- Principals grups taxonòmics
- La taxonomia i la nomenclatura
- Principals regnes
- Protozoa
- Chromista
- Fungi
- Plantae
- Animalia
- Els vegetals: característiques i funcions vitals
- Els animals: característiques i funcions vitals
- Presentacions diapositives
1. Principals grups taxonòmics
1.1. La taxonomia i la nomenclatura
La taxonomia (deriva del grec antic, taxis: significa ordre i nomos que significa ‘llei o norma’) és la ciència que tracta de la classificació, la nomenclatura i la identificació (circumscripció) dels organismes en grups basant-se en els seus trets comuns.
Els organismes s’agrupen en tàxons o categories taxonòmiques. Es poden ajuntar diversos grups d’una mateixa categoria per formar-ne un de categoria superior, construint així una jerarquia taxonòmica.
La unitat bàsica de classificació és l’espècie. Taxons de categoria inferior a l’espècie són la subespècie, la varietat o la raça en espècies domèstiques, entre altres.
Per sobre de l’espècie, la resta de taxons són artificials i els establim seguint criteris acordats, però que no deixen de ser arbitraris. Així, un grup d’espècies que reuneixen unes característiques determinades (homologies) constitueixen un gènere. Diversos gèneres formen una família, diverses famílies formen un ordre. Per sobre d’aquest se situen la classe i el fílum (phylum) o tipus, que entre els vegetals sol ser la divisió. Per sobre tots ells se situen els regnes i els dominis.
Per poder precisar millor la classificació sovint s’ha de recórrer a
taxons intermedis, com la subdivisió, la subclasse o el superordre, entre d’altres.
Les categories principals són:
- el domini
- el regne (només per eucariotes)
- el fílum o divisió
- la classe
- l’ordre
- la família
- el gènere
- l’espècie
La taxonomia es va complicar a la fi del segle XVIII amb el descobriment d’una multitud d’espècies en els tròpics.
Els científics es van adonar que no era suficient nomenar només les espècies per les seves característiques, sinó que també era important tractar de dilucidar les relacions entre elles.
El botànic suec Carl von Linné (1707-1778) és considerat el fundador de la taxonomia moderna perquè va ser el primer a realitzar una classificació rigorosa i científica de les espècies d’organismes vius coneguts en la seva època, en funció del grau de semblances estructurals que presentaven.
Va desenvolupar un sistema conegut com a taxonomia linneana per a la categorització dels organismes, així com de la nomenclatura binomial, per a la seva nomenclatura.
Mentre tots els tàxons que van del domini al gènere són uninomials (formats per un sol nom), el taxó d’espècie és binomial. És a dir el nom de l’espècie està compost per dues paraules: la primera paraula correspon al nom genèric (gènere) i la segona al seu nom específic. Així, dins un mateix gènere totes les espècies que inclou són anomenades amb el mateix primer terme i canvien el segon mot.
El mot genèric sempre s’escriu amb majúscula mentre que el mot específic sempre ho fa en minúscula; ambdós termes s’escriuen en cursiva (lletra impresa), o subratllat (manuscrit). Només els tàxons ubicats a la categoria de gènere o inferior, s’han d’escriure en llatí i en lletra cursiva.
Per exemple:
- Phoenix canariensis (palmera canària)
- Phoenix dactylifera (palmera de dàtils)
Phoenix és un gènere amb 13 espècies de palmeres:
| Domini | Eukaryota |  |
| Regne | Plantae | |
| Ordre | Arecales | |
| Família | Arecaceae | |
| Subfamília | Coryphoideae | |
| Gènere | Phoenix |
Una de les definicions més acceptades de l’espècie biològica es basa en la capacitat de reproducció entre individus. Una espècie és un conjunt d’individus que es poden reproduir entre si i donar lloc a una descendència fèrtil.
Espècie biològica segons Dobzhansky 1935, i Mayr, 1942, és un grup (o població) natural d’individus que poden creuar-se entre sí, però que estan aïllats reproductivament d’altres grups afins. D’aquí es pot deduir el concepte de POBLACIÓ, un conjunt d’individus que pertanyen a la mateixa espècie i que ocupen el mateix hàbitat.
A hores d’ara s’han catalogat més d’1,4 milions d’espècies en tot el món, però es pensa que el nombre d’espècies que possiblement hi ha al planeta supera de llarg aquesta xifra.
La taula mostra la quantitat d’espècies conegudes de cada grup d’organismes.
Mentre que mamífers i aus són ben coneguts, els invertebrats són molt desconeguts. El grau de desconeixement està relacionat amb el treball realitzat.
Mentre a Europa, per alguns grups es coneix el 100% dels seus components, a altres parts del món ni tan sols estem segurs de conèixer tots els vertebrats (rèptils i peixos són potser els més desconeguts). Hi ha àrees senceres de la Terra on es desconeixen grups sencers d’insectes (per exemple de dípters).
1.2 Principals Regnes
El 1969, Robert Whittaker proposa una classificació basant-se en el tipus cel·lular, el nivell d’organització, la nutrició i les relacions evolutives. La classificació dels éssers vius de Whitaker en 5 regnes ha estat molt emprada i ha establert la base per als nous sistemes de classificació:
- El regne Monera: que agrupa els organismes procariotes, els bacteris.
- El regne Protista inclou organismes eucariotes unicel·lulars o pluricel·lulars simples, com algues unicel·lulars i protozous.
- El regne Fungi inclou organismes eucariotes que es caracteritzen per tenir parets cel·lulars de quitina i per ser heteròtrofs, és a dir, obtenir nutrients mitjançant la degradació d’altres organismes o matèria orgànica morta.
- El regne Plantae inclou organismes eucariotes fotosintètics, com les plantes, que es caracteritzen per tenir parets cel·lulars de cel·lulosa i per produir oxigen mitjançant la fotosíntesi.
- El regne Animalia inclou organismes eucariotes heteròtrofs que es caracteritzen per no tenir parets cel·lulars i per ser capaços de moure’s.
Classificació en 3 dominis i 6 regnes
A finals del segle XX, els estudis de seqüències d’ARN ribosòmic de Carl Woese van demostrar que els “procariotes” no formen un únic grup natural..
Actualment, a partir de la proposta de Cavalier-Smith també és força acceptada la classificació en tres dominis Bacteria, Archaea i Eukarya.
La classificació en dominis és més precisa perquè reflecteix millor les relacions evolutives entre els diferents grups d’organismes.
Els dominis Bacteria i Archaebacteria no es divideix en regnes.
El domini Eukaryota es classifica els següents regnes:
- Regne Protozoa
- Regne Chromista
- Regne Plantae
- Regne Fungi
- Regne Animalia
1.2.1 Protozoa
Els protozous són organismes eucariotes unicel·lulars, d’alimentació heteròtrofa i amb digestió interna. S’alimenten de cèl·lules vives o de residus orgànics. Es desplacen. Viuen en medis aquàtics.
Alguns contribueixen amb l’elaboració de compostos orgànics i d’altres originen malalties com la malària i la malaltia de la son.
El parameci i l’ameba són protozous. El parameci es caracteritza per capturar l’aliment movent els cilis i l’ameba emet pseudopodis per desplaçar-se i fagocitar l’aliment.
Els protozous es reprodueixen asexualment per mitjà de la divisió binària o bipartició o per partició múltiple: esporulació. En alguns d’ells es produeix un fenomen de sexualitat anomenat conjugació en què dos individus es fusionen i intercanvien material genètic entre tots dos.
1.2.2 Chromista
Les algues són organismes eucariotes unicel·lulars o pluricel·lulars tal·lòfits (sense teixits) de nutrició autòtrofa.
Les algues són fotosintètiques, és a dir, utilitzen la llum del Sol per a obtenir l’energia que els permetrà convertir la matèria inorgànica (aigua, sals minerals i el diòxid de carboni) en matèria orgànica. Per això tenen, igual que els vegetals, uns orgànuls cel·lulars anomenats plasts on s’hi troben els pigments fotosintètics.
A diferència de les plantes, els Chromista tenen clorofil·la c, i no emmagatzemen la seva energia en forma de midó. A més, solen portar diversos pigments a més de la clorofil·la, que no es troben a les plantes. Són aquests pigments els que els donen el seu característic color marró o daurat. Alguns grups d’algues tenen el pigment verd (la clorofil·la) emmascarat per altres pigments que els proporcionen altres colors (groc, marró o vermell).
Els feòfits o algues marrons són sempre pluricel·lulars i marines, el seu color característic es deu a l’emmascarament de la clorofil·la per altres pigments, el carotè i la ficoxantina presents als tilacoides dels cloroplasts.
Algunes espècies de feòfits, com els sargassos, poden assolir més de 100 m de longitud. Manquen de midó com a substància de reserva i és substituït per la laminarina.
El tal·lus pot ser un simple filament, una gruixuda estructura llarga o una estructura plana i ramificada. Les algues terroses més complexes presenten tals que recorden l’organització de les plantes cormòfites amb fulles, tiges i arrels.
L’estructura en forma de fulla rep el nom de làmina o limbe, l’eix que les sustenta estipi o estípit i la part que la fixa al substrat s’anomena hapteri.
Les seves cèl·lules tenen una paret cel·lular de cel·lulosa, externa a la membrana cel·lular que els dona rigidesa. Les que són pluricel·lulars tenen una estructura anomenada tal·lus, que els donen en certs casos, aspecte de planta superior.
Es reprodueixen asexualment i sexualment. La reproducció asexual pot ser per divisió binària en cas d’algues unicel·lulars o per fragmentació en algues pluricel·lulars.
La reproducció sexual pot ser per gàmetes o per meiòspores. Les algues macroscòpiques generalment presenten un cicle haplodiploide. En aquest cicle s’alterna un gametòfit haploide amb un esporòfit diploide. El gametòfit produeix gàmetes que després de la fecundació produeix individus diploides. Aquests esporòfits diploides, per meiosi, origina meiòspores que en germinar donen lloc a un gametòfit haploide. (Ho estudiarem amb més detall en temes posteriors).
ELS CICLES DE VIDA
|
Les algues viuen en tota mena d’habitats, però sobretot aquàtics, tant marins com d’aigua dolça.
Dins dels Cromistes es poden diferenciar:
Cromòfits: aquelles que tenen cloroplasts amb clorofil·la a i c, si procedeixen d’una alga vermella, i amb clorofil·les a i b si procedeixen d’una alga verda. En aquest mateix grup podem trobar algues unicel·lulars (diatomees, dinoflagel·lats, algues daurades, haptòfits i criptòfits) i pluricel·lulars (algues marrons).
Algues cloraracneas: Microalgues mixòtrofes sense cloroplasts, s’alimenten ingerint bacteris i cromistes més petits, a més de realitzar la fotosíntesi. Normalment tenen forma d’amebes petites.
Organismes heteròtrofs (ciliats, foraminífers, radiolaris, heliozous) i paràsits (oomicets i apicomplexos).
1.2.3 Plantae
El regne de les plantes o metàfits inclou els éssers eucariotes, pluricel·lulars amb teixits diferenciats i nutrició autòtrofa fotosintètica.
El regne Plantae sensu lato (en el sentit ampli) inclou totes les plantes terrestres, les plantes aquàtiques (com Posidonia sp.) i les algues verdes i roges. No serà aquesta acepció la que veurem a les nostres classes.
Plantae sensu strictissimo (en el significat més estricte) inclou només els embriòfits (Embryophyta) o metàfits (Metaphyta), és a dir, les plantes terrestres. Ho són les molses, les falgueres i els espermatòfits o plantes amb flor.
La immensa majoria són de vida aèria. Això és possible perquè tenen la superfície recoberta d’una capa de cèl·lules impermeable que evita que s’assequin (l’epidermis) i perquè tenen unes estructures per fixar-se a terra i absorbir els nutrients i mantenir-se dretes. També existeixen plantes aquàtiques (com Posidonia sp).
Adaptaciones a la vida terrestre
S’hi distingeixen els briòfits (les molses) que són plantes sense vasos conductors (no vasculars) i els cormòfits que són les plantes amb vasos conductors (vasculars). Aquests últims els podem dividir en els pteridòfits (les falgueres, equisets i licopodis) que no tenen ni flors ni llavors i els espermatòfits o plantes superiors que sí que en tenen.
Els briòfits
Són les primeres plantes que van colonitzar el medi terrestre gràcies a un teixit epidèrmic impermeable que impedeix que s’assequin i es morin, però que té uns orificis que permeten l’intercanvi de gasos.
Dins aquest grup hi trobem les molses que tenen estructures semblants a les arrels, les tiges i les fulles, però com que no tenen teixits vasculars a l’interior, es tracta de falses arrels, falses tiges i falses fulles que s’anomenen rizoides, caulidis i fil·lidis.
Aquestes darreres són simples tal·lus plans amb epidermis i sense nervacions. Els briòfits són plantes no vasculars. L’aigua i sals minerals que absorbeixen del terra no són conduïts per l’interior de tubs sinó que passen directament de cèl·lula a cèl·lula. Això fa que els briòfits només puguin mesurar uns pocs centímetres d’alçada. La majoria viuen en llocs molt humits.
Els briòfits presenten reproducció asexual per propàguls o fragmentació del gametòfit i reproducció sexual amb alternança de generacions. Això fa que el seu cicle biològic sigui haplodiploide, és a dir, hi ha alternança entre una fase gametofítica haploide amb una fase esporòfit diploide. En els briòfits, el gametòfit és la generació dominant.
La fase haploide és un gametòfit (n) de color verd, que presenta caulidi i fil·lidis. És la forma abundant i evident. El gametòfit genera gàmetes masculins (n) i gàmetes femenins (n).
En presència d’aigua els gàmetes masculins poden nedar fins on es troben els gàmetes femenins i es produeix la fecundació. El zigot resultant és diploide i germina donant lloc a l’esporòfit (2n), menys abundant i que pren forma de filaments o peu amb una càpsula apical. A la càpsula apical es produeixen meiosis que generen espores haploides (n). Aquestes espores són alliberades i quan cauen a terra germinen donant lloc a l’aparició de nous gametòfits. A més a més de la manca de sistema vascular, en els briòfits, les cèl·lules de les plantes són haploides durant la major part del seu cicle vital. Els esporòfits viuen molt poc i depenen dels gametòfits.
A mesura que els grups són més evolucionats s’hi pot apreciar una reducció de la mida del gametòfit i un augment de l’esporòfit. Pots informar-te més llegint aquesta entrada del Naturalsom: L‘alternança de generacions en vegetals i aquesta de la Wikipedia Dominancia del esperófito
Els pteridòfits
Són plantes amb vasos conductors que tenen a més del teixit epidèrmic impermeable un teixit conductor que els permet conduir per tota la planta l’aigua i les sals minerals que absorbeixen. Això implica que poden arribar a tenir una alçada de fins i tot uns quants metres (1 o 2 metres en països temperats i fins a 16 metres en les selves tropicals). A més, per tenir teixits conductors es considera que tenen fulles, tiges i arrels autèntiques. Les falgueres i els equisets pertanyen a aquest grup.
Com les molses, els pteridòfits precisen aigua per a reproduir-se, ja que els gàmetes masculins han de desplaçar-se nedant fins als gàmetes femenins. Això es deu al fet que, com succeeix en les molses, no tenen flors i, per tant, no poden produir pol·len (estructures que tanquen els gàmetes masculins i que permeten el seu transport per l’aire).
Com els briòfits presenten reproducció asexual, a partir del rizoma que para de créixer, i reproducció sexual amb alternança de generacions.
A diferència de les molses, la forma predominant és la que produeix les espores sexuals, és a dir l’esporòfit (que en el nostre país tenen una mida d’entre 25?cm a 2 m d’alçada). Aquest i la forma efímera, petita i poc abundant és la que forma els gàmetes, és a dir el gametòfit (tenen una mida d’uns 5 o 6 mil·límetres) i que s’anomena protal·lus.
L‘esporòfit posseeix unes fulles molt grans denominades frondes, que surten d’una tija subterrània horitzontal anomenada rizoma, de la qual sorgeixen nombroses arrels.
Les frondes generalment estan molt dividides i quan són joves estan enrotllades sobre si mateixos en forma de bastó.
En el seu inrevés es troben uns punts groguencs, els sorus, dintre dels quals estan els esporangis que són els llocs on es formen les espores sexuals (haploides, n).
La germinació de les espores dona lloc als gametòfits. En la seva cara inferior, la que està en contacte amb l’aigua, apareixen unes protuberàncies (gametangis) amb gàmetes masculins dins i uns gametangis més grans amb un sol gàmeta femení. Si hi ha prou aigua, els gàmetes masculins poden nedar fins al gàmeta femení. La fecundació genera un zigot que comença a multiplicar-se per mitosi dona lloc a un nou esporòfit.
Viuen en zones humides, perquè gual que les molses necessiten l’aigua per tal que les cèl·lules sexuals masculines viatgin fins a trobar les femenines. Per tant, es pot considerar que no han aconseguit una independència total del medi aquàtic.
Els espermatòfits
Són plantes que tenen flors i llavors. Aquestes dues estructures relacionades amb la reproducció els han permès colonitzar fins i tot les zones més seques.
Els espermatòfits es caracteritzen per tenir flors i llavors. Aquest fet representa una excel·lent adaptació al medi terrestre i permet als espermatòfits reproduir-se sense dependre de l’aigua. Els espermatòfits han reduït la fase gametofítica a unes poques cèl·lules que es desenvolupen dins de l’espermatòfit, que és la fase predominant.
Quan les llavors germinen es forma una planta que representa la generació esporofítica, autòtrofa. Aquesta planta formarà flors amb estructures reproductives masculines (sacs pol·línics als estams) i femenines (òvuls al ovari del pistil) i és dins d’aquestes estructures que es formara el gametòfit masculí.
Dins d’aquestes estructures es produeix la meiosi, que forma gàmetes haploides iniciant la generació gametofítica. Es forma un gametòfit masculí representat pels grans de pol·len i un gametòfit femení que és el sac embrionari. Aquestes generacions són paràsites de l’esporofítica, ja que viuen dins dels estams i ovari i a expenses de les reserves d’aquestes estructures.
Aquesta és la funció de les flors, que són òrgans de l’esporòfit capaços de produir grans de pol·len i òvuls. El vent o els insectes s’encarreguen del transport del gra de pol·len fins a les flors que contenen els òvuls en un procés anomenat pol·linització. El gra de pol·len allibera els gàmetes masculins que s’uneixen als òvuls donant lloc a la fecundació. A partir d’aquí es formarà la llavor que donarà després de la germinació un nou esporòfit.
Els espermatòfits són plantes vasculars. La saba bruta es forma característicament a les arrels i es transporta a través del xilema a la resta de la planta. Després de la fotosíntesi, es converteix en saba elaborada, que és transportada pel floema des de les fulles fins a les arrels en sentit contrari.
Els espermatòfits es diferencien en dos grups: les gimnospermes i les angiospermes.
• Les gimnospermes són les plantes amb llavors no tancades dins de fruits. Són plantes amb flor però sense fruit. Les llavors es guarden dins estructures com les pinyes dels pins o els estròbils dels xiprers, que no tanquen dins les llavors.
El grup més abundant és el de les Coníferes (plantes amb cons) estructures que vulgarment són conegudes amb el nom de pinyes. Les coníferes són arbres o arbustos. Exemples: el pi, el xiprer, l’avet i el cedre.
El cicle de vida de les gimnospermes té una generació d’esporòfit dominant. Ambdós gametòfits i els nous esporòfits de la següent generació es desenvolupen a l’esporòfit de la planta progenitora. Els cons es formen a l’esporòfit madur d’una planta.
Dins dels cons masculins, les espores masculines es converteixen en gametòfits masculins. Cada gametòfit masculí està format per diverses cèl·lules tancades dins d’un gra de pol·len.
Dins dels cons femenins, les espores femenines es converteixen en gametòfits femenins. Cada gametòfit femení produeix un ou dins un òvul. La pol·linització ocorre quan el pol·len és transferit des d’un con masculí cap a un femení.
Si l’espermatozoide es trasllada des del pol·len cap a un òvul per dur a terme la fecundació, s’obté com a resultat un zigot diploide. El zigot es converteix en un embrió dins una llavor, la qual es desenvolupa a partir de l’òvul dins el con femení. Si la llavor germina, pot passar a ser un arbre esporòfit madur, cosa que repeteix el cicle.
