¿Y ese? ¿Como se llama? ¿Qué bicho es? ¿Que hace?
(de arriba y de derecha a izquierda): Sirena, Salamandra, Guerra y muerte entre elefante y dragón, Amphibena. Ignacio Malaxecheverría, Bestiario medieval.
En el siglo XIII los bestiarios fueron el primer tentativo de catalogar y describir las características de los seres vivos. La humanidad tuvo que esperar cinco siglos y una revolución científica hasta que Carl Nilsson Linnæus desarrollara la ciencia de la clasificación biológica, i.e. la Taxonomía.
La taxonomía tiene como objetivo agrupar y organizar la gran diversidad de organismos existentes en una estructura jerárquica sin superposiciones, y se compone en tres partes independientes pero interrelacionadas: identificación, clasificación, es decir la estructuración de los organismos en grupos o taxones en función de semejanzas mutuas o del parentesco evolutivo, y nomenclatura. El sistema de clasificación consiste hoy en día en los siguientes taxones, de más particular, a más general: Especie, Género, Familia, Orden, Clase, Filum o División, Reino y Dominio.
La taxonomia de los microorganismos
La taxonomía ha tenido su propio camino evolutivo desde el siglo XIX, cuándo se definían sólo dos reinos, animal y vegetal, hasta la rápida evolución de la clasificación taxonómica microbiana de los años 70. En 1969, R. H. Whittaker definió en su un sistema taxonómico los reinos de las Moneras, que incluye todos los microorganismos procariotas (i.e. sin núcleo celular), de los Protistas, es decir de todos los microorganismos eucariotas (i.e. con núcleo celular) unicelulares u ocasionalmente multicelulares, y el de los Fungi, que incluye a los hongos en sus diversas formas. Pronto las nuevas técnicas de biología molecular que se usaron para estudiar la composición del ARN ribosómico, revelaron que hay dos tipos de células procariotas (arqueas y bacterias) y un tipo de células eucariotas. En 1978, Carl R. Woese propuso elevar los tres tipos de células a un nivel por encima del reino, i.e el dominio, y de ahí surgió el sistema de clasificación de tres dominios que se conoce en la actualidad.
Los virus no son asignados a ningún reino ya que ellos son microorganismos “no vivos”, sin metabolismo propio, y que comparten sólo unas pocas características de seres vivientes.
Explorando el microbestiario
Vamos a recurrir por el árbol de la vida microbiana, explorando su microbestiario:
- Dominio Bacteria
Las bacterias son organismos unicelulares procariotas, de la palabra griega πρό (pro – «pre» «antes») y κάρυον (karyon – «núcleo»), carecen de núcleo, así que su material genético no está encerrado en una membrana nuclear especial. Las bacterias están contenidas en una pared celular compuesta en gran parte de un complejo de carbohidratos y proteínas llamado peptidoglucano.
Las bacterias generalmente se reproducen de forma asexual, dividiendose en dos células iguales mediante fisión binaria. Para nutrirse la mayoría de las bacterias utilizan productos químicos orgánicos, que en la naturaleza pueden ser derivados de organismos vivos o muertos. Algunas bacterias pueden fabricar su propio alimento por fotosíntesis, y algunas pueden alimentarse con sustancias inorgánicas. Muchas bacterias pueden “nadar” usando apéndices móviles llamados flagelos.
El nombre de las bacterias puede depender de su forma celular, incluyendo los sufijos: bacillus (similar a un bastón), coccus (esférico u ovoide), y espiral (sacacorchos o curvo).
- Dominio Archea, del griego «ἀρχαῖα» (arcaia – antiguo)
Al igual que las bacterias, las arqueas son en células procariotas, pero si tienen paredes celulares, las paredes carecen de peptidoglucano.
Las arqueas, que a menudo se encuentran en ambientes extremos, se dividen en tres grupos principales. Los metanógenos (etimología: {μέθυ ‘metu’, griego ‘bebida alcohólica’ + -ano en química ‘hidrocarburo no saturado’} + γεν- ‘guen’, griego ‘que genera’), que producen metano como un producto de desecho de la respiración. Los halófilos extremos, del griego «αλς» o «αλος» (als, alos – sal) y «φιλος» (philos – amigo), que viven en ambientes extremadamente salinos como las salinas de Alicante. Los termófilos extremos, del griego «θερμός» (termos – calor), que viven en agua sulfurosa caliente, como las de rio Tinto, Huelva.
- Dominio Eukarya del griego: «εὖ» (eu – ‘verdadero’) y «κάρυον» (karyon – ‘núcleo’), recoge todos los organismos cuyas células tienen un núcleo que contiene el material genético (ADN), rodeado por una envoltura especial llamada membrana nuclear.
Reino Fungi
Los hongos pueden ser unicelular o multicelular. Los hongos multicelulares grandes, como las setas, pueden parecer a las plantas, pero a diferencia de la mayoría de las plantas, los hongos no pueden realizar fotosíntesis. Los hongos tienen paredes celulares compuestas principalmente de una sustancia llamada quitina. Las formas unicelulares de los hongos, las levaduras, son microorganismos ovales más grandes que las bacterias. Los hongos más típicos son los mohos: una masa de micelios, que se componen de largas filamentos (hifas) que se ramifican y entrelazan con un crecimiento de algodón, y que a veces se encuentran en el pan y la fruta. Los hongos pueden reproducirse sexual o asexualmente, y obtienen alimentos absorbiendo material orgánico de su entorno: suelo, agua o un huésped animal o vegetal.
Reino Protista
Los protozoos, del griego: « πρῶτος » (protos – ‘primero’, ‘previo’) y « ζῷον» (tzon – ‘animal’), son microbios que se mueven con varias técnicas: las amebas se mueven usando extensiones de su citoplasma llamados seudópodos (pies falsos), otros protozoos tienen flagelos largos o numerosos apéndices más cortos para la locomoción llamados cilios. Los protozoos tienen una variedad de formas y pueden vivir como parásitos (organismos que obtienen nutrientes de huéspedes vivos) que absorben o ingieren compuestos orgánicos de su entorno. Los protozoos pueden reproducirse sexualmente o asexualmente.
Reino Plantae
En el reino de las plantas, encontramos las algas: eucariotas fotosintéticos con una amplia variedad de formas y reproducciones tanto sexuales como asexuales. Las algas de interés para los microbiólogos son generalmente unicelulares. Las paredes celulares de muchas algas están compuestas de un carbohidrato llamado celulosa. Las algas son abundantes en agua dulce y salada, en el suelo, y en asociación con las plantas. Como fotosintetizadores, las algas necesitan luz, agua y dióxido de carbono para la producción de alimentos y el crecimiento, pero generalmente no requieren compuestos orgánicos del medio ambiente. Como resultado de la fotosíntesis, las algas producen oxígeno y carbohidratos que luego son utilizados por otros organismos, incluidos los animales. Por lo tanto, juegan un papel importante en el equilibrio del ecosistema.
Uno de los más reciente arbol taxonomico es aún más enrevesado y sorprendente: la filogenia de Cavalier-Smith introduce distintos reinos dentro de los protistas, llevandonos de esta representación
A esta
Fuera del arbol de la vida, los zombis: viruses
Los virus son tan pequeños que la mayoría puede solo se pueden ver con un microscopio electrónico y son acelulares (es decir, no son células). Estructuralmente los virus son muy simples: tenemos una caja y una sorpresa. La sorpresa, lo que está contenido en su interior, es un filamento de ADN o ARN. La caja es una capa, con un montaje de piezas idénticas de un solo tipo proteico, a veces la capa está a su vez encerrada por una envoltura formada de una membrana lipídica. Los virus solo pueden reproducirse utilizando la maquinaria celular de otros organismos. Así se considera que los virus están vivos solo cuando se multiplican dentro de las células huésped que infectan. Los virus son parásitos zombies de otras formas de la vida, y, siendo inertes fuera de los huéspedes vivos, no se consideran seres vivos.
Bibliografía
Microbiología médica básica, Bailey, Scott, 2009
Microbiology: an introduction, Tortora, Funk, Case et al., 2018