jueves, 13 de mayo de 2010
viernes, 9 de abril de 2010
Clasificaciones clásicas
Existe un número elevado de especies animales que actualmente existen y que están ya extinguidas. Debido a esta gran diversidad, es necesario ordenarlos de alguna manera para poder conocerlos y estudiarlos mejor.
La primera clase de ordenación de los distintos grupos de animales fue en forma de diccionario. En estos diccionarios aparecían los nombres de las especies ordenados de forma alfabética seguidos de algunas características. Esta forma de ordenar nos daba una idea en conjunto pero no los agrupaba en distintos grupos según su similitud.
Los primeros naturalistas empezaron a agrupar las distintas especies en función de un carácter morfológico, como el color, la talla, etc. Empezaron a distribuirlos en grupos de valor jerárquico distinto llamados clase, tipos, tribus, familias, géneros, etc.
La primera clasificación fue realizada por Aristóteles, que dividía el reino animal en los siguientes nueve grupos: hombres, cuadrúpedos (animales de 4 patas. Incluía a los mamíferos, tortugas y lagartos), pájaros, pescados, serpientes, moluscos, testáceos, crustáceos, insectos. A su vez los cuadrúpedos se dividían en 2 órdenes: vivíparos (mamíferos) y los ovíparos (tortugas y lagartos).
No se realizó ninguna modificación en la clasificación hasta la aparición de los trabajos de Linneo, que introdujo, por primera vez, la denominación de mamíferos para los cuadrúpedos, vivíparos y cetáceos de Aristóteles. Reunió en un mismo grupo a las tortugas, a los lagartos, a las serpientes y batracios (anfibios). El cuarto grupo lo formaban los peces, el quinto los insectos y el sexto los gusanos. En el grupo quinto unía conjuntamente con los insectos, a los crustáceos.
A finales del siglo pasado, fue cuando Lamarck introdujo la división de los animales en vertebrados e invertebrados. Entran en la primera división, los mamíferos, los pájaros, los lagartos, las tortugas, las serpientes, los batracios y los peces. Todos los demás animales forman parte de la división de los invertebrados.
Poco tiempo después Cuvier clasificó a los vertebrados en cuatro grandes clases: los mamíferos, los pájaros, los reptiles y los peces. Los mamíferos, los pájaros y los peces forman tres grandes divisiones perfectamente naturales; pero no sucede lo mismo con los reptiles, que en la clasificación de Cuvier comprenden también a los batracios. Cuvier clasificaba los mamíferos en los grupos siguientes:
Este puede considerarse como el primer ensayo de una clasificación verdaderamente científica de los mamíferos, e hizo dar un paso gigantesco a la historia natural, siendo universalmente aceptado. Aunque la clasificación no es tan natural como se esperaba.
De los naturalistas posteriores a Cuvier, Blainville fue quien introdujo mayores innovaciones en la clasificación, particularmente por la introducción de las tres divisiones fundamentales de los mamíferos en monodelfos, didelfos y ornitodelfos. Los monodelfos son mamíferos que pasan toda la vida embrionaria en el vientre de la madre, son los placentarios actuales. Este grupo comprende el hombre, los monos, los carnívoros de Cuvier, los desdentados, los roedores, los cetáceos de Cuvier, los paquidermos del mismo naturalista y los rumiantes. Los didelfos son mamíferos marsupiales. Entran en esta división los canguros y casi todos los demás mamíferos australianos y las sarigas americanas. En los ornitodelfos el feto no tiene placenta y tiene una gestación aún más incompleta que la de los didelfos, en parte externa, como la de estos últimos, y con la particularidad de tener una cloaca. El aquidna y el ornitorinco son los dos únicos géneros existentes que comprende este grupo.
Existe otra clasificación, la mamalógica de Owen, basada sobre el número y la complicación de los pliegues cerebrales, según la cual divide a los mamíferos en cuatro grandes grupos: los liencéfalos, los lisencéfalos, los girencéfalos y los arcancéfalos.
Todos los naturalistas contemporáneos, o cuando menos su máxima parte, aceptan las divisiones fundamentales de monodelfos, didelfos y ornitodelfos, dividiéndolos en cierto número de grandes grupos, generalmente colocados en el orden siguiente:
Hay, sin embargo, algunas excepciones. Unos reúnen al hombre y los monos en un solo orden bajo el nombre de primates, separando los lemúridos, con los cuales forman otro orden. Otros que separan los perisodáctilos en paquidermos comunes y solípedos, y los artiodáctilos en suídeos y rumiantes. Otros que, al contrario, reúnen los suídeos y los paquidermos. Los hay que reúnen las focas a los carniceros, que separan las liebres de los demás roedores para constituir un orden distinto, etc. No hay ningún naturalista de mediana importancia que no quiera reunir o subdividir algunos grupos, con razones más o menos plausibles, pero siempre sujetas a principios poco fijos y que no obedecen a ningún plan, método o sistema general.
CLASIFICACIONES MOLECULARES DE MAMÍFEROS. NUEVAS PERSPECTIVAS
Sin embargo, existen una serie de limitaciones que no hacen de estas filogenias moleculares perfectas, como son el tamaño de secuencia, la cantidad de datos que son necesarios y por tanto la posibilidad de error en su análisis es elevada o el número de caracteres que se pueden emplear es muy elevado. Por tanto, en muchas ocasiones se emplean las técnicas moleculares para sustentar otras basadas en otro tipo de caracteres morfológicos o evidencias históricas o bien se emplean como un eslabón de unas serie de datos que conjuntamente se emplean para la creación de una nueva filogenia.
Con respecto a que las relaciones de nivel superior de mamíferos placentarios no está del todo resuelta ni por razones biogeográficas ni por diversificación mofológica, han surgido una serie de hipótesis desarrolladas para modificar las relaciones supraordinales de los diferentes grupos. Por ejemplo, una de ellas, establece las relaciones de los distintos supraórdenes de mamíferos placentarios o también denominados como euterios, entre sí basándose en evidencias moleculares y siendo sustentada por la distribución de los dos supercontinentes, Laurasia (Asia, Europa y Norteamérica en la actualidad) y Gondwana (las actuales África y Sudamérica) de forma que los mamíferos Laurasiterios se habrían distribuido en Laurasia y los Xenartros y Afroterios habrían constituido radiaciones en Gondwana.
Dicha hipótesis cobró mayor fuerza cuando en el año 2001se publicaron dos estudios prácticamente simultáneos. El primero de los estudios, [Madsen et al., Nature, 409:610 (2001), se alinearon secuencias homólogas de DNA de 5.708 y 2.947 pares de bases de longitud de organismos representativos de todos los órdenes de mamíferos. En este estudio se trabajó con secuencias de DNA mitocondrial de los genes ARN y 3 genes nucleares (A2AB, IRBP, FvW) de 26 taxones de placentarios respresentantes de todos los órdenes de euterios y dos exogrupos de marsupiales. En el caso del gen IRBP los organismos seleccionados pertenecientes a las familias Chrysochloridae y Tenrecidae, no están representadas. Así mismo, en este estudio se secuencio de forma paralela aproximadamente 3 kb del exón 11 y gen de susceptibilidad de cáncer de ovario 1(BRCA1) de 33 taxones y se combinaron con 19 secuencias extraídas de GeneBank, las secuencias se corresponden de todas los órdenes de euterios y también un grupo externo marsupial. Los árboles filigenéticos inferidos se realizaron a través de métodos de máxima verosimilitud.
En el segundo de los estudios se trabajó con 18 segmentos génicos homólogos de una longitud total de casi 10.000 pares de bases, obtenidos de 64 especies representativas de todos los órdenes de placentarios.
De las conclusiones de ambos estudios resultó una distribución de los mamíferos placentados en 4 grupos diferentes:
• Los Afroterios : Proboscídeos (elefantes), Sirénidos, Hiracoideos, Tenrecs (pequeños insectívoros terrestres), Tubulidentados (osos hormigueros) y Macroscelídeos (musarañas elefantes).
• Los Laurasiaterios : Carnívoros, Cetartiodáctilos(Artiodactilos y ballenas, agrupoación que será mencionada más adelante), Perisodáctilos, Quirópteros, Folidotos (pangolines) y Eulipotiflos.
• Los Xenartros o “ desdentados”: Mimecofágidos (osos hormigueros americanos), armadillos y perezosos.
• Los Euarconta y Glires o también denominados Euarchontoglires: Primates, Scandentia(tupaias), Dermópteros (lemures voladores) y Glires ( Roedores y Lagomorfos).
Así mismo la composición de alguno de estos 4 grupos también se apoya en caracteres moleculares. Es el caso de Afroterios, en los que una supresión de 9 pares de bases del gen BRCA1, mientras que tres especies de marsupiales, carecen de dicha supresión. Sería por tanto, considerada como una sinapomorfía que serviría como señal de diversificación.
Estudios posteriores indican que Laurasiaterios y Euarchontoglires deben ser reunidos bajo un mismo grupo Boreutherios, resultando así 3 grupos cuya raíz no estaría resuelta. La mayoría de los análisis moleculares que se han llevado a cabo, señalan que el origen se encontraría en los Afroterios pero existen otras hipótesis que sitúan dicha raíz entre dos grupos: Boreutherios y Atlantogenata (grupo formado por la fución de Xenartros y Afroterios).
Han sido muchos los estudios llevados a cabo para determinar las relaciones filogenéticas de estos mamíferos. En 2006, se secuenciaron secuencias génicas y se encontraron 2 trasposones compartidos por los Afroterios y Boreutherios, dicho carácter molecular no estaba presente en Xenartros ni en el exogrupo estudiado. Sin embargo otro estudio en 2007, situaba la raíz de placentarios entre Afroterios y Exafroplacentalia (surgido de la unión de Boreutherios y Xenartros en un mismo grupo), conclusión que fue obtenida tras la secuenciación y comparación de secuencias que en el caso de los humanos únicamente se presentan en el 1% de la población.
Uno de las últimas investigaciones, 2008 Arjun B. Prasad, llevadas a cabo para resolver esta cuestión, empleo como carácter molecular regiones del gen CFTR en 41 mamíferos y 3 grupos externos (2 de aves y 1 de peces). Las secuencias fueron fraccionadas y analizadas mediante máxima verosimilitud, máxima persimonia y Neighbor-Joining. Los resultados de este estudio, apoyaban la idea de que el origen de estos mamíferos se encuentra entre Atlantogenata y Boreutherios.
La cantidad de estudios llevados a cabo, basados en técnicas moleculares es cada vez mayor, muchos de ellos no se pueden considerar relevantes y muchas de las hipótesis obtenidas a partir de ellos son rebatidas por investigaciones paralelas o posteriores, esto ocurre porque en este caso, de las técnicas moleculares, para establecer filogenias de mamíferos en concreto, existen infinidad de caracteres válidos posibles.
Hasta el día de hoy, el empleo de morfología y biogeografía ha servido para la resolución de 18 de los órdenes de mamíferos y es posible que con el desarrollo de más investigaciones moleculares, se llegue a la resolución de aquellas cuestiones acerca de la filogenia de mamíferos que aún están por resolver o corregir.
CONTROVERSIA ACTUAL
Cuando hablamos de mamíferos y de su filogenia el principal error que solemos cometer, es creer aquella vieja idea totalmente errada de libro de texto según la cual los mamíferos se diversificaron rápidamente después de la gran extinción de los dinosaurios, que se cree que fue causada por el impacto de un asteroideo, un meteorito contra la tierra hace 65 millones de años (un punto histórico registrado en las rocas y conocido por los geólogos como el limite K-T), este teoría es conocida con el nombre de “Evolución explosiva”.
La creencia actual mantiene que los mamíferos con placenta ya se habían dividido en subgrupos hace 93 millones de años, mucho antes del impacto y en una época en la que los dinosaurios dominaban el planeta. Después del origen de estos subgrupos, u órdenes, la tasa de evolución de los mamíferos cayó y siguió bajando hasta el periodo eoceno, hace 55 millones de años. El inicio del eoceno estuvo marcado por un rápido calentamiento global y una explosión el los linajes de los mamíferos. Aun así la idea de que los restos fósiles de los mamíferos del cretácico son los ancestros de los mamíferos actuales, es un asunto que genera una gran controversia.
De esta manera concluye la revista Nature (en un estudio publicado en la misma), que la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años tuvo poca influencia en la evolución de los mamíferos.
Existen diferentes creencias a la hora de clasificar a la clase mamailia estas propuestas varían debido a los descubrimientos paleontológico llevando a la creación de nuevos clados, surgiendo distintas propuestas en la creación de el árbol filogenético.
Propuesta 1. McKenna-Bell (1997).
---o MAMMALIA Linnaeus, 1758 -- Prototheria Gill, 1872 `-o Theriiformes Rowe, 1988 -- Allotheria Marsh, 1880 (†) -- Triconodonta Osborn, 1988 (†) `-- Holotheria Wible & al., 1995
Propuesta 2. Wang-Hu-Meng-Li (2001).
---o MAMMALIA Linnaeus, 1758 -- Gondwanatheria Mones, 1987 -- Triconodonta Osborn, 1988 (†) -+-- Prototheria Gill, 1872 `-- Allotheria Marsh, 1880 (†) `-- Holotheria Wible & al., 1995
Propuesta 3. Kielan-Jaworowska-Cifelli-Luo (2004).
---o MAMMALIA Linnaeus, 1758 -o Yinotheria Chow & Rich, 1982 -- Shuotherida Chow & Rich, 1982 (†) `-- Australosphenida Luo & al., 2001 -- Volaticotheria Meng & al., 2006 (†) `-o Theriimorpha Rowe, 1993 -- Triconodonta Osborn, 1988 (†) `--o Theriiformes Rowe, 1988 -- Allotheria Marsh, 1880 (†) `-- Holotheria Wible & al., 1995
Por otra parte, los cada día mas numerosos avances en genética molecu8lar precisan con mayor exactitud la distancia filogenética de las especies, con una clara tendencia a la aparición de grupos mono filéticos de menos rango.
La filogenia de los propios mamíferos es bien conocida gracias al abundante registro fósil existente, pero esto no impide la existencia de distintas clasificaciones siendo la más actual la clasificación de Wilson y Reeder, en el año 2005. La publicación de la tercera edición de la obra "Mammal Species of the World. A Taxonomic and Geographic Reference" es una referencia básica para catalogar las especies mamíferas vivas o recientemente extinguidas, con referencias a su historia taxonómica y distribución geográfica.
La clasificación más antigua conocida data del 1945 y fue publicada por George Gaylord Simpson, fuente de muchos trabajos que en este campo se publicaron a mitad del siglo XX. No obstante los estudios paleontológicos y biomoleculares acontecidos con posterioridad a ella han convertido en obsoletos muchos de los términos en ella tratados.
La siguiente clasificación fue la creada por McKenna y Bell en 1997, posteriormente en el año 2000 aparece la denominada como “Systema Naturae 2000”. Existen otras clasificaciones, pero estas ya son de menor importancia.
Aunque la clasificación mas aceptada de los grandes grupos de mamíferos es la tradicional, que apoya la teoría de la proximidad entre los mamíferos placentarios y los marsupiales, existen recientes estudios basados en la secuencia molecular del ADN de distintas especies de mamíferos, que sugieren que los monotremas y los marsupiales puedan estar mas próximos entre ellos, formando un macro-grupo que divergió de los placentarios hace aproximadamente 130 millones de años.
Actualmente ha sido descubierto un cráneo fosilizado de una nueva especie de mamífero en Mongolia, que llevo a varios investigadores a analizar la evolución de los mamíferos desde el cretácico y los mamíferos placentarios modernos. Este resto fósil ha apoyado la teoría de la existencia anterior de los mamíferos antes del limite K-T. Obligando a los paleontólogos a admitir la anulación de todos los pruebas fósiles hasta ahora, si de repente se encontrara una vaca, un ciervo o un animal parecido al lobo antes del limite K-T, los paleontólogos tendrían que empezar a replantearse la mayor parte de sus hipótesis, que siguen buscando estos restos fósiles muy duramente sin resultado alguna ya sea porque estos no existen o simplemente porque todavía no han aparecido. Otro problema de los paleontólogos es la int6erpretacion de los datos, ya que entre ellos no consiguen ponerse de acuerdo a la hora de su interpretación.
Una última limitación de los restos fósiles es sin duda la estimación o datación de los restos fósiles ya que la calibración de los registros fósiles es casi sin excepción una subestimación.
Los científicos que estudian las especies extintas confían cada vez mas en el ADN para saber mas acerca de las dinámica geográfica y los `procesos de extinción y colonización. El análisis de ADN se utiliza en gran variedad de campos científicos y la paleontología no es una excepción.
Una vez vistos todos estos datos parece que no existe posible discusión a la hora de establecer una clasificación filogenética de mamíferos, no obstante, nada mas lejos de la realidad ya que todavía existen grandes científicos que a la hora de crear un árbol filogenético le dan mucho mas peso a los registros fósiles encontrados que a lo que reflejan los estudios moleculares, se niegan a creer que la ciencia deba evolucionar y crecer ya que si no dejaría de ser precisamente eso “ciencia”.
Bibliografía:
· http://www.cienciahoy.org.ar/ln/hoy59/evolucion.htm
· http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_6505000/6505355.stm
· http://www.geotimes.org/dec07/article.html?id=feature_ancientlife.htm
Tema de interés
en esta pagina aparece publicada la lista roja de 2008, donde se incluyen ejemplos de algunas especies que se encuentran en peligro de extinción y además habla sobre la importancia de conservar y proteger las especies.
Conservación
La conservación se basa en el mantenimiento de especies emblemáticas, excluyendo el aprovechamiento de los recursos naturales por el hombre, que desfavorece a la biodiversidad y por tanto trata de preservar los puntos más calientes que presentan una riqueza mayor de especies.
La Unión Mundial para la Naturaleza (UICN) publicaba recientemente un informe en el que se revisa por primera vez el estado de conservación de todos los mamíferos salvajes en la Unión Europea (UE). Dicha evaluación de los mamíferos a nivel mundial muestra que el 38% de las 44837 especies evaluadas se encuentran en peligro de extinción y al menos 76 especies se han extinguido desde el año 1500. Dichos estudios muestran que la mayor parte de las especies amenazadas corresponden a los mamíferos marinos (22% frente a 14%); pero no todo son malas noticias puesto que el 5% de las especies amenazadas pueden recuperarse y debemos luchar día a día para que este porcentaje siga aumentando.
Entre los más amenazados se encuentran el lince ibérico y la foca del mar Caspio que redujo enormemente su población debido a la caza indiscriminada y a la destrucción de su hábitat.
La principal amenaza para los mamíferos es la pérdida y degradación de su hábitat, la actividad humana, la contaminación, los accidentes mortales (ocasionados en gran parte por venenos o colisiones con vehículos), la sobreexplotación, las especies invasoras, el cambio climático, etc.
Maria Selas Canga
jueves, 8 de abril de 2010
Diversidad
Los mamíferos ocupan la mayor parte de los hábitats de la tierra, desde pocos metros cuadrados hasta millones de kilómetros cuadrados; lo que ha dado lugar a multitud de diferencias e incluso similitudes anatómicas, fisiológicas y de comportamiento, convirtiéndolos en uno de los grupos más dominante sobre la Tierra. Dado que el patrón de riqueza de especies es similar a la encontrada para las aves y anfibios se podría decir que la diversidad puede verse influida por la energía disponible y la complejidad topográfica.
La mayor riqueza de especies terrestres, incluyendo las especies voladoras y de agua dulce, se concentran en torno a las regiones tropicales de todo el mundo, entre las que destacan América del Sur, especialmente tierras bajas amazónicas, los Andes, África oriental (Rift Albertino), sudeste de Asia, donde abundan mayormente en la parte suroeste de China, la península de Malasia y Borneo.
En cambio los animales marinos además de concentrarse en zonas tropicales y templadas, se localizan en el mar de Tasmania, el Caribe, al este de Japón, Nueva Zelanda, América Central y en el sur del Océano Índico. La mayor riqueza de especies marinas se localiza en torno al Ecuador; pero cabe destacar que aunque en el Océano Atlántico Norte haya baja riqueza, existe alta productividad. Esta baja riqueza es debida a la explotación humana que ha llevado a la extinción de ciertas especies como la ballena gris, como también ocurrió en el Caribe y en Australia.
Tanto las especies terrestres como las marinas están relacionadas con la productividad primaria.
Maria Selas Canga