Un vistazo a la Biodiversidad: Ambientes compuestos de diversos organismos.
Dra. Claudia Sierra Castillo / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Biól. Luis Fernando Cruz García / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Centro de Investigaciones Biológicas de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Archivo: Biología
Normalmente cuando escuchamos el término biodiversidad pensamos en ambientes compuestos de organismos que son apreciados a simple vista, sin embargo, más allá de lo que nuestros ojos pueden ver hay un mundo compuesto por una gran cantidad de organismos unicelulares que hace que los ambientes funcionen adecuadamente, de hecho los organismos multicelulares están compuestos por células especializadas que realizan funciones determinadas de acuerdo al tejido que conforman. Si nos remontamos al origen de la vida después de que la Tierra se formó hace aproximadamente 4 mil 600 millones de años, nos encontraremos con que en sus inicios sólo había elementos químicos sencillos que al estar interactuando con las condiciones del lugar dieron lugar a las moléculas y estas a su vez compuestos y macromoléculas que forman parte importante de la estructura y funcionamiento de las células actuales como: el agua que constituye aproximadamente el 70% del volumen celular, las moléculas orgánicas compuestas básicamente de: lípidos presentes en las membranas, proteínas que llevan a cabo el funcionamiento celular, carbohidratos como fuente de energía y el material genético ADN y ARN; que interactúan con elementos inorgánicos: fósforo, azufre, iones como: sodio, potasio, cloro, magnesio, y calcio, entre otros, proporcionando a la célula los elementos necesarios para su correcto funcionamiento. Por lo tanto, estas pequeñas moléculas no solamente eran de un tipo único sino que eran muy diversas, que al reaccionar entre ellas y con las condiciones ambientales formaron una serie de estructuras realizando diversas funciones que forman parte de la vida hoy en día.
Se piensa que la vida se origino hace 3 mil 600 millones de años con las primeras células que existieron “las procariotas” un ejemplo de ellas son las bacterias organismos tan pequeños que es necesario la ayuda de un microscopio de luz para poder observar solamente su forma, ya que las dimensiones son de 1 a 10 μm, estos organismos unicelulares poseen material genético y sus recursos para aplicarlo tan eficientemente como una célula más compleja, podían vivir en condiciones anaerobias (en ausencia de oxígeno) y posteriormente surgieron las bacterias aerobias (en presencia de oxígeno). Conforme fue avanzando el tiempo y con los subsecuentes cambios en el medio, las condiciones variaron considerablemente y entonces se originan las células eucariotas que son más grandes que las procariotas, ya que miden de 10 a 100 μm, por lo tanto la complejidad y la necesidad de tener una compartamentalización de las funciones que se llevarían a cabo dentro de las células se incrementa, de esta manera se forma el núcleo y los organelos que van ha realizar actividades específicas en su interior, claro esta, sin dejar de comunicarse con el resto de la célula.
Continua el paso del tiempo y las células empiezan a optimizar sus recursos formando las colonias como las esponjas de mar que siguen conservando su individualidad y se organizan para realizar sus funciones eficientemente. Posteriormente se incrementa la complejidad y las células comienzan a organizarse para unirse formando a los organismos multicelulares como las plantas, animales, hongos y por supuesto nosotros los humanos. Cada célula que se formo en ese entonces se origina con diferentes características dando lugar a la gran biodiversidad que existe desde los organismos unicelulares a los pluricelulares de nuestro planeta. Pues bien, si nosotros analizamos que la vida surge de lo simple y de un ancestro común, con las mismas bases moleculares nos podemos dar cuenta que cada célula tuvo que adaptarse al ambiente en el cual se estaba desarrollando, por lo que las células y los organismos cumplen sus funciones vitales creando sus propias estrategias de sobrevivencia; es decir, todos los organismos tienen las mismas funciones pero aplican los mecanismos adecuados para asegurar su progenie. De tal manera que la biodiversidad viene desde la gran diversidad que existe a nivel molecular y el genoma que es heredado de padres a hijos hasta los diferentes ambientes que aun podemos apreciar en estos tiempos.
Los organismos unicelulares han colonizado prácticamente todos los ambientes del planeta, evolucionando versátilmente desde el punto de vista bioquímico y estructural de simples a muy complejas. Los organismos unicelulares pueden ser encontrados en condiciones extremas como las bacterias termoácidofilas que viven en un medio rico en azufre con un pH de 2 y temperaturas hasta de 80ºC, la bacteria quimiolitótrofa Thiomargarita namibiensis habitante del fondo marino, las cianobacterias que realizan la fotosíntesis o bien algunas que viven dentro de plantas o animales realizando funciones importantes en el organismo, por ejemplo, en el humano tenemos una gran cantidad de bacterias que realizan funciones muy importantes como una correcta digestión y absorción de los alimentos en el intestino. Dentro de las eucariotas unicelulares se encuentran algas, protozoos, algunos hongos como la levadura Saccharomyces cerevisiae que se utiliza en la elaboración del pan y de la cerveza, además como modelo biológico para diversos experimentos científicos. Cada uno de los organismos unicelulares realizan funciones importantes en su ecosistema, sin ellos no se podrían llevar a cabo los ciclos vitales como el del carbono.
En cuanto a los organismos multicelulares nos encontramos que ellos provienen de las múltiples divisiones celulares, de la reproducción sexual y de la gran cantidad de células con diferentes funciones de acuerdo al tejido, órgano o sistema que constituyen a un organismo complejo: plantas, animales u hongos. Las plantas están compuestas de diferentes tejidos con células especificas de acuerdo a la función que van ha desempeñar como las células que forman el parénquima responsable de la fotosíntesis y otras reacciones metabólicas, las células del colénquima que se encargan de dar soporte y endurecer las paredes celulares, las células epidérmicas de las hojas que forman un revestimiento y le proporciona a las plantas protección y las formadoras del xilema que se encargan del transporte de agua y nutrientes, entre otras.
En los animales, las células que los constituyen son considerablemente más diversas que las plantas, por ejemplo: las células epiteliales que forman laminas que cubren la superficie del cuerpo y delimitan a los órganos internos, cada una de estas células realizan una función diferente como: protección, absorción, secreción, entre otras. Los fibroblastos son células que forman parte del tejido conectivo, las neuronas del tejido nervioso, los eritrocitos, leucocitos y trombocitos, forman parte del tejido sanguíneo. La sangre de los vertebrados es similar en cuanto a las células sanguíneas; sin embargo, existen diferencias de acuerdo al grupo de vertebrado, como es el caso de los eritrocitos de mamíferos que en estado maduro no tienen núcleo y son pequeños aproximadamente de 7 μm de diámetro, mientras que los demás vertebrados poseen eritrocitos elípticos y nucleados que en ocasiones alcanzan tamaños de hasta 12 x 20 μm en reptiles. En comparación con las células sanguíneas, las células que forman el epitelio que recubre el interior de la boca es muy diferente a las células de la sangre.
Otro grupo de las eucariotas son los hongos de los cuales encontramos una gran diversidad en forma, tamaños y funciones, se encuentran desde microscópicos donde se muestra las hifas y esporas del moho, hasta microscópicos. Todo lo anterior nos marca una gran diversidad de células desde los organismos unicelulares procariotas y eucariotas, hasta los organismos multicelulares eucariotas formadoras de las células, que siguiendo los niveles de organización darán origen a los tejidos, órganos, sistemas y el organismo.
De acuerdo a lo mencionado la biodiversidad viene proporcionada desde las células y sus componentes, esto nos permite tener la gran cantidad de organismos que constituyen un ambiente y que a su vez de acuerdo a las condiciones del medio se definirán las características del organismo que dará lugar a los ambientes naturales como los bosques, desiertos, selvas, entre otros e incluso al ambiente particular que ha sido elaborado por el hombre. Por lo tanto, todas las células de los organismos multicelulares tendrán la forma que les confiere el tejido al que pertenecen de acuerdo a su función y características particulares en cuanto a sus constituyentes. Finalmente todos los organismos son parte integral de la biodiversidad interactuando entre ellos y los factores ambientales.
Claudia Sierra Castillo es técnico laboratorista clínico y cuenta con la licenciatura en biología en la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM). Además de la especialidad en microscopía electrónica aplicada a las ciencias biológicas en la Facultad de Ciencias de la UNAM y el Doctorado en Ciencias en el Instituto Tecnológico de Oaxaca. Ha laborado en la UAEM desde 1983 a la fecha, actualmente es investigador titular A adscrito al CIB en el Laboratorio de Bioingeniería Acuícola y responsable del Laboratorio de Biología Celular de la Facultad de Ciencias Biológicas UAEM. Pertenece al Cuerpo Académico reconocido por PROMEP “Manejo Biotecnológico de Recursos Acuáticos” de la DES de Ciencias Naturales. Es miembro del Sistema Estatal de Investigadores. Ha obtenido reconocimientos por el Consejo Universitario y en Congresos Nacionales por la asesoría de alumnos y participaciones personales.
Luis Fernando Cruz García es técnico laboratorista clínico, sus estudios de licenciatura los realizó en la Facultad de Ciencias Biológicas de la UAEM. Actualmente labora en el Laboratorio de Bioingeniería Acuícola del Centro de Investigaciones Biológicas en la UAEM como profesor Investigador A de medio tiempo. Colabora activamente en el Laboratorio de Biología Celular por lo que ha participado en congresos, cursos, talleres, organización de eventos académicos, entre otros. Ha obtenido reconocimientos por el Consejo Universitario y en Congresos Nacionales.
NOTA: Todas las fotografías de organismos y ambientes mostrados fueron obtenidas en el Estado de Morelos; las fotografías celulares y de tejidos fueron obtenidas en el laboratorio de Biología Celular con un microscopío de luz Nikon, con las siguientes ópticas: campo claro, campo obscuro y contraste de fases con aumento de 100 X, a excepción de las 6, 7, 8 y 11 que están a un aumento de 40X .