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Biología

Una dosis de Darwin en la taxonomía

Una nueva forma de clasificar a los seres vivos prioriza la historia evolutiva y abandona las categorías de la clasificación de Linneo

Un fósil del género Archaeopteryx

H. Raab/ Wikimedia Commons

Dos libros publicados en el mes de junio sistematizan una propuesta alternativa para clasificar a los seres vivos a partir de su historia evolutiva, de sus relaciones de antepasados y sus descendientes, independientemente de sus características anatómicas y sin hacer uso de las categorías taxonómicas jerárquicas tradicionales, tales como dominios, reinos, filos, clases, órdenes, familias y géneros. Esas divisiones derivan de los conceptos planteados a mediados del siglo XVIII en las ediciones sucesivas de la célebre obra intitulada Systema Naturae, del naturalista sueco Carl von Linné, más conocido como Linneo. Los promotores del PhiloCode, tal la denominación formal de la iniciativa propuesta recientemente, consideran que las categorías de la matriz linneana, que aún hoy constituyen uno de los pilares de la taxonomía, son abstracciones desligadas de la realidad biológica que ya no tienen sentido ante el avance de la filogenia. También son críticos de las dificultades inherentes a la incorporación de nuevas especies descubiertas, así como de las revisiones de sus relaciones de parentesco en un sistema que se basa en clasificaciones taxonómicas rígidas.

“El aporte de Linneo a la biología fue revolucionario y extraordinariamente duradero, pero era preevolucionista y precede en un siglo a la publicación de El origen de las especies, de Charles Darwin”, dice, en una entrevista vía e-mail concedida a Pesquisa FAPESP el biólogo estadounidense Philip Cantino, de la Universidad de Ohio, uno de los ideólogos del PhyloCode, junto a su colega Kevin de Queiroz, del Museo Nacional de Historia Natural de Washington, en Estados Unidos. Ambos son los autores del libro intitulado International Code of Phylogenetic Nomenclature (PhyloCode), que contiene las normas y preceptos fundamentales de la propuesta. “Pese a la aceptación casi universal de la premisa de que la clasificación debería basarse en las relaciones filogenéticas, los biólogos siguen nombrando clados [grupos de organismos que descienden de un antepasado común] utilizando un sistema preevolutivo”. La teoría de la evolución de Darwin postuló la idea, ampliamente aceptada en la actualidad, que sostiene que las especies contemporáneas descienden de otras formas de vida del pasado.

Pslawinski/ Wikimedia Commons Un colibrí: estudios filogenéticos indican que las aves descienden de los dinosauriosPslawinski/ Wikimedia Commons

El tomo denominado Phylonyms: A companion to the PhyloCode, compilado por Queiroz, Cantino y el paleontólogo estadounidense Jacques Gauthier, de la Universidad Yale, contiene las definiciones, dentro de los parámetros del PhyloCode, de unos 300 linajes de seres vivos, los clados antes mencionados, que incluyen desde microorganismos hasta plantas y animales. Entre las centenas de colaboradores del Phylonyms figuran tres investigadores de instituciones brasileñas como autores principales de la definición de ciertos grupos de organismos. El paleontólogo Max Langer, de la Universidad de São Paulo (USP), en el campus de Ribeirão Preto, coordinó la elaboración del texto sobre los dinosaurios y también es quien firma aquellos referidos a los clados de los saurisquios (Saurischia) y sauropodomorfos (Sauropodomorpha). A dúo con Richard Olmstead, de la Universidad de Washington, la botánica Lúcia Lohmann, también de la USP, elaboró la ficha referida a las bignoniáceas (Bignoniaceae), un grupo de plantas que incluye árboles, arbustos y lianas. El zoólogo Martin Lindsey Christoffersen, de la Universidad Federal de Paraíba (UFPB), por su parte, redactó la definición de dos clados de crustáceos decápodos: Polycarpidea y Prochelata.

Investigadores de algunas áreas, tales como la paleontología de vertebrados y la botánica, adoptan desde hace bastante tiempo el PhyloCode en sus trabajos científicos. Pero la propuesta no es reconocida por los códigos internacionales de nomenclatura y aún está lejos de tener consenso en el ámbito académico. En este nuevo sistema de clasificación, existen tan solo dos categorías, las especies y los clados. Los formuladores del PhyloCode llegaron a pensar en modificar la manera de nominar a las especies, pero desistieron de esa idea. “Eso causaría demasiados problemas”, reconoce Queiroz. Desde la edición de Systema Naturae, en 1758, las especies son bautizadas de acuerdo con los preceptos de lo que se denomina nomenclatura binominal. Cada forma única de vida recibe un nombre de dos términos, generalmente de origen latino (o griego), escrito en cursiva. El primero, de carácter menos particular, define el género y la primera letra se escribe en mayúscula. El segundo, que puede derivarse de una característica peculiar del organismo en cuestión, de su distribución geográfica o ser simplemente una referencia (a modo de homenaje) a una persona, determina a la especie en sí. Se lo escribe en minúsculas. Conforme a esta norma, Linneo bautizó a la especie humana moderna con el nombre de Homo sapiens. En latín, homo quiere decir ser humano y sapiens, significa sabio o inteligente.

El concepto del clado, el pilar del PhyloCode, está asociado a la idea evolutiva que sostiene que las formas de vida descienden de sus antecesores, de los cuales heredan ciertas características. La metáfora que se utiliza comúnmente es la del árbol de la vida. En la base del tronco figura el surgimiento de la vida en la Tierra, hace alrededor de 4 mil millones de años, con una hipotética población de microorganismos de la cual, en última instancia, derivan todos los seres vivos, tanto los actuales como los del pasado. Con el paso del tiempo, el árbol de la vida genera ramas, que a su vez se subdividen en otras ramas y así sucesivamente. A partir de cierto momento, algunos de esos nudos evolucionan en paralelo de manera independiente. Otros permanecen conectados y algunos incluso se cortan (cuando una especie se extingue). El vocablo clado, cuya raíz es griega, significa rama. En biología, en términos evolutivos, un clado (también denominado grupo monofilético) está formado por el conjunto de todos los organismos que descienden de un determinado antepasado común.

Daniel Lahr Los microorganismos, como en el caso de las amebas testadas del grupo Arcellinida, pueden ser difíciles de clasificar si no se dispone de datos genéticosDaniel Lahr

¿Es complicado? Los ejemplos sirven para que se entienda el concepto. En la clasificación tradicional, los primates componen un orden, un nivel taxonómico que puede incluir innumerables subdivisiones, tales como suborden, superfamilia, familia, subfamilia, tribu, género y especie. De este orden, grosso modo, forman parte lémures, lorinos, tarseros, monos y el hombre moderno y todos sus descendientes. En la práctica, las formas de vida que pertenecen al orden de los primates en el marco de la taxonomía tradicional, y al clado de los primates desde la perspectiva del PhyloCode, son esencialmente las mismas. Sucede que el clado de los primates fue definido a partir de las relaciones ancestrales de los representantes de los cuatro grupos principales tradicionalmente incluidos en el orden de los primates (un lémur, un lorino, un tarsero y el hombre moderno).

Pero el razonamiento que rige la conformación de los clados en el PhyloCode y de las diversas categorías taxonómicas en las clasificaciones basadas en escalafones es diferente. “El sistema linneano incorpora un enfoque del mundo estático y tipológico”, explica Christoffersen. “Se basa en la esencia [las características sobresalientes] para definir los taxones [grupos de organismos o de poblaciones que conformarían una unidad] y el material base que caracteriza a esas esencias. A partir de la teoría de la evolución, resulta inevitable que esa perspectiva sea sustituida por otra que incluye la transformación del mundo”. El material base es el espécimen que se utiliza como referencia para designar a una especie de organismo.

La filogenia como base para la clasificación de las especies puede llevar a conclusiones que, para los legos, suenan extrañas, aunque hoy en día son ampliamente aceptadas. El caso más paradigmático tal vez sea el de las aves. En la actualidad, prácticamente existen unanimidad entre los expertos en cuanto a que ese grupo es el único que alberga a descendientes vivos de los dinosaurios, a los que se considera extintos hace 65 millones de años. El hallazgo de fósiles de dinosaurios de medio metro de largo con plumas y alas que vivieron hace al menos 150 millones de años, como los ejemplares famosos del género Archaeopterix, le da asidero a esta conclusión. Esos antepasados de las aves modernas son clasificados dentro del grupo de los terópodos, compuesto mayormente por carnívoros bípedos. Los terópodos constituyen uno de los tres linajes de los dinosaurios, junto a los sauropodomorfos (herbívoros, generalmente cuadrúpedos, de gran tamaño y cuello largo) y los ornitisquios (Ornithischia, ejemplares con cuernos, armaduras protectoras o picos similares a los de los patos).

No es casualidad que la definición del clado Dinosauria –los dinosaurios– en el PhyloCode esté definido a partir de la relación de parentesco entre representantes conocidos de esos tres linajes: el ornitisquio Iguanodon bernissartensis, el terópodo Megalosaurus bucklandii y el saurópodo Cetiosaurus oxoniensis. Según el nuevo sistema de clasificación, se considera que son dinosaurios todos los descendientes del último antepasado común de esas tres especies. “No nos preocupa hallar rasgos anatómicos exclusivos o definitorios de lo que era un dinosaurio”, explica Langer, autor de la ficha en Phylonyms sobre esos animales prehistóricos. “Lo que nos interesa es verificar si la historia evolutiva de un fósil lo ubica dentro o fuera del clado”. Actualmente, esa tarea se lleva a cabo con la ayuda de programas computarizados que cotejan cientos de informaciones referentes a los caracteres anatómicos (tales como el hecho de tener o no plumas, ser bípedo o cuadrúpedo) y al material genético (si lo hubiera) de las especies analizadas y proporcionan árboles evolutivos probables, en los cuales una especie o conjunto de especies puede o no estar incluido dentro de un clado.

Pese a que no se considera que el PhyloCode sea la solución de todos los problemas de la taxonomía, el microbiólogo evolutivo Daniel Lahr, del Instituto de Biociencias (IB) de la USP, pondera que este tipo de clasificación puede ser útil para los científicos enfocados en el estudio de ciertos grupos de organismos. “Por ahora, es el mejor abordaje que tenemos, particularmente para quien trabaja con especies que se definen a partir de un conjunto de datos genéticos y de fósiles, y no tanto por su morfología”, comenta Lahr. “Pero ciertas áreas que están bien demarcadas dentro de la zoología y de la botánica van a resistirse a adoptar el abordaje cladístico”. Al comienzo de 2019, el investigador publicó un artículo científico en la revista Current Biology en el que reconstruyó la historia evolutiva de un grupo de amebas con testa (o concha), las Arcellinida, que surgieron hace unos 750 millones de años. Mediante el empleo de algoritmos matemáticos y análisis del ADN de amebas de este grupo presentes hoy en día en la naturaleza, él estructuró una filogenia para ese clado, recurriendo tanto a las nociones del PhyloCode como a la taxonomía tradicional.

En la actualidad no existe una norma unificada que se emplee en todas las ramas de la biología para designar y establecer las categorías taxonómicas. Hay un código botánico, para las plantas, algas y hongos; otro para los animales; un tercero para las bacterias y arqueas, y un cuarto para los virus. Cada código determina cuántos niveles taxonómicos pueden utilizarse para clasificar a sus grupos de organismos. El botánico contempla, por ejemplo, 24 categorías, de reino a subforma. El viral permite 15 niveles. “Necesitamos dejar de lado ese separatismo de que cada área adopte un código y evolucionar hacia un sistema único”, propone el investigador del IB. No se puede prever si el PhyloCode se va a propagar a la totalidad de la biología o quedará como un abordaje ceñido a determinados nichos de investigadores. A pesar de sus limitaciones, la taxonomía basada en Linneo aún es útil y ampliamente utilizada.

PHYLOCODE

  • Agrupa a los organismos en función de su filogenia. La historia evolutiva determina a qué clado(s), a qué ramas del árbol de la vida, pertenecen las especies
  • Un clado es el conjunto de organismos o de especies que descienden de su antepasado común más reciente
  • No hay categorías jerárquicas, tales como reino, orden, familia y género
  • Existen las especies y los clados
  • Una filogenia está compuesta por clados más inclusivos que abarcan clados menos amplios

Taxonomía tradicional, derivada de los trabajos de Linneo

  • Clasifica a los seres vivos a partir de sus características naturales, por lo general, su morfología (apariencia exterior)
  • Adopta un sistema jerárquico de categorías taxonómicas, tales como dominio, reino, filo, clase, orden, familia, género, especie, entre otras
  • Los cuatro grandes códigos internacionales que clasifican a las diferentes formas de vida –las plantas, algas y hongos; los animales; las bacterias y arqueas, y los virus– se basan en sistemas jerárquicos

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