EL ÁRBOL DE LA VIDA: SISTEMÁTICA Y EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS

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Publicar un libro sobre el árbol de la vida supone una aventura. Un reto al que se han enfrentado dos investigadores del CSIC, Pablo Vargas del Real Jardín Botánico y Rafael Zardoya del Museo Nacional de Ciencias Naturales, que han coordinado el trabajo de más de medio centenar de científicos especialistas en los distintos grupos de seres vivos.

El árbol de la vida: sistemática y evolución de los seres vivos. Imaagen: Laura Díez.

Fue Darwin quien imaginó “el gran Árbol de la Vida” anticipando que algún día conoceríamos en detalle las relaciones entre todas las especies, tanto las vivas como las extinguidas, y que más allá de constituir un nuevo sistema de clasificación, sería un marco para estudiar la evolución de la vida.

A lo largo de 53 capítulos se hace un recorrido por el árbol de la vida y las metodologías y otras disciplinas que utilizan la filogenia como hipótesis de trabajo para describir la biodiversidad actual del planeta.

Como punto de partida se desgrana el desarrollo de la sistemática –ciencia de clasificación de los seres vivos- cuyo progreso en las últimas décadas ha sido espectacular. A partir de ahí es posible adentrarse en los tres grandes grupos o dominios de seres vivos: bacterias, arqueas y eucariotas. El descubrimiento de los tres dominios constituye un hito en la breve historia de la filogenia molecular que, por otra parte, no ha estado exento de polémica.

Las bacterias y las árqueas comparten una gran diversidad metabólica a pesar de su gran simplicidad celular ya que constan de una sola célula y carecen de núcleo. Aunque el número de especies apenas alcanza el 0,5% de todas las especies descritas actualmente, su biomasa global sería equivalente a la de todos los vegetales que cubren el planeta.

Hasta que no se pusieron a punto técnicas de filogenia molecular no fue posible descubrir las arqueas, las cuales, junto a las bacterias, llevan 3.500 millones de años sobre la Tierra. Ambos grupos han colonizado todos los ambientes que permiten la vida. Uno de los rasgos más asombrosos de su biología es la transferencia horizontal de genes, que puede ocurrir entre especies muy alejadas, cosa que no ocurre en los eucariotas, en los que el intercambio genético se restringe a los miembros de una misma especie.

Aunque el origen de los eucariotas aún está por resolver, cada vez hay más evidencias de que las mitocondrias –orgánulos que se encargan de suministrar energía a las células eucarióticas- son el resultado de la simbiosis entre una arquea y una bacteria.

La diversidad biológica de este dominio es extraordinaria ya que abarca organismos unicelulares y pluricelulares, autótrofos y heterótrofos. Es más, una gran parte de su riqueza está aún por descubrir, especialmente en lo que se refiere a los microbios –protistas-, organismos clave para averiguar el origen de la multicelularidad, el cloroplasto y la mitocondria.

La filogenia de los eucariotas constituye un campo de la ciencia que se reescribe dia a día. Recientemente se han agrupado los hongos –Fungi- con los animales –Metazoos- y se han separado de las plantas. Actualmente el término planta se reserva para un grupo natural de algas rojas, algas glaucofitas y una línea verde –clorobiontes- también conocidas como plantas verdes, de la que surgieron las plantas terrestres que conquistaron la tierra hace unos 470 millones de años, cambiando de modo drástico la composición de la biosfera.

Posteriormente, la adquisición de un tejido vascular, con funciones de sostén y transporte de sustancias a larga distancia, ha permitido a las plantas vasculares colonizar exitosamente los distintos ambientes terrestres y dominar en poco tiempo todos sus ecosistemas, superando las 270.000 especies.

Después de los insectos y de las arañas, los hongos son los eucariotas más numerosos. Evolutivamente están más cerca de los animales que de las plantas, aun cuando la micología sigue vinculada a la botánica por razones históricas. El tránsito del medio acuático al terrestre ocurrió a través de una importante radiación evolutiva que ha dado lugar a una cifra en torno al millón y medio de especies, de las que no se conoce ni el 10%.

Junto con los hongos, los metazoos o animales modernos son los seres vivos más ricos en especies, aproximadamente 1.200.000. El camino evolutivo seguido por los animales en sus orígenes es muy complejo ya que todo indica que diferentes regiones en el genoma han podido experimentar historias evolutivas muy dispares.

Por otra parte, también resulta fundamental comprender las transiciones que dan lugar a los organismos con simetría bilateral que constituyen la inmensa mayoría de los animales, desde algunos parásitos intracelulares microscópicos hasta las ballenas.

A partir de aquí, la rama que seguíamos se divide en dos linajes muy complejos por la rápida diversificación acaecida durante el Cámbrico. La línea que se inicia con los protóstomos representa el 95% de la diversidad animal, ya que incluye los dos filos con un mayor número de especies descritas: los artrópodos, con 1,1 millón, y los moluscos, con más de 100.000.

Por su parte, los deuteróstomos –aquellos en los que el primer orificio embrionario se transforma en ano y la boca es de nueva formación- incluyen a los cordados y, por tanto, a los vertebrados. Este grupo señala el paso definitivo del medio acuático al terrestre, lo que le ha permitido una colonización exitosa de infinidad de hábitats en todos los continentes.

Para ayudar al lector a interpretar los grandes grupos y la evolución de la vida desde su origen, también se abordan aspectos evolutivos en los que las filogenias son imprescindibles, como pueden ser la especiación, la biogeografía, la evolución en islas, la ecología evolutiva, la evolución del comportamiento, la evolución del desarrollo o la simbiosis. En los capítulos finales se detallan los métodos actuales de reconstrucción filogenética y se discuten los avances de la taxonomía tanto teóricos como prácticos.

No existe ningún texto que aglutine de forma tan vigorosa el extraordinario conocimiento filogenético adquirido en la última década, en la que el aporte de datos y enfoques ha sido sorprendente. Si bien el reto que supone profundizar en la filogenia es pasmoso, el nivel de conocimiento que hay hoy en día sobre las relaciones filogenéticas entre los organismos vivos es suficientemente sólido como para aventurar que la síntesis que ofrece este libro sea válida durante largo tiempo.

Uno de los atractivos de la obra es subrayar las principales cuestiones pendientes de resolver, lo que no hace sino aquilatar el conocimiento científico que poseemos sobre el árbol de la vida.