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El árbol de la vida

Concepto

Ordenar y clasificar lo que nos rodea siempre ha sido un empeño del ser humano para entender la naturaleza. Estudiar la enorme diversidad biológica ha sido y sigue siendo un reto de primera magnitud para la ciencia, y los intentos para clasificar a los organismos vivos se han sucedido desde la antigüedad.

El primer trabajo serio y sistemático de clasificar a los organismos vivos lo llevó a cabo el científico sueco C. Linneo en el siglo XVIII, que clasificó a las especies de animales y de plantas según sus semejanzas morfológicas (Figura 1). Para ello ideó una nomenclatura compuesta por una primera palabra que agrupaba a un conjunto de especies por sus caracteres comunes, el nombre genérico, y por una segunda palabra que definía a la especie como unidad única, el nombre específico. Así, cada especie se definía con dos palabras, una genérica y otra específica, y no podía haber dos especies con esas dos palabras iguales. Este sistema de clasificación, tanto las comparaciones morfológicas como el sistema de nomenclatura, se ha mantenido hasta nuestros días.

Figura 1. Libro escrito por C. Linneo titulado “Systema naturae” donde se detalla el método de clasificación de los organismos vivos en función de sus características morfológicas. Tomado de archive.org (https://archive.org/details/carolilinnaeisys00linn/mode/2up?ref=ol&view=theater)

En la época de Linneo se creía que las especies eran entidades separadas entre sí desde el momento de la creación por Dios, y que se mantenían inalteradas a lo largo de los siglos. Sin embargo, posteriormente los geólogos establecieron que la Tierra era mucho más vieja que lo que decía la biblia, y que había grupos de organismos recogidos en fósiles que aparecían y desaparecían mucho antes del momento establecido para la creación. Costó aceptar que los fósiles corresponden realmente a organismos vivos. Cuando se fueron acumulando datos científicos sobre las especies se vio que dentro de una especie había variaciones morfológicas según los lugares estudiados. Ello llevó a la aceptación de una cierta variabilidad dentro de las especies inmutables. Sin embargo, algunos autores se permitían ir más allá y decir que algunas especies podrían cambiar tanto que se podrían transformar en otras especies.

A principios del siglo XIX fue Lamarck (1809) quien primero sugirió que el hombre habría surgido desde formas antiguas de primates. También que las especies adquirían modificaciones y que éstas pasaban a la descendencia. Incluso sugirió la existencia de un ancestro común para todos los organismos de la Tierra (Figura 2). Sin embargo, las bases en las que se sustentaba esta teoría eran incorrectas: proponía que había generación espontánea, pero sólo para las formas más simples, no se aceptaba la extinción, sino cambios, y los cambios tendían a la perfección. La co-existencia de formas simples y complejas era porque las complejas se generan desde las formas simples continuamente mediante un proceso progresivo de adquisición de complejidad. Una de sus ideas más potentes fue que los animales se adaptan al medio mediante la creación de órganos nuevos para una función concreta, y que esos órganos se heredan.

Figura 2. La imagen de la izquierda fue añadida a posteriori a la publicación Philosophie Zoologique de J.B. Lamarck, donde se establecen relaciones evolutivas entre grupos de organismos. (Tomado de Wikisources (https://fr.wikisource.org/wiki/Philosophie_zoologique_(1809)/Troisi%C3%A8me_Partie/Additions)

Más avanzado el siglo XIX se presenta el El Origen de las Especies por C.H. Darwin, libro en el cual queda establecido que los organismos vivos descienden unos de otros, que no hay generación espontánea, y que el mecanismo de aparición de nuevas especies se debe a la selección por parte del medio ambiente de las variaciones de los caracteres o de los caracteres nuevos que aparecen en los organismos. Es la teoría de la evolución. Darwin dibujó esquemas para representar esa idea de descendencia (Figura 3)

Figura 3. Representaciones gráficas hechas por Darwin para representar las relaciones de descendencia entre grupos de organismos a lo largo de la evolución.

Al no haber generación espontánea, todo organismo desciende de otro anterior. Así, la clasificación de la diversidad de organismos que hay en la Tierra puede hacerse ahora usando una característica que una vez establecida es inapelable: las relaciones de parentesco establecidas durante la evolución. Esta conexión entre especies se ha convertido en característica para agrupar y ordenar a los seres vivos. De manera que las especies que están más emparentadas se agrupan juntas y las que tienen relaciones más distantes se agrupan más separadas.

Las relaciones de parentesco entre los organismos vivos se establecen mediante numerosas herramientas con las que se comparan sus caracteres: estudios morfológicos, fisiológicos, ecológicos, etológicos, etcétera. Actualmente una de las herramientas más poderosas para establecer relaciones de parentesco son los estudios moleculares, y más concretamente la genética (secuencia de bases en el ADN). Todas estas herramientas tratan de averiguar, mediante comparación, qué organismos comparten ancestros comunes y si dichos ancestros fueron recientes o muy antiguos en el tiempo..

Las relaciones de parentesco entre grupos de organismos se representan de manera gráfica con líneas y puntos de bifurcación en lo que se denominan árboles filogenéticos. Árboles porque se representan mediante líneas a modo de ramas y filogenéticos porque intentan representar relaciones de parentesco. Por ejemplo, en la Figura 4, se representan las relaciones de parentesco entre 3 grupos de organismos. Se puede apreciar que los grupos de organismos A y B están más emparentados entre sí puesto que comparten un ancestro común que no tiene el grupo C. De esta manera los grupos A y B se agruparon juntas, mientras que el C quedaría fuera de ese grupo. Como ejemplo, en la Figura 5 se observa la relación de parentesco entre varios grupos de mamíferos y cómo quedan agrupados según esa relación.

Figura 4. Representación gráfica de la relación de descendencia entre los grupos de organismos A, B y C. A y B tienen un antepasado común no compartido con C, por lo que filogenéticamente están más próximos.
Figura 5. Árbol filogenético con las relaciones evolutivas entre los principales grupos de mamíferos. (Modificado de NiKolaev et al., 2007. PloSGenetics. 3(1):e2)

Si pudiésemos colocar todas las especies que conocemos y establecer sus relaciones de descendencia tendríamos un esquema enorme (Figura 6) con multitud de líneas y puntos de bifurcación, que podría asemejarse a un árbol enorme. A este esquema global de relaciones de parentesco entre todas los organismos conocidos es a lo que se llama árbol de la vida. En realidad, para estar completo deberíamos incluir también a todos los organismos vivos que han existido sobre la Tierra.

Por tanto podemos definir el árbol de la vida como una representación gráfica de la genealogía y relaciones evolutivas de todos los organismos vivos. El árbol de la vida es por tanto un árbol filogénetico que incluye a todos los organismos vivos.

Figura 6. A. Representación resumida del árbol de la vida incluyendo a los organismos vivos. Sólo se esquematizan las principales ramas. B. A medida que nos acercamos cada rama principal se va dividiendo en más ramas menores. (Tomado del árbol interactivo de https://itol.embl.de/itol.cgi)

Para saber más:

Gontier N. 2011. Depicting the tree of life: the philosophical and historical roots of evolutionary tree diagrams. Evo Edu Outreach. 4:515–538.

Gregory TR. 2008. Understanding evolutionary trees. Evo Edu Outreach. 1: 121-137.

Understanding evolution/The tree room. UC Museum of paleontology. Universtity of California. Berkeley. https://evolution.berkeley.edu/the-tree-room/

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