo a su capacidad de adaptación son las que favorecen la reproducción y la supervivencia.
4) Especiación: la Selección Natural acumula variantes favorables produciendo subespecies o razas primero y nuevas especies después.

El mayor problema de Darwin consistió en explicar los mecanismos hereditarios. La genética aún no existía y todo lo referente a la herencia se explicaba con la "teoría de la sangre", que no se ajustaba convincentemente con el argumento de la variación. El sacerdote austríaco Gregor Mendel (1822-1884) había presentado en 1865 su trascendental trabajo Hibridación de Plantas, pero su complicada disertación solo consiguió aburrir al auditorio de la Sociedad de Brunn para el Estudio de las Ciencias Naturales. Su trabajo de ocho años, sus famosas leyes de la herencia, fueron ignoradas lamentablemente al no tener la difusión que merecían.
A principios del siglo XX, en 1900, el holandés Hugo de Vries (1848-1935), el alemán Carl Correns (1864-1933) y el austríaco Erich von Tschermak (1871-1962), redescubrieron independientemente las leyes de Mendel. Con el reconocimiento de los cromosomas y de los genes, una nueva revolución biológica llamada Genética se ponía en marcha. La mayor parte de la primera mitad del siglo la dedicaron los genetistas al estudio de la composición de genes y cromosomas y al de las mutaciones o variaciones que se producían en ellos. En 1953, el norteamericano James Watson y el británico Francis Crick publicaron su descubrimiento de la molécula helicoidal de ácido desoxirribonucleico, ADN, contenida en los cromosomas del núcleo celular. Los autores del trascendental hallazgo recibieron el premio Nobel de 1962.
De acuerdo al nuevo conocimiento, un gen está compuesto por una secuencia de las cuatro bases o nucleótidos que se repiten a lo largo de la molécula de ADN contenida en el cromosoma. Cualquier cambio que se produzca en la secuencia de bases, constituye un error y por lo tanto una mutación génica. De esta forma hemos llegado a conocer el mecanismo de las variaciones, principio fundamental de la evolución. Es así, cómo en la actualidad, el fenómeno de la evolución biológica, dispone de toda una serie de disciplinas de estudio e investigación, que concurren en la forma de ir conociendo cada vez más el proceso, y como pruebas de su importancia rectora de la vida sobre el planeta. Desde la taxonomía de Linneo, los estudios de embriología de Haeckel, los permanentes descubrimientos de la paleontología en todo el mundo y la observación de la distribución biogeográfica a los constantes e imparables avances de la genética de poblaciones y la investigación actual del genoma humano y en general de la biología molecular, el panorama lleva a la conclusión de que la evolución ha alcanzado su madurez.
La idea fundamental de Darwin esta hoy ampliamente aceptada por el mundo científico porque es un proceso plenamente comprobado. La moderna biología evolucionista es una síntesis de los conocimientos de la teoría de la selección natural y de la genética y los hallazgos de la biología molecular enlazan con gran exactitud con los razonamientos de Darwin.
En la naturaleza sobreviven y se reproducen los organismos mejor dotados, los mejor adaptados a las condiciones del medio. La mayor parte de ellos son eliminados desde el principio porque la selección natural opera básicamente por "reproducción diferencial"; es decir que los individuos con mayor capacidad de adaptación al medio, los más eficientes, los de mayor capacidad reproductiva para dejar descendencia, son en consecuencia los que producen "eficiencia biológica", esto es mejores combinaciones de genes de la población.
Ese es el verdadero sentido de la selección natural y de la lucha por la existencia, muchas veces falsamente confundido como resultado de competiciones regidas por comportamientos innatos de agresividad y violencia.
Generalmente la supremacía del más fuerte equivale a la supremacía del mejor adaptado, del más sano, del que se ha salvado de la predación, del más hábil y del más "seductor" para reproducirse en una nueva generación. Por eso la reproducción es crucial en el proceso de evolución; junto con la tasa de natalidad, define el éxito de una especie, siempre y cuando el equilibrio demográfico impuesto por el medio no sea alterado o no se altere el medio en sí.
La selección natural se pone en marcha, cambia su ritmo o se acelera como consecuencia de los cambios ambientales, por eso el éxito de cualquier especie siempre va a ser temporal; cada grupo de organismos tiene su tiempo y por eso la extinción, que es lo contrario de la adaptación, es una parte alternativa de la evolución. Cuando miramos hacia el registro fósil de organismos del pasado, pese a las dificultades que normalmente presenta su hallazgo y a las aún más raras condiciones que ha exigido el proceso de fosilización, y vemos que el número de especies desaparecidas que hemos logrado identificar y calcular, es infinitamente superior al del que suponemos que hay hoy en día en nuestro planeta, nos damos cuenta de cómo ha trabajado la evolución durante miles de millones de años. Y tomamos conciencia de que la evolución no mantiene las especies, pero si conserva y promueve la vida. Richard Leakey, célebre paleoantropólogo kenyata explica en uno de sus libros que la vida en el planeta Tierra ha pasado por cinco grandes extinciones masivas y que muy probablemente estemos en el inicio de la sexta. La "ecología" esta hoy de moda, y mucha gente se preocupa por el deterioro ambiental que todos sufrimos. La filosofía subyacente a los movimientos conservacionistas puede y debe hacer mucho por mejorar la situación, pero no puede ir contra las pautas naturales. El respeto que le debemos a la naturaleza debe ir contra los factores culturales degradantes que aceleran los procesos de cambio ambiental; al menos los más abordables por ser solucionables práctica, económica y tecnológicamente. Otros son irreversibles y son hechos que debemos asumir, como la superpoblación y sus consecuencias. Gaia seguirá funcionando con o sin nosotros mientras el sol la siga iluminando.

Guía nº 1. Introducción a la Zoología.

1. Definiciones y ramas de la zoología.

Zoología es la rama de la biología que estudia los animales. Esta se divide en dos grandes grupos: zoología general y zoología especial. La primera de ellas engloba la morfología, anatomía, histología, fisiología, embriología, etología y ecología animal. La morfología es el estudio de las formas externas y estructuras de los órganos o organismos, es decir, describe como es físicamente la forma exterior y como están dispuestas las partes del cuerpo de un animal. Por otro lado la anatomía es la ciencia que estudia el número, estructura, tamaño, forma, disposición, situación y relaciones de las diferentes partes internas y externas de los cuerpos orgánicos, no solo de los animales irracionales, también de los seres humanos. Existe la anatomía comparada, o estudio de las analogías y diferencias existentes entre los órganos humanos y su correspondencia con los animales; la anatomía descriptiva, o descripción de la forma, situación, extensión y relaciones de los citados órganos; anatomía patológica, o estudio de las alteraciones orgánicas que están provocadas por enfermedades; y anatomía topográfica, utilizada en las prácticas quirúrgicas, consistente en el estudio de las relaciones de lugar que guardan los diversos órganos entre sí. La histología, del griego histos (tejido) y logia (tratado), es la rama de la biología que trata o estudia la composición y estructura de los tejidos orgánicos (también de los vegetales). Los primeros estudios microscópicos de los tejidos se iniciaron en 1668 por el físico inglés Robert Hooke, el cual pudo comprobar que determinados órganos poseían unas estructuras en forma de prismas hexagonales, semejantes a las celdas (o células) de un panal de miel, de ahí que las denominara "células". Por otro lado la fisiología estudia las funciones fisiológicas de los organismos, es decir, el proceso físico y químico que se desarrollan en los seres vivos por su actividad. Con independencia del tipo de organismo de que se trate, la fisiología se divide en fisiología general, o estudio de las funciones sin tener en cuenta que mecanismos intervienen en ellas; y fisiología experimental, o estudio de las reacciones que presentan los organismos y sus aparatos, cuando están influenciados por agentes morbíficos (gérmenes de las enfermedades). Teniendo en cuenta los seres en estudio, la fisiología se la considera dividida en fisiología animal, fisiología vegetal, fisiología humana, y fisiología comparada, ésta última referida al estudio de la evolución o historia fisiológica, de los diferentes sistemas funcionales de un organismo vivo. En cuanto a la embriología esta se define como la ciencia que estudia la formación y desarrollo del embrión. Se distinguen la embriología descriptiva, o estudio morfológico de las diferentes fases manifestadas en el desarrollo embrionario; embriología comparada, si estudia la génesis embrionaria en relación con diferentes grupos taxonómicos; y embriología experimental, cuando estudia el embrión apoyándose en métodos empíricos (ensayo y error). Una rama de la zoología general que muchos científicos asumen como independiente de esta es la genética, del griego génesis (creación). Es la rama de la biología que estudia los fenómenos de variación y herencia en los organismos vivos. Se distinguen la genética de poblaciones, o estudio del mecanismo de la variación genética, así como el análisis estadístico y experimental sobre los efectos que causan en los individuos la reproducción entre ellos; la genética formal, o estudio de las leyes de la herencia y su transmisión a través de las generaciones; la genética molecular, o estudio y análisis de las características químicas del material hereditario, así como los procesos que lo relacionan con la síntesis de proteínas; la genética humana, o estudio, diagnóstico y prevención de las enfermedades transmisibles por la herencia, o de las alteraciones funcionales humanas que tienen ese origen; y genética aplicada, por la cual se utilizan los conocimientos sobre genética para la mejora de los animales domésticos (también de las plantas cultivadas).
La etología, del griego éthos (costumbre) y logia (tratado), es la ciencia que estudia el comportamiento de los animales en su medio ambiente, así como los mecanismos que determinan ese comportamiento, mientras que La ecología animal estudia las relaciones existentes entre los animales y su medio ambiente. Estas relaciones existen porque los animales (también el hombre) no son seres aislados, sino que se relacionan entre sí y con el entorno que les rodea. Del estudio de las poblaciones animales se ocupa la demoecología o ecología de poblaciones (también de las poblaciones vegetales).
Por otro lado la zoología especial se divide en: zoología sistemática o taxonómica, zoogeografía, paleozoología o paleontología animal, filogenia, parasitología, mastozoología, ictiología, entomología, helmitología y melacología. La zoología sistemática o taxonómica, es la ciencia que trata de la clasificación de los seres vivos, (de entre los tres en que se dividen los seres de la naturaleza, animal, vegetal y mineral). En ella se toman como base la filogenia, comparación morfológica y anatómica, caracteres citogenéticos (alteraciones cromosómicas), etc. La denominada taxonomía clásica es la que está universalmente aceptada; este sistema agrupa los seres vivos según algunas determinadas características comunes y hereditarias, que parten del reino y se dividen fila, filum o división, clase, orden, familia, género y especie; también se aceptan categorías intermedias tales como subclase, superorden, etc. Otro sistema de clasificación es el llamado taxonomía numérica, utilizado en modelos de investigación dentro del reino mónera (bacterias). La zoogeografía es la ciencia que estudia el área de dispersión o distribución geográfica de las especies animales sobre el globo terráqueo. Estadísticamente se ha dividido la tierra en regiones zoogeográficas (dominios terrestres y marítimos), en base a la analogía de las poblaciones animales, y muy especialmente en lo que se refiere a los animales superiores.

Así, se distinguen las siguientes regiones zoogeografías terrestres:



- Paleártica: comprende Europa, África hasta el trópico de Cáncer y Asia Central y septentrional; engloba además cuatro subregiones: euroasíatica, centroasiática o turania, mediterránea y china o manchú.

- Oriental: comprende los países asiáticos que están situados al sur del Himalaya y el Yangzijiang e Insulindia); engloba además cuatro subregiones: indostánica, chinobirmana, malaya y celebense.

- Etiópica: comprende la región de África que está situada al sur del trópico de Cáncer y el sur de Arabia; engloba además cuatro subregiones: sahariana, guineana, capense y malgache.

- Neártica: comprende América del Norte y Groenlandia; engloba además tres subregiones: canadiense, Montañas Rocosas y Alleghanys.

- Neotropical: comprende América del Sur, América Central y Antillas; engloba además cuatro subregiones: antillana, centroamericana, guayanobrasileña y patagona.
- Australiana: comprende Australia, Polinesia, Melanesia y Micronesia; engloba además cinco subregiones: hawaiana, polinésica, papúa, austral y maorí; a su vez, estas subregiones se dividen en provincias y distritos, en los que se distinguen algunas zonas de importancia, como las zonas topográficas, consistentes en faunas que ocupan determinados medios tales como bosques, desiertos, montañas, lacustres (de agua dulce), etc.


Para clasificar la fauna marina de peces, moluscos y otros de aguas profundas, se dividen las zonas generalmente refiriéndose a la profundidad en que habitan los animales, no al área geográfica; así se distingue la fauna litoral (de costa) y la fauna pelágica (de alta mar).

Por su parte, para los mamíferos marinos, los cuales habitan prácticamente en aguas superficiales, se utiliza la siguiente división zoogeográfica:

- Artatlántica: comprende el Atlántico norte.

- Mesatlántica: comprende el Atlántico Medio, el mar Mediterráneo y el mar de las Antillas.

- Artirrénica: comprende el Pacífico del Norte.

- Mesirrénica: comprende el Pacífico Medio.

- Indiopelágica: comprende el Océano Índico.

- Notopelágica: comprende los mares australes situados al sur del trópico de Capricornio.


La filogenia, del griego filo (raza) y geneia (producir), es la parte de la biología que estudia la filiación y evolución de las formas, es decir, el origen y desarrollo progresivo de los seres vivos, desde las formas más simples hasta las más complejas, con objeto de establecer las relaciones comunes de sus orígenes. Mediante la filogenia se puede establecer una relación de descendencia de los organismos a través del tiempo, y así componer el árbol genealógico. La zooparasitología es una disciplina que estudia los parásitos animales y el parasitismo animal. Está englobada en la parte de la biología denominada parasitología, la cual también incluye la fitoparasitología, o parasitología vegetal. Cuando la zooparasitología es estudiada desde el punto de vista del huésped o de las afecciones causadas por parásitos (parasitosis), se habla entonces de parasitología humana o parasitología de los animales domésticos. La entomología es la rama de la zoología que estudia los insectos en sus aspectos morfológico, genético, fisiológico, taxonómico y ecológico. Además de abordar el estudio de los insectos que pueden ser muy dañinos para el hombre, tanto en lo que respecta a la agricultura como en la transmisión de enfermedades, lo hace también de aquellos otros insectos que pueden ser útiles en sus diferentes formas, tales como las abejas por su miel o por las propiedades polinizadoras. La zoología aplicada trata del estudio de los animales con fines económicos o prácticos. Una de las ramas más destacadas es la zootecnia, que se ocupa de la cría, multiplicación y mejora de los animales domésticos. Los métodos de estudio de la zootecnia aborda el conocimiento de la anatomía, fisiología, patología y, muy especialmente, la genética de los animales. Se distinguen la zootecnia general, o estudio de los principios básicos para la explotación de los animales domésticos bajo criterios racionales; y la zootecnia especial, cuando los conocimientos son aplicados diferenciadamente a cada una de las especies domésticas. La zootecnia es una de las ramas de la zoología aplicada que se ocupa del estudio de los animales domésticos con fines económicos o prácticos.

Otras ramas de la zoología:

- Mastozoología, que estudia los animales mamíferos.

- Ictiología, que estudia los peces.

- Helmintología, que trata de la descripción y estudio de los gusanos.

- Melacología, que trata de los moluscos. Si solo se trata del estudio de las conchas se denomina conquiliología.

- Paleozoología, también llamada paleontología animal, consistente en el estudio de los animales fósiles, es decir, los animales que habitaron otras eras geológicas y que ya se han extinguido.


2. Características del reino animal.

Los animales son seres vivos que consumen oxígeno y liberan dióxido de carbono; son heterótrofos, es decir, que se nutren de sustancias que han sido elaboradas por otros organismos (no poseen capacidad para sintetizar su propio alimento). Todos los animales y algunos muchos vegetales son heterótrofos, solo son autótrofos (que se alimentan por sí mismos) aquellos organismos vegetales que poseen clorofila. En realidad, se puede decir que cualquier definición de "animal" nunca es absoluta, pues aunque existen notables diferencias físicas y funcionales entre loss animales y plantas superiores, en los grupos inferiores de los reinos animal y vegetal aparecen caracteres que son comunes a ambos. Son autótrofos (que se alimentan por sí mismos) aquellos organismos vegetales que ejercen la fotosíntesis (que poseen clorofila). La movilidad es una característica que puede existir en animales inferiores sésiles (que carecen de pie o soporte), pero también en determinadas algas inferiores. La nutrición heterótrofa es otro ejemplo de característica común entre animales y vegetales; todos los animales son heterótrofos, pero también lo son un buen número de hongos y bacterias. Por último, a nivel celular tampoco existen diferencias que se puedan considerar definitivas para distinguir con claridad donde empiezan cada uno de los reinos animal y vegetal, pues existen numerosos flagelados que presentan aspectos comunes a ambos reinos.

3. Los flagelados: fitoflagelados y zooflagelados.

La flagelados, consistentes en organismos unicelulares que están provistos de uno o varios flagelos de inserción a lo largo de alguna fase de su ciclo vital, están divididos en dos grandes grupos: aquellos que presentan propiedades vegetales, denominados fitoflagelados, y aquellos otros cuyas formas se asemejan más a los animales, denominados zooflagelados. Los fitoflagelados contienen casi siempre clorofila que les permiten sintetizar su propio alimento (son autótrofos), mientras que los zooflagelados carecen de ella (son heterótrofos). En definitiva, se puede decir que los flagelados son organismos pertenecientes igualmente tanto al reino animal como al vegetal.

Salvados los conceptos anteriores sobre semejanzas entre animales y vegetales, podemos establecer unos rasgos básicos como límite inferior del reino animal, y así comenzar un orden de clasificación. A todos ellos los incluiremos en los denominados metazoos o metazoarios. Los metazoos son todos los animales no protozoos, es decir, los que están constituidos por células diferencias y agrupadas en tejidos (pluricelulares). Los dos rasgos básicos de los animales o metazoos, son precisamente la organización pluricelular en que se encuentran estructurados los órganos y sistemas, y su forma de nutrición heterótrofa, que como se dijo es la alimentación a base de sustancias elaboradas por otros organismos. Así pues, aunque cada una de las dos características citadas no resultan exclusivas de los animales, ambas si son cumplidas en la inmensa mayoría de ellos, los citados metazoos.

4. Aspectos físicos y funcionales de los metazoos

El movimiento es una característica de los metazoos que se desprende de sus dos rasgos básicos: pluricelularidad y función heterótrofa. Esta capacidad de moverse puede ser activa, por medio de la locomoción trasladándose de un punto a otro, o pasiva, ejemplo de determinados animales acuáticos que viven fijos al sustrato, pero que son capaces de balancear o mover su cuerpo o brazos, y así generar corrientes de agua para atraer hacia sí el alimento. El movimiento en los animales significa mayor consumo energético, eso determina una reducción de la superficie corporal. En los vegetales ocurre al revés, precisamente por carecer de capacidad de movimiento, lo que les faculta para transformar la mayor parte de su energía en la formación de tejidos. El movimiento implica una simetría bilateral del cuerpo de los animales en la dirección en que se desplazan, que se distingue por formas alargadas. Por su parte, la cabeza tiende a ser diferenciada en los animales activos, acogiendo los órganos de los sentidos. Estas características suelen ser contrarias en los animales sésiles o pasivos (que viven fijos a un sustrato), los cuales presentan cuerpos radiales y cabeza no diferenciada. El movimiento es una característica de los metazoos que se desprende de sus dos rasgos básicos: pluricelularidad y función heterótrofa.

Por otro lado la nutrición de todos los animales o metazoos es heterótrofa. La falta de medios para sintetizar el propio alimento, tal como realizan la mayoría de los vegetales mediante la fotosíntesis (autótrofos), implica la necesidad de disponer de sistemas digestivos para procesar las sustancias orgánicas ingeridas. La alimentación no autótrofa obliga a los animales a procurarse el alimento, y eso supone la influencia de factores bióticos que son estudiados por la ecología animal, tal como el factor etológico de la competencia. Cuando existe competencia en la búsqueda del alimento se establecen niveles tróficos entre animales (unos son cazadores y otros presas), y especializaciones de los hábitos de alimentación (unos son herbívoros y otros carnívoros o insectívoros).

El resto de aspectos funcionales de los metazoos se deducen con los mismos razonamientos esgrimidos en los casos anteriores. Así, las características de movimiento y proceso de nutrición de los animales, implica disponer igualmente de sistemas, órganos y sentidos. Por ello, es común en los metazoos la existencia de un sistema circulatorio, respiratorio, digestivo, nervioso, muscular, esquelético, excretor y reproductor.

5. Clasificación de los animales.

Los animales no solo presentan peculiaridades que los diferencian entre sí, sino también numerosas similitudes que se pueden utilizar como base para su agrupación sistemática. La sistematización del reino animal alcanzó precisión y rigurosidad a partir del siglo XVII gracias a Linneo. Con anterioridad se clasificaban los animales en dos grandes niveles llamados troncos (el de los vertebrados e invertebrados), los cuales se pueden dividir en tipos o categorías en base a características propias que los distinguen unos de otros. Aunque este método es orientativo, dadas las numerosas diferencias en formas y estructuras desarrolladas por los animales, no goza sin embargo de valor sistemático o taxonómico alguno. El tronco de los invertebrados es un nivel heterogéneo que incluye animales pertenecientes a grupos muy diversos. Por su parte, los vertebrados constituyen un nivel de altísima complejidad, debido a numerosas características diferenciales existentes entre todos los seres que contiene. Los animales se dividen en una serie de categorías o taxones que, ordenados de mayor a menor, son: reino, fillum (fila o tipo), clase, orden, familia, género y especie. A un animal concreto se le asignan dos nombres, el primero referido al género y el segundo referido a la especie, generalmente descrito en latín; a este sistema se le llama sistema binomial. Por ejemplo, la ballena azul, el mamífero más grande del planeta, en el sistema binomial se le denomina Balaenoptera musculus. Según que los animales estén constituidos por una célula, o por un conjunto de ellas más o menos complejas, se dividen en protozoos y metazoos. Los protozoos son seres que pueden tener similitudes con los animales (zooflagelados), pero también con los vegetales (fitoflagelados).