Taxonomía (biología)
Definición
Taxonomía (del griego clásico) τάξις (taxis) , que significa 'arreglo', y -νομία (-nomia) , que significa "método") es la ciencia de definir y nombrar grupos de organismos biológicos sobre la base de características compartidas. Los organismos se agrupan en taxones (singular: taxón) y estos grupos reciben un rango taxonómico; los grupos de un rango dado pueden agregarse para formar un supergrupo de rango superior, creando así una jerarquía taxonómica. Los rangos principales en el uso moderno son dominio, reino, phylum (la división se usa a veces en botánica en lugar de phylum), clase, orden, familia, género y especie. El botánico sueco Carl Linnaeus es considerado el padre de la taxonomía, ya que desarrolló un sistema conocido como taxonomía Linnaean para la categorización de organismos y la nomenclatura binomial para nombrar organismos.Con el advenimiento de campos de estudio tales como la filogenia, la cladística y la sistemática, el sistema Linneo ha progresado a un sistema de clasificación biológica moderna basado en las relaciones evolutivas entre organismos, tanto vivos como extintos.
Definición
La definición exacta de taxonomía varía de fuente a fuente, pero el núcleo de la disciplina permanece: la concepción, denominación y clasificación de grupos de organismos. Como puntos de referencia, las definiciones recientes de taxonomía se presentan a continuación:
- Teoría y práctica de agrupar individuos en especies, organizar especies en grupos más grandes y dar nombres a esos grupos, produciendo así una clasificación.
- Un campo de la ciencia (y componente principal de la sistemática) que abarca la descripción, identificación, nomenclatura y clasificación
- La ciencia de clasificación, en biología la disposición de organismos en una clasificación
- "La ciencia de la clasificación aplicada a los organismos vivos, incluido el estudio de los medios de formación de especies, etc."
- "El análisis de las características de un organismo para fines de clasificación"
- "La sistemática estudia la filogenia para proporcionar un patrón que puede traducirse en la clasificación y los nombres del campo de taxonomía más inclusivo" (enumerado como una definición deseable pero inusual)
Las definiciones variadas colocan la taxonomía como una subárea de la sistemática (definición 2), invierten esa relación (definición 6) o parecen considerar los dos términos sinónimos. Existe algún desacuerdo sobre si la nomenclatura biológica se considera parte de la taxonomía (definiciones 1 y 2), o una parte de la sistemática fuera de la taxonomía. Por ejemplo, la definición 6 se combina con la siguiente definición de sistemática que coloca la nomenclatura fuera de la taxonomía:
- Sistemática : "El estudio de la identificación, taxonomía y nomenclatura de organismos, incluida la clasificación de los seres vivos con respecto a sus relaciones naturales y el estudio de la variación y la evolución de los taxones".
Un conjunto completo de términos que incluyen taxonomía, biología sistemática, sistemática, biosistemática, clasificación científica, clasificación biológica y filogenia a veces tienen significados superpuestos, a veces iguales, a veces ligeramente diferentes, pero siempre relacionados e intersectados. El significado más amplio de "taxonomía" se usa aquí. El término en sí fue introducido en 1813 por de Candolle, en su Théorie élémentaire de la botanique .
Monografía y revisión taxonómica
Una revisión taxonómica o revisión taxonómica es un análisis novedoso de los patrones de variación en un taxón particular. Este análisis se puede ejecutar sobre la base de cualquier combinación de los diversos tipos de caracteres disponibles, como morfológicos, anatómicos, palinológicos, bioquímicos y genéticos. Una monografía o revisión completa es una revisión que es exhaustiva para un taxón para la información dada en un momento particular y para todo el mundo. Otras revisiones (parciales) pueden estar restringidas en el sentido de que solo pueden usar algunos de los conjuntos de caracteres disponibles o tener un alcance espacial limitado. Una revisión da como resultado una conformación o nuevos conocimientos en las relaciones entre la subtaxa dentro del taxón en estudio, lo que puede resultar en un cambio en la clasificación de estas subtaxas, la identificación de una nueva subtaxa o la fusión de la subtaxa anterior.
Taxonomía alfa y beta
El término " taxonomía alfa " se usa principalmente hoy para referirse a la disciplina de encontrar, describir y nombrar taxones, particularmente especies. En la literatura anterior, el término tenía un significado diferente, que se refiere a la taxonomía morfológica, y los productos de la investigación hasta el final del siglo XIX.
William Bertram Turrill introdujo el término "taxonomía alfa" en una serie de artículos publicados en 1935 y 1937 en los que discutió la filosofía y las posibles direcciones futuras de la disciplina de la taxonomía.
Por lo tanto, Turrill excluye explícitamente de la taxonomía alfa varias áreas de estudio que incluye dentro de la taxonomía como un todo, como la ecología, la fisiología, la genética y la citología. Además, excluye la reconstrucción filogenética de la taxonomía alfa (pp. 365-366).
Los autores posteriores han utilizado el término en un sentido diferente, para significar la delimitación de especies (no subespecies o taxones de otros rangos), utilizando las técnicas de investigación disponibles, e incluyendo sofisticadas técnicas computacionales o de laboratorio. Por lo tanto, Ernst Mayr en 1968 definió la taxonomía beta como la clasificación de rangos más altos que las especies.
Microtaxonomía y macrotaxonomía
Cómo las especies deben definirse en un grupo particular de organismos da lugar a problemas prácticos y teóricos que se conocen como el problema de las especies. El trabajo científico de decidir cómo definir especies se ha llamado microtaxonomía. Por extensión, la macrotaxonomía es el estudio de grupos en rangos taxonómicos superiores, solo de subgénero y superiores, que las especies.
Historia
Mientras que algunas descripciones de la historia taxonómica intentan fechar taxonomía a civilizaciones antiguas, un intento verdaderamente científico de clasificar organismos no ocurrió hasta el siglo XVIII. Los primeros trabajos fueron principalmente descriptivos y se centraron en las plantas que eran útiles en la agricultura o la medicina. Hay una serie de etapas en este pensamiento científico. La taxonomía temprana se basó en criterios arbitrarios, los llamados "sistemas artificiales", incluido el sistema de clasificación sexual de Linneo. Más tarde llegaron sistemas basados en una consideración más completa de las características de los taxones, conocidos como "sistemas naturales", como los de de Jussieu (1789), de Candolle (1813) y Bentham y Hooker (1862-1863). Estos fueron pre-evolutivos en el pensamiento. La publicación de El origen de las especies de Charles Darwin (1859) condujo a nuevas formas de pensar sobre la clasificación basada en relaciones evolutivas. Este fue el concepto de sistemas filéticos, desde 1883 en adelante. Este enfoque fue tipificado por los de Eichler (1883) y Engler (1886-1892). El advenimiento de la genética molecular y la metodología estadística permitieron la creación de la era moderna de los "sistemas filogenéticos" basados en la cladística, en lugar de solo la morfología.
Pre-Linneo
Los primeros taxonomistas
Nombrar y clasificar nuestro entorno probablemente haya tenido lugar mientras la humanidad haya podido comunicarse. Siempre ha sido importante conocer los nombres de plantas y animales venenosos y comestibles para comunicar esta información a otros miembros de la familia o grupo. Las ilustraciones de plantas medicinales aparecen en pinturas murales egipcias de c. 1500 aC, lo que indica que los usos de las diferentes especies se entendieron y que una taxonomía básica estaba en su lugar.
Tiempos antiguos
Los organismos fueron clasificados por primera vez por Aristóteles (Grecia, 384-322 aC) durante su estancia en la isla de Lesbos. Él clasificó a los seres por sus partes, o en términos modernos, atributos tales como tener un nacimiento vivo, tener cuatro patas, poner huevos, tener sangre o tener un cuerpo cálido. Él dividió a todos los seres vivos en dos grupos: plantas y animales. Algunos de sus grupos de animales, como Anhaima (animales sin sangre, traducidos como invertebrados) y Enhaima (animales con sangre, más o menos los vertebrados), así como grupos como los tiburones y los cetáceos, todavía se usan comúnmente en la actualidad. Su alumno Theophrastus (Grecia, 370-285 aC) continuó con esta tradición, mencionando unas 500 plantas y sus usos en su Historia Plantarum. De nuevo, varios grupos de plantas que todavía se reconocen actualmente se remontan a Theophrastus, como Cornus , Crocus y Narcissus .
Medieval
La taxonomía en la Edad Media se basó principalmente en el sistema aristotélico, con adiciones relativas al orden filosófico y existencial de las criaturas. Esto incluyó conceptos tales como la Gran cadena del ser en la tradición escolástica occidental, que nuevamente deriva en última instancia de Aristóteles. El sistema aristotélico no clasificó las plantas ni los hongos, debido a la falta de microscopio en ese momento, ya que sus ideas se basaban en organizar el mundo completo en un solo continuo, según la escala natural. (La escalera natural). Esto, también, fue tomado en consideración en la Gran cadena del ser. Los adeptos fueron hechos por eruditos como Procopio, Timoteo de Gaza, Demetrios Pepagomenos y Tomás de Aquino. Los pensadores medievales usaban categorizaciones filosóficas y lógicas abstractas más adecuadas para la filosofía abstracta que para la taxonomía pragmática.
Renacimiento y principios modernos
Durante el Renacimiento, la Era de la Razón y la Ilustración, los organismos de categorización se hicieron más frecuentes, y las obras taxonómicas se volvieron lo suficientemente ambiciosas como para reemplazar los textos antiguos. Esto a veces se atribuye al desarrollo de lentes ópticos sofisticados, que permitieron estudiar la morfología de los organismos con mucho más detalle. Uno de los primeros autores en aprovechar este salto en la tecnología fue el médico italiano Andrea Cesalpino (1519-1603), que ha sido llamado "el primer taxonomista". Su magnum opus De Plantissalió en 1583, y describió más de 1500 especies de plantas. Dos grandes familias de plantas que reconoció por primera vez todavía están en uso hoy en día: las Asteraceae y Brassicaceae. Luego, en el siglo XVII, John Ray (Inglaterra, 1627-1705) escribió muchas obras taxonómicas importantes. Podría decirse que su mayor logro fue Methodus Plantarum Nova (1682), en el que publicó detalles de más de 18,000 especies de plantas. En ese momento, sus clasificaciones eran tal vez las más complejas producidas por cualquier taxonomista, ya que basaba sus taxones en muchos personajes combinados. Las siguientes grandes obras taxonómicas fueron producidas por Joseph Pitton de Tournefort (Francia, 1656-1708). Su trabajo desde 1700, Institutiones Rei Herbariae, incluyó más de 9000 especies en 698 géneros, lo que influyó directamente en Linneo, ya que fue el texto que utilizó cuando era un joven estudiante.
La era Linnaean
El botánico sueco Carl Linnaeus (1707-1778) marcó el comienzo de una nueva era de taxonomía. Con sus obras principales Systema Naturae 1st Edition en 1735, Species Plantarum en 1753 y Systema Naturae 10ª Edición, revolucionó la taxonomía moderna. Sus trabajos implementaron un sistema de nombres binomial estandarizado para especies animales y vegetales, que demostró ser una solución elegante para una literatura taxonómica caótica y desorganizada. No solo introdujo el estándar de clase, orden, género y especie, sino que también hizo posible identificar las plantas y los animales de su libro, al usar las partes más pequeñas de la flor. Así nació el sistema de Linnea, y todavía se usa esencialmente de la misma manera hoy que en el siglo XVIII. Actualmente, los taxonomistas de plantas y animales consideran el trabajo de Linneo como el "punto de partida" para nombres válidos (en 1753 y 1758, respectivamente). Los nombres publicados antes de estas fechas se conocen como "pre-Linnaean", ) Incluso los nombres taxonómicos publicados por Linneo mismo antes de estas fechas se consideran pre-Linnaean.
Sistema moderno de clasificación
Mientras que Linneo pretendía simplemente crear taxones fácilmente identificables, la idea de la taxonomía linneana como una especie de dendrograma de los reinos animal y vegetal se formuló a fines del siglo XVIII, mucho antes de que se publicara Sobre el origen de las especies . Entre los primeros trabajos que exploraron la idea de una transmutación de especies se encuentran la Zoönomia de 1796 de Erasmo Darwin y la Philosophie Zoologique de 1809 de Jean-Baptiste Lamarck. La idea se popularizó en el mundo anglófono por los Vestigiosespeculativos pero ampliamente leídos de la Historia Natural de la Creación , publicados anónimamente por Robert Chambers en 1844.
Con la teoría de Darwin, rápidamente apareció una aceptación general de que una clasificación debería reflejar el principio darwiniano de descendencia común. Las representaciones del árbol de la vida se hicieron populares en trabajos científicos, con grupos fósiles conocidos incorporados. Uno de los primeros grupos modernos vinculados a los antepasados fósiles fue el de las aves. Usando los fósiles recientemente descubiertos de Archaeopteryx y Hesperornis, Thomas Henry Huxley dijo que habían evolucionado de los dinosaurios, un grupo formalmente llamado por Richard Owen en 1842. La descripción resultante, la de los dinosaurios que "dan origen" o son "los antepasados de" las aves, es el sello distintivo de la taxonomía evolutiva pensando. A medida que más y más grupos fósiles fueron encontrados y reconocidos a fines del siglo XIX y principios del siglo XX, los paleontólogos trabajaron para comprender la historia de los animales a través de las edades al unir a los grupos conocidos. Con la síntesis evolutiva moderna de principios de la década de 1940, existía una comprensión esencialmente moderna de la evolución de los grupos principales. Como la taxonomía evolutiva se basa en los rangos taxonómicos de Linnaean, los dos términos son en gran parte intercambiables en el uso moderno.
El método cladístico ha surgido desde la década de 1960. En 1958, Julian Huxley usó el término clado. Más tarde, en 1960, Cain y Harrison introdujeron el término cladístico. La característica más destacada es organizar taxones en un árbol evolutivo jerárquico, ignorando los rangos. Un taxón se llama monofilético, si incluye a todos los descendientes de una forma ancestral. Los grupos que tienen grupos descendientes eliminados de ellos (p. Ej. Dinosaurios, con aves como grupo descendiente) se denominan parafiléticos, mientras que los grupos que representan más de una rama del árbol de la vida se denominan polifiléticos. El Código Internacional de Nomenclatura Filogenética o PhyloCode tiene como objetivo regular el nombramiento formal de clados. Los rangos de Linnaean serán opcionales bajo PhyloCode, que está destinado a coexistir con los códigos actuales basados en rango.
Reinos y dominios
Mucho antes de Linneo, las plantas y los animales se consideraban Reinos separados. Linneo usó esto como el rango más alto, dividiendo el mundo físico en los reinos vegetal, animal y mineral. A medida que los avances en microscopía hicieron posible la clasificación de microorganismos, el número de reinos aumentó, siendo los sistemas de cinco y seis reinos los más comunes.
Los dominios son una agrupación relativamente nueva. Propuesto por primera vez en 1977, el sistema de tres dominios de Carl Woese no fue generalmente aceptado hasta más adelante. Una característica principal del método de tres dominios es la separación de Archaea y Bacteria, previamente agrupadas en el reino único Bacteria (un reino también llamado Monera), con el eucarionte para todos los organismos cuyas células contienen un núcleo. Un pequeño número de científicos incluye un sexto reino, Archaea, pero no aceptan el método de dominio.
Thomas Cavalier-Smith, que ha publicado extensamente sobre la clasificación de protistas, ha propuesto recientemente que el Neomura, el clado que agrupa a las Archaea y Eucarya, habría evolucionado a partir de Bacteria, más precisamente de Actinobacteria. Su clasificación de 2004 trató las arqueobacterias como parte de un subgrupo de las Bacterias del Reino, es decir, rechazó por completo el sistema de tres dominios. Stefan Luketa en 2012 propuso un sistema de cinco "dominios", agregando Prionobiota (acelular y sin ácido nucleico) y Virusobiota (acelular pero con ácido nucleico) a los tres dominios tradicionales.
| Linnaeus 1735 | Haeckel 1866 | Chatton 1925 | Copeland 1938 | Whittaker 1969 | Woese et al. 1990 | Cavalier-Smith 1998 | Cavalier-Smith 2015 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 reinos | 3 reinos | 2 imperios | 4 reinos | 5 reinos | 3 dominios | 2 imperios, 6 reinos | 2 imperios, 7 reinos |
| (sin tratar) | Protista | Prokaryota | Monera | Monera | Bacteria | Bacteria | Bacteria |
| Archaea | Archaea | ||||||
| Eukaryota | Protoctista | Protista | Eucarya | Protozoa | Protozoa | ||
| Chromista | Chromista | ||||||
| Vegetabilia | Plantae | Plantae | Plantae | Plantae | Plantae | ||
| Hongos | Hongos | Hongos | |||||
| Animalia | Animalia | Animalia | Animalia | Animalia | Animalia |
Clasificaciones completas recientes
Existen clasificaciones parciales para muchos grupos individuales de organismos y se revisan y reemplazan a medida que se dispone de nueva información; sin embargo, los tratamientos integrales de la mayoría o de toda la vida son más raros; dos ejemplos recientes son los de Adl et al., 2012, que cubre eucariotas solo con énfasis en protistas, y Ruggiero et al., 2015, que cubre tanto eucariotas como procariotas al rango de Orden, aunque ambos excluyen a los representantes fósiles.
Solicitud
La taxonomía biológica es una subdisciplina de la biología, y generalmente es practicada por biólogos conocidos como "taxonomistas", aunque entusiastas naturalistas también participan frecuentemente en la publicación de nuevos taxones. Debido a que la taxonomía tiene como objetivo describir y organizar la vida, el trabajo realizado por taxónomos es esencial para el estudio de la biodiversidad y el campo resultante de la biología de la conservación.
Organismos clasificadores
La clasificación biológica es un componente crítico del proceso taxonómico. Como resultado, informa al usuario sobre lo que se supone que son los parientes del taxón. La clasificación biológica utiliza rangos taxonómicos, que incluyen, entre otros (en orden de mayor a menor): Dominio, Reino, Filo, Clase, Orden, Familia, Género y Especie.
Descripciones taxonómicas
La "definición" de un taxón está encapsulada por su descripción o su diagnóstico o por ambos combinados. No existen reglas establecidas que rijan la definición de taxa, pero el nombramiento y publicación de nuevos taxones se rige por un conjunto de reglas. En zoología, la nomenclatura para los rangos más comúnmente utilizados (superfamilia subespecie) está regulada por el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica ( Código ICZN ). En los campos de la botánica, la phycology y la micología, el nombramiento de taxones se rige por el Código Internacional de Nomenclatura para algas, hongos y plantas ( ICN ).
La descripción inicial de un taxón implica cinco requisitos principales:
- El taxón debe tener un nombre basado en las 26 letras del alfabeto latino (un binomio para nuevas especies, o uninomial para otros rangos).
- El nombre debe ser único (es decir, no un homónimo).
- La descripción debe basarse en al menos un espécimen tipo portador de nombre.
- Debe incluir declaraciones sobre los atributos apropiados para describir (definir) el taxón o para diferenciarlo de otros taxones (el diagnóstico, Código ICZN , Artículo 13.1.1, ICN , Artículo 38). Ambos códigos se separan deliberadamente definiendo el contenido de un taxón (su circunscripción) a partir de la definición de su nombre.
- Estos primeros cuatro requisitos deben publicarse en un trabajo que se puede obtener en numerosas copias idénticas, como un registro científico permanente.
Sin embargo, a menudo se incluye mucha más información, como el rango geográfico del taxón, las notas ecológicas, la química, el comportamiento, etc. La manera en que los investigadores llegan a sus taxa varía: según los datos disponibles y los recursos, los métodos varían de simples cuantitativos o cualitativos comparaciones de características sorprendentes, para elaborar análisis por computadora de grandes cantidades de datos de secuencias de ADN.
Citación del autor
Se puede colocar una "autoridad" después de un nombre científico. La autoridad es el nombre del científico o científicos que primero publicaron válidamente el nombre. Por ejemplo, en 1758 Linneo le dio al elefante asiático el nombre científico Elephas maximus , por lo que el nombre a veces se escribe como " Elephas maximus Linnaeus, 1758". Los nombres de los autores se abrevian con frecuencia: la abreviatura L., para Linnaeus, es comúnmente usado. En botánica, de hecho, hay una lista regulada de abreviaturas estándar (ver lista de botánicos por abreviación del autor). El sistema para asignar autoridades difiere ligeramente entre botánica y zoología. Sin embargo, es estándar que si el nombre o la ubicación de una especie ha cambiado desde la descripción original, el nombre de la autoridad original se coloca entre paréntesis.
Phenetics
En fénica, también conocida como taximetría o taxonomía numérica, los organismos se clasifican en función de la similitud general, independientemente de su filogenia o relaciones evolutivas. Resulta en una medida de "distancia" evolutiva entre taxones. Los métodos fenéticos se han vuelto relativamente raros en los tiempos modernos, reemplazados en gran parte por análisis cladísticos, ya que los métodos fenéticos no distinguen los rasgos ancestrales comunes (o plesiomórficos) de los nuevos rasgos comunes (o apomórficos). Sin embargo, ciertos métodos fenéticos, como la unión de vecinos, han encontrado su camino en la cladística, como una aproximación razonable de la filogenia cuando los métodos más avanzados (como la inferencia bayesiana) son demasiado costosos desde el punto de vista computacional.
Bases de datos
La taxonomía moderna usa tecnologías de bases de datos para buscar y catalogar clasificaciones y su documentación. Si bien no existe una base de datos de uso común, existen bases de datos completas, como el Catálogo de la Vida , que intenta enumerar todas las especies documentadas. El catálogo enlista 1.64 millones de especies para todos los reinos a partir de abril de 2016, afirmando que cubren más de las tres cuartas partes de las especies estimadas conocidas por la ciencia moderna.