Taxonomía: la clasificación de los seres vivos

La taxonomía es la ciencia que se ocupa de la clasificación de los organismos en función de sus similitudes, a menudo morfológicas.

Los fundamentos del sistema moderno de clasificación de organismos fueron formulados en el siglo XVIII por el naturalista Linneaus en su libro Systema naturae". En el sistema de clasificación linneano la jerarquía taxonómica se basa en la idea de agrupar los organismos según el grado de semejanzas y existen diferentes categorías que van constituyendo grupos cada vez más generales.

Linneo utilizó la jerarquía basada en semejanzas para clasificar los organismos, pero sin dar una respuesta científica del porqué; fue el biólogo Lamarck, a finales del siglo XVIII, quien dedicó gran parte de su trabajo a la clasificación sistemática de los organismos y además trató de encontrar una explicación a la jerarquía basada en semejanzas.

La teoría moderna de la evolución aporta una explicación causal de las similitudes entre los seres vivos: los organismos evolucionan por un proceso de descendencia con modificaciones. Los cambios, y por tanto las diferencias, se acumulan generación tras generación. Así que, cuanto más reciente sea el último ancestro común, menor será la diferencia acumulada entre dos especies.

Por tanto, las semejanzas en forma y en función reflejan la proximidad filogenética, por lo que podemos reconstruir las relaciones filogenéticas a partir de análisis comparativos entre organismos vivientes mediante estudios de anatomía, taxonomía, embriología, biología molecular, biogeografía o cualquier otra disciplina biológica.

Pero, en la reconstrucción de las filogenias encontramos diversos problemas, incluso si no tenemos en cuenta la falta de información que suele darse, siendo preciso distinguir ente semejanza evolutiva (homología) y semejanza causal (analogía). Una homología se da cuando la semejanza entre dos caracteres reflejan la presencia de las mismas características en un antepasado común del que las dos especies actuales han heredado, en cambio, la analogía hace referencia a coincidencias morfológicas originadas por separado en distintos linajes como consecuencia del cumplimiento de una función semejante, como por ejemplo las alas de los murciélagos, aves y mariposas.

Para hacer la reconstrucciones de las filogenias de fácil manejo, se agrupan los organismos en categorías con el objetivo de ordenar la diversidad de los seres vivos, proporcionando en todo momento los rasgos distintivos que justifican dicha agrupación y sin carecer de un criterio objetivo de asignación.

La especie es una de las herramientas heurísticas más potentes de las ciencias de la vida, pero su uso generalizado en múltiples disciplinas ha llevado a la dispersión del concepto de especie, por lo que el concepto universal de especie es de muy poca utilidad en cada ciencia en particular. En el caso de la paleoantropología, es necesario un concepto de especie que sirva par explicar de que forma se produjo la evolución, por selección natural, de los homínidos o como mucho de los primates, y, los dos conceptos más utilizados para ello están en conflicto: el concepto biológico de especie (BSC) desarrollado por Ernst Mayr y el concepto evolutivo de especie (ESC) propuesto por Edward Wiley.

• El concepto biológico de especie (BSC): (...) una especie es un grupo de poblaciones naturales que se cruzan, reproductivamente aislado de otros grupos semejantes.

• El concepto evolutivo de especie (ESC): (...) una especie es un linaje de poblaciones de ancestros-descendientes que mantiene su identidad respecto de otros linajes semejantes y que tiene sus propias tendencias evolutivas y destino histórico.

La principal diferencia entre estos dos conceptos es la introducción de la variable tiempo en el concepto evolutivo de especie, y, el principal problema para que ambos conceptos sean compatibles es epistemológico. La selección natural sólo actúa si existe diversidad, generada esta por la acumulación diferencial de cambios; la suma de estos cambios, debidos a los mecanismos de reproducción y a la herencia, no se compartirán entre dos poblaciones si estas no se cruzan, y esto puede suceder, uno, a causa de la aparición de mecanismos de aislamiento reproductivo entre poblaciones simpátricas (ocupan las mismas áreas geograficas) (BSC) y, dos, por la separación entre poblaciones alopátridas (ocupan áreas geográficas separadas) o por la separación entre poblaciones de distintas épocas (ESC).

Entonces ¿cómo podemos saber si dos poblaciones fósiles han permanecido separadas? Cuando en una población (P1) se encuentran rasgos que no tiene la otra población (P2), cabe suponer que no ambas no se cruzaron, lo que es la clave del proceso filogenético. Por ello, y debido a que la variable tiempo es fundamental para el concepto evolutivo de especie (ESC) y no para el concepto biológico de especie BSC) no tiene sentido discutir sobre su compatibilidad, pues solo podrán serlo si entendemos que el objetivo es constatar la separación entre poblaciones sea por la razón que fuere.

Una vez que hemos identificado una población que se ha mantenido separada falta escudriñar en qué medida ha mantenido su identidad respecto a las otras poblaciones semejantes. Utilizando el concepto biológico de especie, esto se puede lograr comprobando si el cruce entre las poblaciones da descendencia fértil, si no es así, ambas poblaciones están compuestas por especies distintas. El problema está en las poblaciones fósiles, si aplicamos el concepto evolutivo de especie no podemos comprobarlo mediante el cruce, además de que el objetivo es comprobar la separación entre dos poblaciones durante un largo período de tiempo, por lo que se recurre a las características morfológicas y métricas. No obstante, esto no está exento de problemas, pues cuando se trata de taxas fósiles, una de las principales dificultades es la variabilidad que puede haber dentro de una misma especie, si es muy alta puede que dos ejemplares diversos morfológicamente pertenezcan a la misma especie y viceversa.

Aunque no existe un método mágico para identificar si una muestra se compone de una especie o de dos, veamos algunos de los métodos que van más allá de una comparación morfológica simple.

• Técnica morfométricas avanzadas.

Consiste en la aplicación de técnicas estadísticas avanzadas a la morfometría con el objetivo de determinar los límites admisibles de variabilidad en especies fósiles de homínidos. Estas técnicas parten de la variabilidad que existe dentro de una especie determinada de antropoides actuales y comparan los resultados obtenidos con las diferencias entre distintos taxas fósiles.

Si este método proporcionase conclusiones precisas sería posible utilizarlas como criterio para decidir si un ejemplar fósil debe asignarse a un taxa ya definidos o si es conveniente crear una nueva especie.

Pero, este método presenta dos problemas: el primero, que las conclusiones cambian si se toman como baremo una especie muy poco o muy polimórfica, y, el segundo, esta técnica obliga a tener una descripción casi completa de las muestras objeto de estudio.

No obstante, existe un criterio para la identificación aplicable a muestras incompletas: un criterio cualitativo de detección de apomorfias (carácter novedoso), plesiomorfias (carácter primitivo) y homoplasias (carácter paralelo) entre dos o más especímenes, un asunto harto debatido, que puso de manifiesto la necesidad de determinar con anterioridad la filogenia de los ejemplares cuyos rasgos se quiere comprar, dando lugar a un razonamiento circular. Una posible solución a este razonamiento circular es cambiar el nivel de enfoque, es decir, determinar la filogenia de los géneros antes de entrar en el detalle de los rasgos, pues si disponemos de una referencia acerca de la filogenia de los géneros, es posible en ocasiones detectar homologías y analogías, pudiendo establecer, a partir de ahí, tanto linajes como rangos de variación.

• Identificación molecular.

Los avances de la genética molecular han permitido disponer de un método objetivo de identificación de especies: por medio de la distancia genética que existe entre dos taxa.

Reconstruir los linajes de los que proceden las especies actuales es el propósito de cualquier teoría filogenética, pero la reconstrucción no es sencilla, aunque la mejor solución disponible para clasificar los taxa fósiles es la cladística del zoólogo Will Henning.

• Cladística.

La Cladística es una herramienta biológica que sirve para determinar las relaciones evolutivas entre los organismos basándose en los caracteres relativamente derivados (apomorfos). Un carácter derivado es aquel que se ha originado a partir de un carácter primitivo. Actualmente es el método filogenético más aceptado para estudiar las relaciones evolutivas entre los organismos.

La cladística es un método de análisis preciso, que utiliza los caracteres apomórficos compartidos o sinapomorfías (conjunto de caracteres derivados compartidos por un grupo de táxones) de los organismos estudiados. El análisis cladístico es la base de la mayoría de los sistemas modernos de clasificación biológica que pretenden agrupar los organismos en función de sus relaciones evolutivas (filogenéticas).

Las ordenaciones cladísticas se basan en el principio de máxima parsimonia, es decir, el sistema de relación entre los grupos se establece considerando el mínimo número de transformaciones necesarias para pasar de los caracteres primitivos (pleisomórficos) a los caracteres derivados (apomórficos).

Un análisis cladístico puede basarse en una información tan pequeña como el investigador quiera, aunque la investigación sistemática moderna generalmente se apoya en muchas fuentes de información distintas, incluyendo secuencias de ADN y ARN, datos bioquímicos y datos morfológicos. El resultado final de un análisis cladístico, generalmente realizado mediante un programa informático, que genera un diagrama de relaciones en forma de árbol denominado "cladograma".

En un cladograma, las puntas de las ramificaciones representan a los táxones, las ramificaciones deben ser idealmente binarias (bifurcaciones) y los dos táxones que quedan en los extremos de una bifurcación se denominan hermanos o grupos hermanos.

Cada subárbol se llama clado, con independencia del número de ramificaciones que contenga. Un clado se considera natural cuando todos los organismos que contiene comparten un único antepasado que no es común con ningún otro organismo del cladograma. Cada clado es por tanto una serie de descendencia o linaje monofilético definido por una serie de caracteres que aparecen en sus miembros, pero no en los otros de los que se diferencia precisamente porque carecen de ellos. Estos caracteres son los identificadores del clado o sinapomorfías (caracteres derivados compartidos).

Fuente: Cela Conde, C.J y Ayala, F.J (2014): Evolución humana: el camino hacia nuestra especie, Madrid, España, Alianza editorial.