2.5: Conclusión del estudio de caso: habitantes y resumen de capítulos

Conclusión del estudio de caso: Nuestros habitantes invisibles

Como recordarás, la faringitis estreptocócica de Wajiha fue causada por la bacteria Streptococcus pyogenes, la especie que se muestra en la fotomicrografía anterior. Wajiha tomó antibióticos para matar a la S. pyogenes, pero esto también mató a su bacteria “buena”, arrojando el equilibrio de microorganismos que viven dentro de ella, lo que resultó en diarrea y una infección por levaduras.

Figura\(\PageIndex{1}\): Streptococcus pyogenes

Después de leer este capítulo, ahora debes saber que microorganismos como las bacterias y levaduras que viven en los humanos también son similares a nosotros en muchos sentidos. Son organismos vivos y por lo tanto comparten con nosotros los rasgos de homeostasis, organización, metabolismo, crecimiento, adaptación, respuesta a estímulos y reproducción. Ellos, como nosotros, contienen genes, consisten en células y tienen la capacidad de evolucionar. Las bacterias intestinales beneficiosas de Wajiha ayudan a digerir su comida como parte de sus procesos metabólicos. Wajiha contrajo una infección por levaduras probablemente debido a que las tasas de crecimiento y reproducción de la levadura que vive en su cuerpo no fueron mantenidas bajo control por bacterias beneficiosas después de tomar antibióticos. Se puede ver que hay muchas maneras en las que una comprensión de las características básicas de la vida puede aplicarse directamente a la suya.

También aprendiste cómo se clasifican los organismos vivos, desde bacterias que están en el dominio Bacterias, hasta levaduras (reino fúngico) y humanos (reino animal) que están ambos en el dominio Eukarya. Probablemente ahora reconozcas que Streptococcus pyogenes es la nomenclatura binomial para esta especie y el hecho de que Streptococcus se refiere al nombre del género.

Como le dijo el médico de Wajiha, hay muchas especies diferentes de microorganismos que viven en el sistema digestivo humano. Se debe reconocer esto como un tipo de biodiversidad llamada diversidad de especies. Esta diversidad se mantiene en un equilibrio, o homeostasis, que puede alterarse cuando un tipo de organismo es asesinado —por ejemplo, por los antibióticos—.

El médico de Wajiha le aconsejó que completara todo el ciclo de antibióticos porque detenerse demasiado pronto mataría a las bacterias que son más susceptibles al antibiótico dejando vivas las bacterias que son más resistentes al antibiótico. Esta diferencia en la susceptibilidad a los antibióticos es un ejemplo de diversidad genética. Con el tiempo, las bacterias resistentes a antibióticos supervivientes tendrán mayores tasas de supervivencia y reproducción en comparación con las bacterias más susceptibles, y el rasgo de resistencia a los antibióticos se volverá más común en la población. De esta manera, las bacterias pueden evolucionar y adaptarse mejor a su entorno —con un costo importante para nuestra salud porque nuestros antibióticos ya no serán efectivos. Este tema del uso indebido de antibióticos que conduce a una mayor resistencia a los antibióticos es una preocupación importante de los expertos en salud pública.

Después de leer la última sección de este capítulo, ya sabes cómo se clasifican los humanos y algunas características de los humanos y de nuestros parientes cercanos. Más allá de nuestras características más obvias de cerebros grandes, inteligencia y la capacidad de caminar erguidos, también servimos como hogar para muchos organismos diferentes que pueden ser invisibles a simple vista pero juegan un papel importante en el mantenimiento de nuestra salud.

Resumen del Capítulo

En este capítulo, aprendiste sobre los principios básicos de la biología y cómo se sitúan los humanos entre otros organismos vivos. Específicamente, aprendiste:

• Para ser clasificado como un ser vivo, la mayoría de los científicos coinciden en que un objeto debe exhibir siete características, entre ellas:
  • Mantener un ambiente interno más o menos constante, lo que se llama homeostasis.
  • Tener múltiples niveles de la organización y estar constituido por una o más celdas.
  • Usar energía y ser capaz de metabolismo.
  • La capacidad de crecer y desarrollarse.
  • La capacidad de evolucionar adaptaciones al entorno.
  • La capacidad de detectar y responder a estímulos ambientales.
  • La capacidad de reproducción, que es el proceso por el cual los seres vivos dan origen a la descendencia.
• La biodiversidad se refiere a la variedad de vida que existe en la Tierra. Incluye diversidad de especies, diversidad genética dentro de las especies y diversidad de ecosistemas.
• La definición biológica formal de especie es un grupo de organismos reales o potencialmente cruzados. En realidad, los organismos suelen clasificarse en especies sobre la base de la morfología.
• Un sistema de clasificación de seres vivos fue introducido por Linneo en el 1700. Incluye taxones desde la especie (menos inclusiva) hasta el reino (más inclusivo). Linneo también introdujo un sistema de nomenclatura de especies, llamado nomenclatura binomial.
• El dominio, un taxón más alto que el reino, fue posteriormente agregado al sistema linneo. Los seres vivos generalmente se agrupan en tres dominios: Bacterias, Archaea y Eukarya. Los humanos y otras especies animales se colocan en el dominio Eukarya.
• Los sistemas modernos de clasificación tienen en cuenta filogenias, o historias evolutivas de organismos relacionados, en lugar de solo similitudes y diferencias morfológicas. Estas relaciones suelen estar representadas por árboles filogenéticos u otros diagramas similares a árboles.
• La especie humana, Homo sapiens, se coloca en el orden de los primates de la clase de mamíferos, que son cordados en el reino animal.
• Los rasgos que los humanos comparten con otros primates incluyen cinco dígitos con uñas y pulgares oponibles; un excelente sentido de la visión que incluye la capacidad de ver en color y visión estereoscópica; un cerebro grande, alto grado de inteligencia y comportamientos complejos. Como la mayoría de los otros primates, también vivimos en grupos sociales. Muchos de nuestros rasgos de primates son adaptaciones a la vida en los árboles.
• Dentro del orden de los primates, nuestra especie se ubica en la familia de los homínidos, que también incluye chimpancés, gorilas y orangutanes.
• El género Homo evolucionó por primera vez hace unos 2.8 millones de años. Las primeras especies de Homo eran completamente bípedas pero tenían cerebros pequeños. Ahora todos están extintos.
• Durante los últimos 800 mil años, el Homo sapiens evolucionó, con caras más pequeñas, mandíbulas y dientes frontales pero cerebros mucho más grandes que las especies Homo anteriores.

Ahora que entiendes los principios básicos de la biología y algunas de las características de los organismos vivos, en el siguiente capítulo, aprenderás sobre las moléculas que componen los organismos vivos y la química que permite que los organismos existan y funcionen.

Revisión de resumen del capítulo

1. ¿Cuáles son los siete rasgos de la vida?
2. Un científico está explorando en un área remota con muchas especies no identificadas. Encuentran un objeto desconocido que no parece estar vivo. ¿Cuál es una manera de saber si es un organismo muerto que alguna vez estuvo vivo, versus un objeto inanimado que nunca estuvo vivo?
3. Las vacas dependen de bacterias que viven en sus sistemas digestivos para ayudar a descomponer la celulosa en el material vegetal que comen las vacas. Explique qué características deben tener estas bacterias para ser consideradas organismos vivos en sí mismos, y no solo parte de la vaca.
4. ¿Cuál es la unidad básica de estructura y función en los seres vivos?
5. Dar un ejemplo de homeostasis que ocurre en humanos.
6. ¿Puede existir un ser vivo sin usar energía? ¿Por qué o por qué no?
7. Verdadero o Falso. La evolución es un cambio en las características de los seres vivos a lo largo del tiempo.
8. Verdadero o Falso. Sólo algunos seres vivos tienen genes.
9. Dar un ejemplo de una respuesta a estímulos que ocurre en un organismo unicelular.
10. Un científico descubre dos tipos de insectos de aspecto similar que no han sido identificados previamente. Responde las siguientes preguntas sobre este descubrimiento.
    1. ¿Cuál es una forma en que pueden tratar de determinar si los dos tipos son la misma especie?
    2. Si no son la misma especie, ¿cuáles son algunas formas en las que pueden tratar de determinar qué tan estrechamente relacionados están entre sí?
    3. ¿Cuál es el nombre de un tipo de diagrama que pueden crear para demostrar su relación evolutiva entre sí y con otros insectos?
    4. Si determinan que los dos tipos son especies diferentes pero del mismo género, crea tus propios nombres para ellos usando nomenclatura binomial. Puedes ser creativo y conformar los nombres de géneros y especies, pero asegúrate de ponerlos en el formato de nomenclatura binomial.
    5. Si son de la misma especie pero tienen diferentes colores, ¿qué tipo de biodiversidad refleja esto más probablemente?
    6. Si son de la misma especie, pero un tipo de insecto tiene un mejor sentido del olfato por su fuente limitada de alimento que el otro tipo, ¿qué crees que pasará con el tiempo? Supongamos que los insectos experimentarán selección natural.
11. Poner los siguientes taxones en orden de los más específicos a los más inclusivos: filo; especie; reino; género; familia; dominio; clase; orden
12. Los humanos están en el que dominio?
13. Monos, simios y humanos están todos en el:
    1. Mismo género
    2. Mismo orden
    3. Misma clase
    4. Tanto B como C
14. Los anfibios, como las ranas, tienen columna vertebral pero no pelo. ¿Cuál es el taxón más específico que comparten con los humanos?
15. Arbóreo significa:
    1. Vivir en el suelo
    2. Vivir en el océano
    3. Vivir en árboles
    4. Vivir en pastizales
16. ¿Cuál es una característica de las especies de Homo extintas que era más grande que la de los humanos modernos?
17. ¿Cuál es una característica de los humanos modernos que es más grande que la de las especies de Homo extintas?
18. Verdadero o Falso. La mayoría de los primates viven en grupos sociales.
19. Verdadero o Falso. La mayoría de los otros mamíferos tienen una vida útil más larga que los primates.
20. Verdadero o Falso. Las arqueas se clasifican en el dominio Bacterias.
21. ¿Cómo se relaciona con el aprendizaje el largo periodo de dependencia de infantes de adultos en primates?
22. Nombrar un tipo de primate en la familia de los homínidos, distinto de los humanos.
23. ¿Por qué crees que los científicos comparan los huesos de las estructuras (como los pies) de especies de Homo extintas con los nuestros?
24. Algunos mamíferos distintos a los primates también tienen los ojos puestos en la parte frontal de la cara, como los gatos. ¿Cómo crees que la visión de un gato se compara con la de un ratón, donde los ojos se colocan más a los lados?
25. Las esponjas vivas son animales. ¿Estamos en el mismo reino que las esponjas? Explica tu respuesta.

Atribuciones

1. Streptococcus pyogenes por CDC, dominio público vía Wikimedia Commons