Biología Fundamental: Clasificación y Fisiología de Animales y Plantas

El Reino Animal: Características y Clasificación

Los animales son organismos eucariotas, heterótrofos y pluricelulares. Realizan las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Su clasificación se basa en diversos criterios:

Nivel de organización: Desde la especialización celular básica hasta la formación de tejidos, órganos y sistemas.
Tipo de simetría corporal: Bilateral (con un eje de simetría que divide el cuerpo en dos mitades iguales) o radial (con múltiples planos de simetría alrededor de un eje central).
Características del desarrollo embrionario:
- Diblásticos: Poseen dos capas embrionarias (ectodermo y endodermo).
- Triblásticos: Poseen tres capas embrionarias (ectodermo, mesodermo y endodermo).
Presencia o ausencia de cavidad interna (celoma):
- Acelomados: Carecen de celoma.
- Pseudocelomados: Poseen una cavidad corporal no completamente revestida por mesodermo.
- Celomados: Poseen un celoma verdadero, completamente revestido por mesodermo.

Subreinos Principales

El reino animal se divide tradicionalmente en dos grandes subreinos:

Parazoos	Eumetazoos
Cierta especialización celular.	Alta especialización celular.
Carecen de tejidos verdaderos.	Poseen tejidos, órganos y sistemas.
No tienen simetría definida (o muy rudimentaria).	Presentan simetría corporal: bilateral o radial.
Desarrollo embrionario atípico, sin capas celulares bien definidas.	Número de capas embrionarias: diblásticos o triblásticos.
Ejemplos: Filos Placozoos y Poríferos (esponjas).	Ejemplos: El resto de los filos de animales.

Gnatostomados: Vertebrados con Mandíbulas

Los gnatostomados son un grupo diverso de vertebrados caracterizados por la presencia de mandíbulas. Incluyen a los peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.

Peces Condrictios (Peces Cartilaginosos)

Forma: Hidrodinámica.
Piel: Recubierta de escamas placoides (dentículos dérmicos).
Esqueleto: Cartilaginoso.
Aletas: Dos aletas pectorales y una aleta caudal asimétrica (heterocerca).
Vejiga natatoria: Carecen de ella.
Boca: Ventral.
Hendiduras branquiales: Independientes, sin opérculo.
Termorregulación: Ectotermos (animales de sangre fría).
Hábitat: Acuáticos marinos.
Ejemplos: Raya, tiburón, pez sierra, pez martillo.

Peces Osteictios (Peces Óseos)

Forma: Hidrodinámica.
Piel: Recubierta de escamas con espículas.
Esqueleto: Óseo.
Aletas: Aletas pectorales, pélvicas y aleta caudal simétrica (homocerca).
Vejiga natatoria: Poseen vejiga natatoria.
Hendiduras branquiales: Recubiertas por un opérculo.
Termorregulación: Ectotermos.
Hábitat: Marinos o de agua dulce.
Ejemplos: Trucha, sardina, salmón, lenguado.

Anfibios

Piel: Sin escamas y húmeda, que apoya la respiración pulmonar para el intercambio gaseoso.
Esqueleto: Óseo.
Extremidades: Dos pares de patas.
Respiración: Branquial en larvas y pulmonar en adultos.
Ciclo biológico: Metamorfosis.
Termorregulación: Ectotermos.
Ejemplos:
- Anuros: sapos, ranas.
- Urodelos: salamandras.

Reptiles

Piel: Con escamas o placas córneas.
Esqueleto: Óseo.
Extremidades: Dos pares de patas (a veces ausentes, como en serpientes).
Respiración: Pulmonar; las hendiduras branquiales no desarrollan branquias.
Termorregulación: Ectotermos.
Reproducción: Ovíparos, con huevos provistos de cubiertas protectoras.
Locomoción: Se desplazan reptando.
Ejemplos:
- Saurios: lagartos.
- Quelonios: tortugas.
- Ofidios: serpientes.
- Crocodilianos: cocodrilos, caimanes.

Aves

Piel: El cuerpo y las alas están cubiertos de plumas; las patas, de escamas.
Esqueleto: Óseo.
Adaptaciones al vuelo: Cuerpo aerodinámico, extremidades anteriores transformadas en alas, sacos aéreos y músculos pectorales muy desarrollados.
Respiración: Pulmonar; las hendiduras branquiales no desarrollan branquias.
Termorregulación: Endotermos (animales de sangre caliente).
Reproducción: Incuban huevos y cuidan a sus crías.

Mamíferos

Piel: Cubierta de pelo, con glándulas sebáceas y sudoríparas.
Esqueleto: Óseo.
Respiración: Pulmonar; las hendiduras branquiales no desarrollan branquias.
Extremidades: Dos pares de patas que pueden sufrir transformaciones (alas, aletas, etc.).
Glándulas mamarias: Las hembras poseen glándulas mamarias que segregan leche para alimentar a las crías.
Reproducción: La mayoría son vivíparos.
Termorregulación: Endotermos.
Clasificación en órdenes principales:
- Monotremas (ovíparos): ornitorrinco y equidna.
- Marsupiales: koala y canguro.
- Placentarios: cánidos, felinos, bóvidos, cetáceos y seres humanos.

El Reino Vegetal: Estructura y Fisiología

Características Generales de las Plantas

Las plantas son organismos eucariotas, pluricelulares y fotoautótrofos, con un ciclo vital diplohaplonte y adaptados al medio terrestre. Viven fijas al sustrato, del que obtienen agua y sales minerales. El oxígeno y el dióxido de carbono (CO₂) que requieren los toman del aire.

Clasificación de las Plantas

Grupo Principal	Subgrupo	Filo / División	Características Clave
Plantas No Vasculares (Sin tejidos conductores)		Briofitos (Hepáticas)	Adaptadas al medio terrestre, pero dependientes del agua para su reproducción. Organización corporal tipo talo. Los musgos presentan estructuras semejantes a raíces (rizoides), tallos (cauloides) y hojas (filoides).
Plantas No Vasculares (Sin tejidos conductores)		Briofitos (Musgos)
Plantas Vasculares (Con tejidos conductores y estructura cormo)	Plantas Sin Semillas	Esfenofitos (ej. Equisetos)	No tienen flores ni semillas. Estructura cormo sencilla, con raíz, tallo subterráneo (rizoma) y hojas (frondes).
	Plantas Sin Semillas	Pteridofitos (ej. Helechos)
	Plantas Con Semillas	Gimnospermas	Tienen flores rudimentarias, unisexuales, poco vistosas y agrupadas en conos. No tienen frutos; las semillas están desnudas.
		Cicadofitos (ej. Cicas) Ginkgofitos (ej. Ginkgo biloba) Coniferofitos (ej. pinos, abetos, cipreses)
		Angiospermas	Tienen flores vistosas, hermafroditas o unisexuales. Las semillas están encerradas en un fruto que las protege y ayuda a la dispersión. Se dividen en: Monocotiledóneas Dicotiledóneas

Nutrición Autótrofa en Plantas

Las plantas realizan la fotosíntesis para producir su propio alimento. Los briofitos, de pequeño tamaño y organización tipo talo, se fijan al suelo por rizoides y absorben nutrientes por simple difusión, requiriendo ambientes húmedos y sombríos. Las plantas cormofitas, con organización cormo, poseen raíz, tallo, hojas y tejidos conductores especializados.

Fases de la Nutrición en Plantas Vasculares

Absorción de nutrientes inorgánicos por la raíz: Las plantas vasculares absorben del suelo agua y sales minerales a través de los pelos radicales. Esta mezcla forma la savia bruta.
Transporte de la savia bruta hasta las hojas: La savia bruta es transportada desde la raíz hasta las hojas a través del xilema.
Intercambio de gases y fotosíntesis en las hojas: En las hojas, la savia bruta (transportada por el xilema) y el CO₂ (absorbido a través de los estomas) entran en los cloroplastos de las células. Allí tiene lugar la fotosíntesis, resultando en la formación de savia elaborada y la liberación de O₂.
Transporte de la savia elaborada por la planta: La savia elaborada, formada durante la fotosíntesis, se distribuye por toda la planta a través del floema.
Eliminación de productos de desecho: La planta elimina productos como CO₂, O₂ y agua.

El Transporte de la Savia Bruta por el Xilema

El agua y las sales minerales que penetran en el xilema constituyen la savia bruta. El xilema es el tejido conductor de la savia bruta desde las raíces hasta el resto de la planta. Este transporte se debe a tres fenómenos principales:

La transpiración: Es la pérdida de vapor de agua por los estomas, debido a la energía solar, que provoca el ascenso de la savia bruta en contra de la gravedad.
La fuerza de cohesión de las moléculas de agua: La cohesión entre las moléculas de agua se debe a los puentes de hidrógeno que forman entre ellas (capilaridad). Esto permite que formen una columna ininterrumpida (teoría de la tensión-cohesión).
La presión radicular: La diferencia de concentración entre el suelo y las células de la raíz genera una presión que favorece el ascenso de la savia bruta por el xilema.

El Transporte de la Savia Elaborada por el Floema

Una vez que la savia bruta llega a las hojas, se transforma, durante la fotosíntesis, en savia elaborada. Su transporte por toda la planta se denomina translocación y se efectúa a través del floema.

La Función de Relación en Plantas

Las plantas, aunque no se desplazan, responden a estímulos de su entorno a través de mecanismos complejos, incluyendo hormonas y movimientos específicos.

Hormonas Vegetales (Fitohormonas)

Las hormonas vegetales o fitohormonas son sustancias que, en bajas concentraciones, promueven, inhiben o modifican el desarrollo de las plantas.

Hormona	Procesos que Regulan
Auxinas	Estimulan el crecimiento del tallo y la raíz. Inhiben la abscisión (caída) de hojas, flores y frutos.
Giberelinas	Estimulan el crecimiento del tallo y la germinación de semillas. Promueven la floración.
Citoquininas	Promueven la división celular. Retrasan el envejecimiento (mantienen la juventud del vegetal). Aumentan la resistencia del vegetal ante virus, bajas temperaturas y herbicidas.
Ácido Abscísico	Provoca la dormancia de las yemas y semillas. Induce el cierre de los estomas en condiciones de estrés hídrico. Promueve la senescencia (envejecimiento).
Etileno	Promueve la maduración de frutos. Induce la senescencia y abscisión de hojas y flores.

Los Tropismos

Los tropismos son respuestas de crecimiento direccional de la planta hacia o en contra de un estímulo externo. Se habla de tropismo positivo cuando la respuesta es de acercamiento al estímulo, y de tropismo negativo en caso contrario.

Fototropismo: Respuesta de la planta a una variación de luz. Se manifiesta por una curvatura de la planta orientada hacia la fuente de luz. La hormona auxina es clave en este proceso.
Hidrotropismo: Respuesta de la planta a un estímulo cuyo origen es el agua. Las raíces presentan hidrotropismo positivo (crecen hacia el agua).
Gravitropismo (o Geotropismo): Respuesta a estímulos de origen gravitatorio. Los tallos tienen un gravitropismo negativo (crecen hacia arriba, en contra de la gravedad), y las raíces, positivo (crecen hacia abajo, a favor de la gravedad).

Las Nastias

Las nastias son movimientos reversibles de partes de la planta que no dependen de la dirección del estímulo, sino de su intensidad.

Tigmonastias: Movimientos debidos a cambios en la turgencia de las células, producidos por estímulos de roce o contacto en las hojas de algunas plantas. Un ejemplo notable es la mimosa (Mimosa pudica).
Fotonastias y Termonastias: Son respuestas propias de estructuras florales (pétalos) ante estímulos de luz y de calor ambiental, respectivamente, provocando su apertura o cierre.