¿Qué es la vida? Esta pregunta tiene implicaciones tan vastas y profundas que, para tan siquiera resolverla de forma somera, requiere de un abordaje interdisciplinar. Para lograr estudiarla, los científicos la han ordenado de manera sistemática y jerárquica, en lo que conocemos como niveles de organización de la vida, niveles de organización biológica o de organización de los seres vivos. Sin embargo, aunque existen múltiples formas en las que se organiza la vida, podemos distinguir ciertas características de los seres vivos, que nos ayudan a clasificarlos de manera general.
- En este artículo vamos a explorar la organización de la vida.
- Iniciaremos con el repaso de qué es un ser vivo y cuáles son sus características.
- Luego, aprenderemos sobre los niveles de organización de la vida, así como su definición y ejemplos de cada uno.
- Después veremos los tipos de organismos, según los criterios de clasificación más usados.
- Continuaremos revisarando cómo se clasifican los organismos en unicelulares y pluricelulares (según el número de células que los conforman) y en eucariotas y procariotas (de acuerdo con la presencia o ausencia de un núcleo definido).
- Finalmente, repasaremos cómo se clasifican los organismos en autótrofos y heterótrofos (según la fuente de carbono que usan) y en fotótrofos y quimiótrofos (según la energía que usan).
Organización de la vida: Los seres vivos
Los seres vivos son entidades biológicas que tienen la capacidad de realizar funciones vitales, como el crecimiento y el metabolismo. Se caracterizan por estar compuestos de células, tener material genético y ser capaces de responder a estímulos.
Todos los seres vivos en el planeta Tierra están constituidos por los mismos elementos químicos y se rigen por las mismas leyes físicas. Además, a diferencia de la materia inerte, los seres vivos comparten una serie de características propias:
- Homeostasis: Mecanismo de autorregulación que permite a los seres vivos mantener un estado de equilibrio dinámico en su interior.
- Desarrollo y crecimiento: Procesos de transformación progresiva, a través de las diferentes etapas vitales (desarrollo), y de tamaño, como consecuencia de la proliferación celular (crecimiento).
- Metabolismo: Conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células y que convierten los alimentos en la energía necesaria para el funcionamiento, el crecimiento y la reproducción.
- Relación o interacción: Acción o conjunto de acciones vinculantes entre dos o más seres vivos, que involucra algún grado de reciprocidad.
- Reproducción y herencia: Formación de nuevos organismos y transmisión de información genética para perpetuar los genes de una población.
- Evolución y adaptación: Transformación gradual, a lo largo del tiempo, como resultado de la selección de los individuos en una población que responden mejor a los cambios en su entorno.
Los seres vivos se ordenan en una estructura jerárquica denominada niveles de organización de la vida, la cual consta de una serie de componentes con distintos grados de complejidad. Estos componentes, o niveles, van desde las unidades fundamentales de la vida (las células) hasta el conjunto total de los seres vivos del planeta Tierra (la biosfera).
La cantidad de niveles de organización de la vida que conforman un ser vivo depende de su complejidad estructural y funcional.
Niveles de organización de la vida
Los niveles de organización de la vida son categorías jerarquizadas de los componentes micro (componentes en los que se divide) y macro (componentes de los que hace parte) de los seres vivos (organismos).
Los componentes micro, o niveles inferiores al organismo, son: Célula, Tejido, Órgano y Sistema.
Los componentes macro, o niveles superiores al organismo, son: Población, Comunidad, Ecosistema, Bioma y Biosfera.
Hay otros componentes por debajo del nivel de célula, como los átomos y moléculas. Estos niveles no los consideramos aquí, porque son niveles abióticos (sin vida).
Fig. 1: Los principales niveles de organización de la vida incluyen componentes micro (por debajo del nivel de organismo) y macro (por encima).
Cada uno de los niveles de organización de la vida posee características y propiedades que influyen de manera directa en los niveles inmediatamente inferior y superior. Aunque pueden existir otros niveles de organización (intermedios o secundarios), acá veremos los niveles principales, los más ampliamente usados:
Nivel | Definición | Ejemplos |
Célula | Unidad estructural y funcional de los seres vivos. Bloques que forman los componentes fundamentales y diferenciados de los tejidos, órganos y sistemas. | - Organismos pluricelulares: Óvulos y espermatozoides (gametos), neuronas, adipocitos, glóbulos rojos.
- Organismos unicelulares como Vorticella, Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae.
|
Tejido | Conjunto definido de células especializadas que comparten un origen embrionario y cumplen una función específica. | - Tejidos animales: epitelial, muscular, conjuntivo, nervioso.
- Tejidos vegetales: meristemas, xilema, floema, epidermis, peridermis, parénquima, colénquima y esclerénquima.
|
Órgano | Unidad funcional y estructural, constituida por tejidos especializados, que se organizan para cumplir un rol particular. | - Órganos animales. como el corazón, hígado, riñones, páncreas, estómago, pulmones y cerebro.
- Órganos vegetales, como hojas, tallos, raíces, flores y frutos.
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Sistema | Grupo de órganos relacionados que interactúan entre sí y trabajan en conjunto, para desempeñar una función fisiológica vital determinada. | Los sistemas del cuerpo humano: Circulatorio, digestivo, endocrino, excretor, inmune, linfático, locomotor (muscular y óseo), nervioso, reproductor, respiratorio y urinario. |
Organismo | Ser vivo individual y diferenciado con una estructura orgánica especializada y jerarquizada. Unidad o entidad viva que cumple un ciclo de vida de nacimiento, desarrollo y muerte. | - Ser vivo que puede llevar a cabo procesos vitales, como la obtención de energía y el crecimiento.
- Mantiene un equilibrio interno u homeostasis y responde a estímulos ambientales.
- Está constituido por sistemas y hace parte de una población.
|
Población | Individuos de una especie que coexisten en un lugar y momento. Comparten propiedades biológicas, relacionándose ecológica y reproductivamente. | Una manada de elefantes, un enjambre de abejas, un cardumen de sardinas, una parvada de gorriones, una jauría de lobos, un rebaño de ovejas, los robles de un bosque, una colonia de la bacteria Escherichia coli. |
Comunidad | Poblaciones de diferentes especies en el mismo espacio y tiempo, que interactúan entre sí. Junto con los factores abióticos, forman los ecosistemas. | Peces de los arrecifes de coral del caribe, las bacterias en el suelo de un jardín, las bacterias del intestino humano, los cactus de un desierto, las orquídeas de una selva, las coníferas de la Patagonia. |
Ecosistema | Comprende la comunidad de seres vivos y sus condiciones ambientales, así como las relaciones entre organismos y entre estos y su entorno. | Un río, un lago, un océano, un estuario, un manglar, un bosque tropical seco, un estero, una playa rocosa, un arrecife, una pradera de pastos marinos, una isla. |
Bioma | Conjunto de ecosistemas de áreas geográficas determinadas que comparten patrones climáticos, tipos de vegetación o grupos de animales predominantes. | Bosque tropical, Bosque templado, Bosque boreal o taiga, Pradera, Tundra, Chaparral o matorral, Desierto, Sabana, Manglar, Zonas polares, Jungla o Selva y Mediterráneo. |
Biosfera | Capa de la corteza terrestre donde se desarrolla la vida. Conjunto total de formas de vida del planeta Tierra y el medio en que habitan, incluyendo biomas y clima. | Únicamente hace alusión a la capa de la corteza terrestre del planeta Tierra donde hay vida. |
Tabla 1. Niveles de organización de la vida: definición y ejemplos.
Tipos de organismos
Los principales tipos de organismos se basan en su nivel de organización celular y en su nutrición, ya que estos factores determinan en cierta medida su posición en el ecosistema y su relación con otros organismos:
El nivel de organización celular se refiere al número y tipo de células que componen al organismo; es decir, si es unicelular o pluricelular y si las células tienen un núcleo definido (eucariotas) o no (procariotas).
La nutrición de un organismo también es un factor importante en su clasificación, ya que se refiere a la forma en que el organismo obtiene su alimento.
- Nos enfocamos en las fuentes de carbono y energía que utilizan.
Aunque hay muchas otras maneras de clasificar a los organismos, los previamente mencionados son algunos de los criterios fundamentales y más ampliamente usados para distinguir entre tipos de organismos.
Continuaremos adentrándonos en cada uno de estos esquemas de clasificación:
Fig. 2: Los criterios de clasificación más básicos para distinguir los tipos de organismos incluyen su organización celular y su tipo de nutrición.
Organismos unicelulares y pluricelulares
Clasificamos a los organismos como unicelulares y pluricelulares, según el número de células que los conforman.
Los organismos unicelulares son seres vivos formados por una única célula, que lleva a cabo todas las funciones vitales imprescindibles. por lo que
Debido a esto, los organismos unicelulares son considerados propiamente como individuos; aunque, casi exclusivamente, sean organismos microscópicos.
Una excepción a este patrón son los xenofióforos, organismos primitivos unicelulares gigantes que habitan los fondos abisales de las profundidades de los océanos. Los xenofióforos son foraminíferos, protistas marinos provistos de conchas divididas en cámaras. Estos organismos pueden alcanzar tamaños de hasta más de 10 centímetros; es decir, ¡son células macroscópicas!
Los organismos pluricelulares están constituidos por más de una célula. Estas se especializan y se agrupan en tejidos, para cumplir funciones concretas dentro del organismo. Como consecuencia, dependen las unas de las otras y no consiguen sobrevivir de forma aislada.
A continuación, veremos algunas características generales que diferencian a los organismos unicelulares de los pluricelulares.
Característica | Organismos unicelulares | Organismos pluricelulares |
Número de células | Una única célula. | Dos o más células. |
Grupos de organismos | Pueden ser eucariotas o procariotas: Dominios Archaea, Bacteria y Eukarya. | Son eucariotas. Los 5 reinos del dominio eukarya: Animalia, Chromista, Fungi, Plantae y Protozoa. |
Tamaño | Microscópicos, se miden en micras (la millonésima parte de un metro).
| Micro y macroscópicos (llegan a medir hasta varios metros: la ballena azul, el cachalote y el calamar gigante, entre otros). |
Hábitats | Presentes en todos los ambientes, incluso con condiciones extremas de temperatura, humedad y acidez, entre otras. | Ausentes en ambientes extremos; pero, presentes en una gran variedad de hábitats. |
Niveles de organización | Al ser una única célula, no pueden especializarse ni formar tejidos, órganos o sistemas. Sí pueden formar agregados celulares, como colonias. | Sus células pueden especializarse y formar tejidos, órganos y sistemas bien diferenciados. |
Tabla 2: Comparación de las principales características entre organismos unicelulares y pluricelulares.
Organismos procariotas y eucariotas
Clasificamos a los organismos según el tipo de células que los conforman. Existen dos tipos de células básicas, que se diferencian en estructura, metabolismo y ciertas funciones: procariotas y eucariotas.
Fig. 3: Comparación de la estructura y componentes entre células procariotas y eucariotas.
Los organismos procariotas son aquellos cuyas células no tienen un citoesqueleto bien desarrollado, ni una membrana nuclear que separe el material genético del citoplasma. Es decir, no tienen núcleo bien definido y no tienen orgánulos membranosos.
Los organismos eucariotas son aquellos cuyas células tienen un núcleo bien definido y orgánulos membranosos, incluyendo el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, las mitocondrias y cloroplastos. Estas células tienen un citoesqueleto bien desarrollado y una membrana nuclear que separa el material genético del citoplasma.
Hay tres dominios de organismos en la Tierra: Archaea, Bacteria y Eukarya. De estos, de los cuales los dos primeros son procariotas y el tercero es eucariota.
Para conocer en profundidad estos dominios, visita nuestros artículos Organismos eucariotas y Organismos procariotas.
Los organismos procariotas son considerados los precursores de los organismos eucariotas. Según la teoría endosimbiótica, propuesta por la científica Lynn Margulis en los años sesenta, hace aproximadamente 2500 millones de años, la atmósfera contenía una cantidad considerable de oxígeno, resultado de la fotosíntesis que realizaban las Cianobacterias. Algunos procariotas que eran capaces de utilizar el oxígeno para obtener energía fueron fagocitados (engullidos), más no digeridos por células más grandes. Entonces, las células aeróbicas pasaron a ser lo que hoy en día conocemos como las mitocondrias, en las células animales, y los cloroplastos, en las células vegetales. Dicha simbiosis permitió a las células conquistan nuevos ambientes y evolucionar hacia organismos estructuralmente más complejos.
Organismos autótrofos y heterótrofos
Clasificamos a los organismos como autótrofos y heterótrofos, según la fuente de carbono que utilizan para sintetizar moléculas orgánicas:
- Los organismos autótrofos pueden sintetizar su propia materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos(carbono inorgánico).
- Las plantas, las algas y ciertas bacterias y arqueas son autótrofos, porque tienen la capacidad de producir compuestos orgánicos complejos a partir de compuestos inorgánicos mucho más simples. Por eso, su nutrición no depende del consumo de otros seres vivos.
- Los organismos heterótrofos, por otro lado, dependen de la materia orgánica proveniente de otros organismoscomo fuente de carbono (carbono orgánico).
- Animales, hongos, algunos protistas y algunas bacterias no pueden producir su propio alimento. Estos organismos deben consumir materia orgánica, para obtener la energía y los nutrientes necesarios para su desarrollo.
Los organismos autótrofos, también denominados productores, sintetizan por sí mismos las sustancias orgánicas necesarias para llevar a cabo sus procesos metabólicos.
Los autótrofos son fundamentales para el equilibrio de los ecosistemas, ya que proporcionan la base de la cadena alimentaria y son una fuente importante de oxígeno para otros seres vivos. Además, al convertir el dióxido de carbono en compuestos orgánicos, cumplen un rol crucial en la regulación de los niveles de CO2 en la atmósfera terrestre y en el ciclo del carbono.
Los organismos heterótrofos son aquellos que no pueden producir su propio alimento y dependen de otros organismos para obtener energía y nutrientes.
Será más fácil identificar estos tipos de organismos si reconocemos lar raíces etimológicas de los términos Autótrofo y Heterótrofo.
| Autótrofo | Heterótrofo |
Raíz griega | αυτος = Auto | τροφή = trofos | ἕτερος = Hetero | τροφή = trofos |
Significado | Por sí mismo | Alimentación; nutrición. | Distinto; diferente; otro | Alimentación; nutrición |
Definición | Producen su propio alimento | Se alimentan de la materia orgánica de otros seres vivos. |
Tabla 3: Las
raíces etimológicas para los términos autótrofo y heterótrofo hacen referencia a cómo obtienen sus alimentos los organismos.
Organismos fotótrofos y quimiótrofos
También clasificamos a los organismos según la fuente de energía que utilizan para sintetizar moléculas orgánicas:
- Los organismos fotótrofos utilizan la energía de la luz para llevar a cabo sus procesos celulares. Durante la fotosíntesis, convierten la energía solar en energía química, que utilizan para sintetizar compuestos orgánicos, a partir del dióxido de carbono y el agua.
- Los organismos quimiótrofos no dependen de la energía lumínica para la producción de energía, sino que utilizan la energía liberada por la oxidación de compuestos químicos. Es decir, obtienen energía de compuestos inorgánicos mediante la oxidación de moléculas químicas.
La oxidación es un proceso químico asociado a la producción de energía. en el que un átomo, ion o molécula pierde electrones (y la energía que estos contienen).
Veamos, ahora, las raíces etimológicas correspondientes:
| Fotótrofo | Quimiótrofo |
Raíz griega | φωτός = Foto | τροφή = trofos | χημεία = Quimio | τροφή = trofos |
Significado | Luz | Alimentación; nutrición | Sustancia química | Alimentación; nutrición |
Definición | Utilizan la luz del sol como fuente de energía | Utilizan sustancias inorgánicas como fuente de energía |
Tabla 4: Las
raíces etimológicas para los términos fotótrofo y quimiótrofo hacen referencia a cómo obtienen energía lo organismos.
Por último veamos qué tipo de nutrición, en función de las fuentes de energía y carbono, tienen los principales grupos de seres vivos:
| Fuente de energía |
Fuente de carbono | | Fotótrofos | Quimiótrofos |
Autótrofos | Fotoautótrofos Bacterias y protistas fotosintéticos y plantas. | Quimioautótrofos Bacterias y arqueas quimioautótrofas. |
Heterótrofos | Fotoheterótrofos Algunas bacterias. | Quimioheterótrofos Animales, hongos y numerosas bacterias y protistas. |
Tabla 5: Los tipos de organismos que existen, según la fuente de carbono y de energía que utilizan, lo cual es parte de su metabolismo.
Por ejemplo, la fotosíntesis es un proceso que llevan a cabo organismos fotoautótrofos. La fotosíntesis se lleva a cabo en plantas, algas y algunas bacterias. Durante la fotosíntesis, los autótrofos convierten compuesto inorgánicos (el dióxido de carbono y el agua) en compuestos orgánicos, como la glucosa. Para esto utilizan la luz solar como fuente de energía química.
Para llevar a cabo este proceso, los autótrofos necesitan clorofila y otros pigmentos, que les permiten capturar la energía luminosa; y orgánulos, como los cloroplastos, que contienen las enzimas necesarias para la fotosíntesis.
Organización de la vida - Puntos clave
- Los niveles de organización en de la vida son categorías jerarquizadas de los componentes en los que se dividen los organismos y de los componentes de los que hacen parte.
- Los niveles inferiores a organismo son: Célula, Tejido, Órgano y Sistema.
- Los niveles superiores a organismo son: Población, Comunidad, Ecosistema, Bioma, Biósfera.
- Los seres vivos comparten una serie de características propias: Homeostasis, Desarrollo y crecimiento, Metabolismo, Relación o interacción, Reproducción y herencia y Evolución y adaptación.
- Hay muchas maneras de clasificar a los organismos; pero, de modo básico, podemos clasificarlos en:
- Unicelulares o pluricelulares, según el número de células que los constituyen.
- Eucariotas o procariotas, según el tipo de células que poseen.
- Autótrofos o heterótrofos, según la fuente de carbono en la que se basa su nutrición.
- Fotótrofos o quimiótrofos, según la fuente de energía que utilizan.
- Según la teoría endosimbiótica, los organismos procariotas son considerados los precursores de los organismos eucariotas.
- Las células de los animales, las plantas y los hongos son eucariotas; mientras que las bacterias, las arqueas y las algas azul-verdosas son miembros de las procariotas.
- Los autótrofos, también denominados productores, sintetizan por sí mismos las sustancias orgánicas necesarias para llevar a cabo sus procesos metabólicos.
- Los heterótrofos: son aquellos que no pueden producir su propio alimento y dependen de otros organismos para obtener nutrientes.
- Los organismos fotótrofos son capaces de convertir la energía de la luz en energía química para utilizarla en sus actividades celulares.
- Los organismos quimiótrofos obtienen energía de compuestos inorgánicos mediante la oxidación de moléculas químicas.
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