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Toda la Naturaleza está compuesta de materia y energía, y si existe algo más, la ciencia aún no ha podido demostrarlo. La materia es la sustancia del universo percibida por nuestros cinco sentidos, y la energía es la actividad perceptible o latente (bloqueada) de la materia. La suma total de ambas permanece constante. Sin embargo, la energía puede cambiar de una forma a otra, y la cantidad presente en cualquier forma dada puede variar, y de hecho varía.
La materia, ya sea de la Tierra o del resto del universo, es una sustancia diminutamente granular, compleja, divisible y resistente. Se presenta en tres estados: sólido, líquido y gaseoso.
La materia comúnmente existe en sustancias más o menos complejas, que pueden descomponerse por medios químicos y físicos en al menos ochenta y seis elementos, incluidas las formas inestables involucradas en la desintegración radiactiva (ver página 264 de la Parte I).
Evolución de la Materia. — Toda la naturaleza material está sujeta a la ley de la evolución o cambio, y tiende principalmente a evolucionar de condiciones simples a otras más complejas. El cambio progresivo se produce desde gases altamente atenuados y atómicamente simples a gases más condensados y calientes, y estos, en el curso de una lenta evolución, se transforman en sustancias líquidas y sólidas más complejas, compuestas por uno o más elementos en combinación.
Naturaleza de la Materia Inorgánica. — La materia inorgánica es material inerte. En su forma cristalina, comienza en una molécula o partícula nuclear; crece únicamente por adición o acreción externa, y por lo tanto, no hay desarrollo propio, ya que el cristal es perfecto, por diminuto que sea; termina simplemente existiendo, sin reproducirse; y, al estar inerte, no tiene muerte propia ni disolución necesaria. (Dana.) En otras palabras, un cristal crece mediante la adición externa de materiales químicamente iguales, o del mismo tipo, a él mismo, dispuestos en capas, conservando siempre la misma forma y constitución, y nunca exhibe movimiento, asimilación de alimento, crecimiento interno ni reproducción propia.
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Naturaleza de la Materia Orgánica. — La diferencia fundamental entre la materia orgánica y la inorgánica, la viva y la muerta, radica en que una está dotada de la cualidad de irritabilidad, mientras que la otra es inerte. En otras palabras, los cuerpos que componen el mundo inorgánico se encuentran en forma cristalina, fragmentada o alterada; mientras que los cuerpos de la materia viva tienen su sustancia organizada en un mecanismo vital celular capaz de responder a agentes externos e internos, y por lo tanto se denominan organismos.
Un organismo vivo exhibe cinco actividades inherentes: contractilidad, la capacidad de movimiento, más desarrollada en los animales que en las plantas; irritabilidad, la capacidad de responder a estímulos en sentido amplio, también más marcada en los animales; nutrición o utilización de alimentos; respiración; y excreción, que también es mayor en los animales, además de las actividades periódicas de crecimiento y reproducción. Por lo tanto, los organismos son «máquinas químicas» con la peculiaridad de preservarse y reproducirse.
Origen de la Materia Viva. — Según Henderson, solo dos compuestos químicos son de gran importancia para los organismos: primero, el agua, y segundo, el dióxido de carbono. Estos son la fuente común de todas las sustancias complejas que producen los seres vivos. Nunca se separan y, junto con la luz solar y la temperatura adecuada, conforman el entorno real de los organismos. El ácido carbónico posee la primera gran cualidad de un alimento: su presencia es universal y su movilidad, máxima.
El agua es la cosa más familiar e importante de todas. Aunque muy móvil, es un mal conductor del calor y un gran estabilizador de la temperatura, ya que la evaporación consume calor y enfría la atmósfera circundante. El organismo en sí, dice Henderson, es esencialmente una solución acuosa en la que se extienden sustancias coloidales (similares a un pegamento) de gran complejidad. El cuerpo humano está compuesto, de hecho, en un 71 % de agua. Los fluidos corporales de las formas inferiores de vida marina se corresponden exactamente con el agua de mar en su composición, y existen fuertes indicios de que los fluidos de los animales superiores en realidad descienden del agua de mar.
La mayoría de los biólogos sostienen que fue en el agua iluminada por la luz solar donde se originó la vida, y probablemente en las cuencas oceánicas permanentes, que, por lo tanto, pueden considerarse la cuna de la vida. Aquí, las condiciones de vida son las más simples, los materiales alimenticios inorgánicos se distribuyen casi uniformemente, y la energía del sol alcanza su máximo potencial, pudiendo verse modificada por la profundidad del agua. Los organismos marinos [ p. 7 ] flotan en un medio nutritivo y su entorno es el más constante de todos los hábitats orgánicos.
Durante veinte siglos, los filósofos sostuvieron que la vida se generaba constante y espontáneamente (generación espontánea) a partir de materia inorgánica, o que surgía de animales muertos, o se desarrollaba como gusanos en sus intestinos. Sin embargo, se ha demostrado que todos los casos de generación espontánea mencionados surgen de gérmenes orgánicos invisibles que flotan en el aire y caen al agua u otro entorno necesario para el crecimiento y el desarrollo. Pasteur abandonó definitivamente esta teoría y demostró que los cultivos esterilizados siempre se infectaban con vida al exponerse al aire, y que el aire adecuadamente filtrado o esterilizado nunca causaba infección. En el caso de los cadáveres que dan origen a vida nueva y muy diferente, ahora se considera que esto se debe a que los insectos depositan sus huevos en los cadáveres de los animales, donde se alimentan y se desarrollan como gusanos y otras formas larvarias. Los gusanos intestinales surgen de los huevos ingeridos por el huésped.
Células de los Organismos. — La vida puede manifestarse en una sola célula diminuta o en una combinación de células (véase la Fig., pág. 9). Las plantas y los animales más simples revelan sus acciones vitales individuales en una sola célula. Estos son los organismos unicelulares, conocidos entre las plantas como Protophyta (primeras plantas) y entre los animales como Protozoa (primeros animales). Sin embargo, la gran mayoría de los organismos están compuestos por muchas células y, por lo tanto, se conocen como organismos multicelulares; aquí las plantas se agrupan bajo el término Metaphyta y los animales bajo el término Metazoa.
El número de estas células en los organismos superiores es enorme. Dicha comunidad está compuesta por millones de millones de estos seres vivos, superando con creces la población total de individuos humanos en la Tierra. Esta vasta comunidad de células vivas, que en conjunto constituye un hombre o una mujer, está, en estado de salud, tan coordinada y regulada que supera, en bondad de gobierno y coadaptación a las necesidades de cada uno, a cualquier sistema social que haya regulado a una corporación en la historia de la humanidad.
La mayoría de las células son demasiado pequeñas para distinguirlas excepto a través de lentes; muchos animales unicelulares son apenas visibles a simple vista. La parte más importante de la célula es una estructura conocida como núcleo, un cuerpo pequeño, granular y de aspecto sólido, que se considera la principal fuente de energía vital y de las tendencias reproductivas y hereditarias de la especie. El material más blando del cuerpo celular se conoce como citoplasma. Al microscopio, la estructura más fina del plasma presenta un aspecto espumoso o reticular. Esta estructura se conoce como la membrana celular (véase la fig., pág. 9).
Evolución de la Célula. — Según el difunto profesor E. A. Minchin, los primeros seres vivos eran corpúsculos diminutos, posiblemente ultramicroscópicos, y de la misma naturaleza que la cromatina. Él llama a estos organismos teóricos biococos, [ p. 8 ] pero aún no se conocen ejemplos vivos; probablemente representan organismos vivos que alguna vez fueron independientes y muy primitivos.
Se cree que los biococos dieron origen a dos nuevos tipos de organismos: (1) un tipo que se especializó en el modo de vida vegetativo, obteniendo su subsistencia de la materia inorgánica que los rodeaba; y (2) otro tipo que desarrolló una existencia depredadora, alimentándose de otros organismos. El primer tipo dio origen a formas como Micrococcus; estas luego evolucionaron hacia bacterias más complejas y, de este modo, hacia plantas de asimilación superior. En el segundo tipo, los biococos evolucionaron hacia la etapa de citodo, o corpúsculos con granos de cromatina (cromidios) dispersos en un material similar al citoplasma, con un movimiento de flujo que les permitía engullir a otros organismos. La siguiente etapa fue la del protocito, en la que los granos de cromatina o biococos se organizaron en un núcleo; dieron origen a los protozoos, y de ellos surgieron los animales superiores (véase la fig., pág. 47).
Estructura de los Organismos. — En todos los organismos con cuerpos (los cuerpos están compuestos por muchas células), tipos similares de células se agrupan en estructuras, llamadas tejidos, diseñadas para desempeñar una función común en el cuerpo, y en ocasiones dos o más tejidos se combinan para formar lo que se denomina un órgano, encargado de realizar una tarea específica. Tales son el estómago, los pulmones, el corazón, etc. Existe, por lo tanto, una división del trabajo entre las células y una interdependencia de todas las partes gracias a un amplio intercambio químico (véase la Fig. A, pág. 9).
Diferencias esenciales entre plantas y animales. — Las funciones, la estructura celular y el desarrollo de plantas y animales son esencialmente similares, y no existe una distinción absoluta entre ellos. Difieren únicamente en los detalles de sus funciones; ambos reinos se han desarrollado siguiendo dos líneas troncales independientes desde los inicios de la historia de la Tierra.
Las células vegetales tienen la capacidad de organizar la materia inorgánica en plasma vivo; las células animales subsisten únicamente de materia orgánica. Además, los animales poseen la capacidad de moverse con un propósito, mientras que las plantas parecen inmóviles. El alimento que la mayoría de las plantas absorben es más crudo o químicamente más simple que el que los animales pueden utilizar, y las plantas no buscan activamente su alimento, sino que lo absorben pasivamente a través de sus paredes celulares.
Las células vegetales poseen paredes firmes, más o menos gruesas, compuestas de celulosa, que encierran el plasma con sus gránulos de materia colorante verde (clorofila). Esta rigidez de la estructura de la pared limita la independencia o el aparente movimiento intencional. Por lo tanto, las plantas, mediante la materia colorante verde y la energía solar, tienen la capacidad de producir sus propias sustancias nutritivas a partir del dióxido de carbono del aire y el agua, y de las sales contenidas en el suelo. Por lo tanto, pueden existir de forma independiente, mientras que los animales dependen [ p. 9 ] de las plantas para su nutrición, y por lo tanto para su existencia. Por lo tanto, las plantas son la principal fuente de alimento.
Actividad de los Animales. — La mayoría de los animales llevan una vida activa, regida en gran parte por tres motivos: amor, hambre y precaución o miedo en su sentido más amplio; se dedican a buscar alimento, evitar enemigos, buscar pareja, construir hogares y cuidar a sus crías. Estas y otras formas de actividad dependen de cambios internos en el cuerpo. Así, los movimientos de todos los animales, salvo los más simples, se deben a la actividad de las partes contráctiles conocidas como músculos, controladas por centros nerviosos y fibras conductoras de impulsos. La energía involucrada en estos movimientos, y en la mayoría de las demás actividades vitales, [ p. 10 ] resulta de la oxidación o combustión de los complejos compuestos de carbono que forman una parte sustancial de los diversos órganos. El oxígeno libre es suministrado constantemente por el agua o el aire.
El trabajo realizado implica un gasto de energía, seguido del agotamiento (muscular, nervioso, etc.), por lo que la necesidad de nuevos suministros de energía es evidente. La recuperación se obtiene mediante la alimentación, pero antes de que esta pueda restaurar las partes agotadas a su estado normal o evitar que se agoten de forma significativa, debe ser soluble, difundida por todo el cuerpo y alterada químicamente de tal manera que se incorpore fácilmente a la sustancia del animal. En otras palabras, debe ser digerida. Un nuevo suministro de oxígeno y la eliminación de desechos también son esenciales para la actividad continua. La suma de estos cambios químicos dentro de las células y el cuerpo de los organismos se conoce como metabolismo (que significa cambio).
Podemos decir, entonces, que existen dos actividades principales en el cuerpo animal: la muscular y la nerviosa. A estas, las demás actividades internas son condiciones secundarias: transforman el alimento en sangre y la sangre en tejidos, reparando así el desperdicio de materia y energía, manteniendo el suministro de oxígeno, filtrando y eliminando los desechos, etc.
Crecimiento y Reproducción. — Además de las actividades o funciones recurrentes, existen los procesos de crecimiento y reproducción. Cuando los ingresos superan los gastos en un animal joven, el crecimiento continúa y las cualidades heredadas del organismo se desarrollan cada vez con mayor perfección. En el límite de su crecimiento, cuando el animal ha alcanzado la madurez, normalmente se reproduce, es decir, produce partes de sí mismo o células germinales especiales que dan origen a nuevos individuos.
El ciclo de vida. — Cada planta y animal vivo tiene una duración de vida bastante definida. Se dice que los organismos uniceulares son inmortales porque crecen hasta alcanzar un tamaño determinado y luego se dividen en dos individuos que continúan evolutivamente y se reproducen. Sin embargo, en los organismos superiores, con reproducción sexual, una duración de vida definida es peculiar de la especie.
Los organismos más primitivos desarrollan sus propias Evas en pocas horas, y en general, se puede decir que la duración de la Efe aumenta con la complejidad de la organización. La gran mayoría de las plantas y animales tienen una duración de la Efe de tan solo unos pocos años. Treinta años supera el promedio para los vertebrados; el hombre rara vez supera los 70 años; los elefantes pueden desarrollar un siglo o más, y se sabe que las tortugas han llegado a los 350 años. Por otro lado, entre [ p. 11 ] las plantas, los árboles forestales alcanzan la mayor edad; las secuoyas, árboles gigantes de California, generalmente solo viven mil años, y más de un árbol, al ser talado, ha mostrado más de tres mil anillos de crecimiento anuales.
El diminuto microcosmos o célula donde comienza toda vida puede completar el ciclo vital antes de que la muerte lo alcance. De los innumerables organismos que nacen cada día, muy pocos completarán el ciclo, ya que la lucha por la existencia es especialmente dura para los jóvenes, y la muerte puede sobrevenir a cualquier individuo en cualquier momento. Estas afirmaciones, sin embargo, se aplican más especialmente a los organismos inferiores, con sus innumerables posibilidades de reproducción, mientras que en los complejos vitales superiores las probabilidades de que las entidades completen el ciclo vital asignado son mayores.
El ciclo vital comienza en una sola célula, germen o espora, que, si es de la organización más básica, se divide y da lugar a una célula hija, completando así el ciclo. Sin embargo, en las plantas y animales más complejos, la célula suele ser fecundada por otra, aunque no siempre, y luego, si todo marcha bien, este germen dos en uno (óvulo y espermatozoide) evoluciona hasta convertirse en el embrión individual que crece hasta la madurez, y luego da lugar a óvulos o espermatozoides, completando así el ciclo vital de óvulo a óvulo. No existe microcosmos más maravilloso que la célula fecundada, pues contiene en sí misma «todas las características futuras, físicas, mentales y morales, en las que la descendencia se asemeja a sus progenitores, ya sean rotíferos, dinosaurios, ratones u hombres» (Lull).
Extinción de Especies y Razas. — Así como los individuos pueden desarrollar rasgos senescentes en la vejez, con la misma frecuencia lo hacen las razas. Entre estos rasgos raciales de la vejez se encuentran los siguientes: (1) pérdida más o menos completa de la expresión y las estructuras juveniles; (2) desarrollo de nuevos rasgos, como el aumento relativo de tamaño; (3) espinescencia, o la tendencia al desarrollo excesivo de rasgos que antes eran útiles u ornamentales, como espinas, cuernos o armaduras corporales; (4) degeneración física, como la pérdida de dientes o extremidades, o un modo de vida parasitario.
A medida que los individuos y las familias humanas se extinguen, también lo hacen las razas. La extinción puede completarse con la desaparición de la línea, o esta puede transmutarse en otra familia o especie, y la evolución así iniciada puede continuar hasta que se desarrollen organismos de aspecto totalmente diferente. La estructura del árbol simboliza esta génesis, y como tiene muchas ramitas en las pocas ramas, y como cualquiera de estas partes puede dar lugar a otras ramificaciones, o puede morir y desprenderse del árbol progenitor, así también en los troncos de animales y plantas cualquiera de las ramas puede reramificarse o morir. De esta manera, durante las eras geológicas, se han extinguido muchos linajes, [ p. 12 ] como, por ejemplo, los trilobites (página 210), los amonites (página 530), los dinosaurios (página 497), etc. Otros linajes que han desaparecido como tales, pero se han transmutado en otros diferentes y aún vivos, son los insectos más antiguos conocidos (Palaeodictyoptera), que han dado origen a las cucarachas, los saltamontes, las efímeras, etc. las aves dentadas del Mesozoico (página 582), que ahora viven en las aves desdentadas; el caballo de cuatro dedos del Cenozoico temprano (página 630), que evolucionó en los caballos extintos de tres dedos cuyos descendientes ahora viven en formas de un solo dedo, etc. Finalmente, algunas cepas parecen no extinguirse nunca, como los «protozoos inmortales», mejor vistos en la ameba (página 9), en el braquiópodo marino Lingula, que ha vivido desde el tiempo Champlainiano, o en los peces pulmonados, que han vivido desde el Devónico.
Cuando las razas son seniles, sobreespecializadas o gigantes de sus linajes, tienden a desaparecer con los grandes cambios fisiográficos y climáticos que aparecen periódicamente en la historia de la Tierra. El suelo sobre el que viven algunos de estos linajes en estos momentos se eleva lentamente miles de metros hacia un aire más frío y enrarecido. Sin embargo, no es necesariamente la temperatura la que mata a los organismos, sino que estos cambios desequilibran el mundo orgánico de la época, y la cantidad y los tipos de enemigos y alimentos cambian debido a la dureza del clima. De esta manera, se establece un nuevo tipo de lucha, a la que no solo los seniles, sino también muchos otros linajes, no pueden adaptarse. Dichos linajes están entonces condenados y se extinguen por completo, mientras que los adaptables se transmutan en nuevas especies, y entre estas se establece una nueva lucha por el dominio del mundo orgánico. Son las formas muy activas, alertas, adaptables y más pequeñas las que arrebatan el poder a los gobernantes del pasado.
¶ Clasificación de los organismos
Base de la Clasificación. — Es instintivo en la humanidad agrupar las cosas de un mismo tipo; por ejemplo, a los animales que se alimentan de plantas los llamamos herbívoros, y a los que buscan carne los llamamos carnívoros. Sin embargo, una clasificación natural no se basa en meras semejanzas superficiales, como a veces piensan quienes no son naturalistas, y que llaman peces a todos los animales que habitan el océano. Esto ha llevado a incluir a las ballenas en este término, aunque en realidad son mamíferos de sangre caliente y amamantan a sus crías como los que viven en la tierra. Los biólogos sistemáticos, es decir, los estudiosos de las relaciones orgánicas, seleccionan cuidadosamente, [ p. 14 ] como [ p. 13 ] base de agrupación, aquellos caracteres que tienen una importancia fundamental que conduce al descubrimiento de la descendencia natural, clasificándose juntos los organismos con la misma estructura y genealogía relacionada. Esta TnAa.Tis no solo implica que los organismos así agrupados deben ser estructuralmente g-lilfft en la madurez, sino también que deben tener un desarrollo vital muy gi’mi’lflr desde el huevo en adelante. El estudio de las etapas de crecimiento en el individuo es la ciencia de la Ontogenia, que incluye la Embriología. Este estudio también es aplicable a los fósiles y, por lo tanto, podemos rastrear de manera más o menos imperfecta la historia de los seres vivos hasta su ascendencia geológica, y el proceso puede continuar hasta los tiempos más remotos. Por lo tanto, el botánico y el zoólogo deben cooperar con el paleontólogo en la agrupación de organismos en clasificaciones naturales. Además, el paleontólogo anota la apariencia de los organismos en las rocas estratificadas, esta secuencia temporal se denomina cronogénesis. Por lo tanto, las divisiones nombradas en cualquier esquema de clasificación orgánica se basan finalmente en la estructura orgánica, la ontogenia, la fitogenia y la cronogénesis.
El estudio de las plantas vivas se denomina Botánica, y el de las formas fósiles se denomina Paleobotánica (que significa botánica de plantas antiguas). El estudio de los animales vivos se denomina Zoología, y el de las formas fósiles se denomina Paleozoología. El estudio de toda la vida, viva y extinta, se denomina Biología, mientras que el de todos los fósiles se denomina Paleobiología o Paleontología.
Agrupación de Organismos. — Todos los organismos se dividen en el reino vegetal, o Plantae, y el reino animal, o Animalia. Estas son las divisiones más amplias, y aunque todos los organismos se clasifican en uno u otro, en realidad, una clara línea divisoria entre plantas y animales se hace posible cuando presentan una estructura compleja. Esto concuerda con la teoría de la evolución, que sostiene que los organismos superiores se originaron a partir de la planta. Sin embargo, en la práctica común, no hay dificultad para distinguir plantas de animales.
Los reinos de plantas y animales son, a su vez, divisibles como las partes de un árbol: el tronco representa el reino y las ramas, las divisiones de menor importancia, hasta llegar a las hojas individuales. Los individuos que se parecen más o menos en sus características triviales se agrupan como especies, por ejemplo, los gatos domésticos o los perros domésticos. Las diferentes clases de estos perros y gatos, por ejemplo, los gatos de angora o los bulldogs, se conocen como variedades. Todas las especies que comparten características comunes se incluyen en un género (géneros en plural): tales son las diversas [ p. 15 ] sociedades de gatos (león, tigre, puma, leopardo, gato doméstico), todas ellas pertenecientes al género Felis; o los perros, lobos y zorros, que se incluyen en el género Canis. Los géneros, a su vez, se combinan en familias, estas en órdenes, los órdenes en filos y los filos en reinos. (Véase la figura, pág. 13).
Origen temporal de las Grandes Divisiones. — Solo unas catorce veces en la historia de la vida terrestre han surgido nuevos filos animales. Ningún filo nuevo ha evolucionado desde la aparición de los peces en el Champlainiano, ni nuevas clases desde los mamíferos y las aves del Triásico. Con el tiempo se demostrará que todos los filos remontan su origen a un período temprano de la historia terrestre. (Véase la figura, pág. 47).
Para una referencia más sencilla, las distintas divisiones definidas anteriormente se pueden agrupar como en el siguiente ejemplo:
Reino (Animalia);
Filo (Vertebrata, o animales vertebrados);
Clase (Mammalia, o mamíferos);
Orden (Carnivora, o animales carnívoros);
Familia (Felidae, los come);
Género (Felis, miembro de la familia de los gatos);
Especie(Felis tigris, el tigre);
Individual.
Nombres de organismos. — Los naturalistas tienen la ambición de describir y nombrar a todas las plantas y animales, vivos y fósiles, y según las reglas de nomenclatura que regulan este procedimiento, cada especie debe tener dos nombres. El primero, el nombre genérico, se toma del griego o del latín; por ejemplo, el género Elephas, del griego elephas, elefante, y el género Felis del latín felis, gato. Un género puede contener una sola especie o puede tener varias o incluso muchas, pero en todos los casos en que las especies se agrupan bajo el mismo nombre genérico, significa que todas tienen en común los caracteres estructurales en los que se funda el género. Una especie, como un género, se origina una sola vez. El nombre específico se toma del latín o es una forma latinizada de una palabra de otra lengua; Por ejemplo, el gato doméstico común se llama Felis domestica, el león Felis leo, el elefante africano Elephas africanus y la forma india Elephas indicus. Esta doble denominación se denomina nomenclatura binomial y fue utilizada por Linneo en la primera edición de su Systema Natures en 1735, pero el método no se estableció plenamente hasta la décima edición de la obra (1758), el punto de partida de la nomenclatura zoológica.
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En Estados Unidos, es costumbre escribir el nombre genérico con mayúscula inicial, y los nombres específicos y varietales, independientemente de su significado, con minúscula inicial. Ambos nombres se escriben en cursiva.
Definición de Especie. — Lamarck sostuvo correctamente (1809) que las especies no son entidades fijas y, además, que no existen divisiones nítidas en el mundo orgánico que correspondan a las clases, órdenes y géneros de nuestras clasificaciones biológicas. «Una especie», escribió, «es un conjunto de individuos similares que se perpetúan por generación en la misma condición, siempre que su entorno no haya cambiado lo suficiente como para provocar variaciones en sus hábitos, carácter y forma».
¶ Divisiones del reino vegetal
Dado que la evolución orgánica es un hecho, se deduce que no puede haber una distinción nítida entre plantas y animales. Sin embargo, sí existe una clara distinción entre todos los tipos de plantas y animales fácilmente reconocibles, y la distinción solo se dificulta entre las formas de vida unicelulares microscópicas más básicas. Cuando la vida comenzó en la Tierra, y durante mucho tiempo después, todas las formas de vida eran plantas muy simples, y con el tiempo fueron evolucionando gradualmente a partir de ellas las características distintivas de los animales, así como de las plantas superiores.
Las plantas y los animales han tenido una larga historia geológica, y la Geología Histórica muestra que comienzan con formas simples que con el tiempo se vuelven cada vez más complejas. Las plantas se originaron en las aguas oceánicas, y muy temprano en la historia de la Tierra, algunas de ellas debieron habituarse a las tierras áridas. Sin embargo, no hay evidencia de su presencia durante la primera mitad de la historia terrestre. Una vez organizadas para la existencia en tierra firme, con raíces que absorben el agua que se exhala en forma de vapor a través de las hojas (transpiración) y con poros respiratorios que absorben el aire con su alimento (dióxido de carbono), la principal evolución de las plantas se ha dado en la tierra. De esta manera, las plantas más complejas prepararon las tierras para ser los futuros hogares de los animales terrestres superiores. Las plantas que realizaron esta transmigración parecen haber tenido una larga lucha para escapar del agua y los pantanos, ya que no se conocen plantas terrestres hasta el Champlainiano. (Véase la Fig., pág. 17).
Los nueve grandes filos del Reino Vegetal son los siguientes:
(1) Las plantas marinas que hicieron el paso original del mar a los pantanos y luego a las tierras cada vez más secas fueron las [ p. 17 ] algas o algas marinas. Pertenecen al filo Thallophyta o plantas de talo, brotes verdes desprovistos de raíces, tallos y hojas, y se reproducen por división (jfisión) y por esporas unicelulares. Berry afirma que las plantas de talo difieren tanto entre sí como lo hacen todas las demás plantas juntas. Originalmente todas las algas eran de hábitat marino, pero posteriormente se extendieron a las aguas dulces, y las formas unicelulares sobre las tierras secas, e incluso al interior de todos los animales. De hecho, están en todas partes, y son la causa de toda la descomposición orgánica, de muchas enfermedades a las que las plantas y los animales [ p. 18 ] están sujetos, y de los fermentos en muchas de las industrias de alimentos y bebidas humanas. Las más primitivas son las unicelulares, como las bacterias y los mohos, mientras que las multicelulares, más grandes y complejas, son las algas verdes, pardas y rojas, las sagitarias, los líquenes y los hongos. Algunas algas marinas son gigantescas, pero como fósiles tienen poca importancia, ya que son demasiado perecederas para su buena conservación en los estratos. Algunas de las formas secretoras de cal desde la antigüedad han sido productoras de gran cantidad de caliza.
(2) En orden de organización superior a los talófitos se encuentran las briofitas o plantas musgosas. Estas son casi desconocidas como fósiles y ninguna es más antigua que la Era de los Reptiles (Mesozoico). Carecen de raíces verdaderas y sus tubos de transpiración (vascula) son de construcción muy simple.
(3) Los helechos son conocidos por todos y pertenecen al filo Pteridophyta. Han existido en el mundo al menos desde el Devónico, y en el Pensilvánico se encontraron helechos arborescentes de 15 metros de altura. Estas plantas tienen tallos, hojas, esporas, raíces y estructuras leñosas o vasculares.
(4) En un nivel de organización superior se encuentran los juncos o colas de caballo del filo Artrófitas. Se trata de plantas herbáceas y arbóreas, con esporas, cuyos tallos son acanalados y se articulan en los nudos donde se encuentran los verticilos de las hojas. Este filo incluye algunas de las plantas terrestres más antiguas conocidas y alcanzó su máxima diferenciación en el Paleozoico.
(5) Las plantas esporuladas más altas, conocidas comúnmente como licopodios, están escasamente representadas en el mundo viviente por los licopodios o ranúnculos y los pinos terrestres. Pertenecen al filo Lepidophyta, dominante en la flora terrestre del Paleozoico tardío y, junto con los artrófitos, constituyen la mayor parte de las acumulaciones de carbón de esa época (véase la fig., pág. 17).
(6) Las plantas con semillas más primitivas son los helechos con semillas del filo Pteridospermophyta. Se parecen mucho a los helechos y, de hecho, comparten características anatómicas, pero en lugar de esporas, poseen semillas bien desarrolladas. El filo incluye un complejo de plantas con semillas sintéticas. Surgieron de los helechos y aparecieron en el Devónico, pero su tronco desapareció en el Pérmico.
Los helechos con semillas (6), las cícadas (7) y las coníferas (8) en las clasificaciones más antiguas se agrupaban bajo el término Gimnospermas, y así se incluyen en la Fig., pág. 17.
(7) Las cícadas o sagúes de los climas cálidos actuales pertenecen al filo Cycadophyta, pero una multitud de formas muy diversas vivieron [ p. 19 ] [ p. 20 ] a lo largo del Mesozoico, y en particular durante la primera mitad del mismo. Surgieron de los helechos con semillas.
(8) Los pinos, las secuoyas, las sequoias, los enebros y los cipreses son conocidos por todos. Pertenecen al filo Coniferophyta o árboles coníferos, llamados así porque muchos de ellos tienen sus semillas en los conos. También se les conoce como gimnospermas y siempreverdes. Estas plantas con semillas y decididamente leñosas constituían la mayor parte de los bosques antiguos. Sus flores fructificaban gracias al polen que el viento transportaba sobre ellas, y nunca por la acción de los insectos. Los coníferos surgieron mucho antes de que aparecieran los iosectos; de hecho, se desarrollaron antes del Devónico a partir del plexo que dio origen a los helechos con semillas (Berry).
(9) Las plantas más altas son los árboles de madera dura y nuestras hermosas plantas con flores (filo Angiospermophyta), de las cuales se han descrito más de 100.000 especies vivas. Aparecen en el Jurásico (más temprano en el hemisferio sur) y se cree que derivan del filo anterior. Todas tienen ovarios cerrados, una condición que no se observa en ninguna otra planta. Se dice que todas las demás plantas con semillas (filos 6, 7 y 8) tienen ovarios abiertos o desnudos, y a veces se combinan en un solo filo, llamado Gimnospermas.
¶ Divisiones del reino animal
El reino animal se divide en dos subreinos: los protozoos y los metazoos. En el primero, el animal individual o unitario consiste en una sola célula, que puede llevar una vida libre e independiente de sus compañeros o unirse con ellos para formar colonias. En la forma colonial, sin embargo, cada célula es un individuo completo y, por regla general, no existe división del trabajo entre los miembros de la colonia. En los metazoos, o animales superiores, como se les suele llamar, las células se agrupan en tejidos y órganos, y siempre existe una división del trabajo entre ellos. En otras palabras, los protozoos suelen ser animales microscópicos muy simples, casi desconocidos excepto para los naturalistas, mientras que los metazoos son animales multicelulares, con gran variación en tamaño y distintos grados de complejidad. (Véase la fig., pág. 13).
El reino animal se divide en al menos catorce filos, y nueve de ellos cuentan con abundantes representantes fósiles. Estos últimos son los siguientes:
(1) Protozoos, definidos anteriormente como animales unicelulares. Incluye foraminíferos y radiolarios.
(2) Porifera o esponjas.
(3) Celenterata, o animales con una cavidad digestiva muy simple, similar a un saco, con una sola abertura: la boca. Los corales pétreos son [ p. 21 ] los representantes más conocidos, las medusas las más acuáticas y las anémonas con forma de flor las más hermosas.
(4) Equinodermos, o animales de piel espinosa, como las estrellas de mar, las ofiuras, los erizos de mar, los pepinos de mar y las estrellas de plumas o lirios de piedra. Fueron extraordinariamente variados y prolíficos en el Paleozoico.
(5) Briozoos, animales diminutos, parecidos al musgo, que a veces son excelentes productores de caliza. A menudo, los briozoos se combinan con los braquiópodos en el filo Molluscoidea, pero preferimos considerarlos como filos distintos.
(6) Brachiopoda o conchas de lámpara, animales con dos valvas, pero que no tienen ninguna relación con los moluscos bivalvos.
(7) Moluscos o animales con concha, como las almejas y las ostras, los gnafi y los taladros, los nautilus y los amonites, y el pulpo.
(8) Los artrópodos, o invertebrados de extremidades articuladas, presentan mayor diversidad de formas que todos los demás filos juntos. Entre ellos se encuentran los camarones, las langostas y los cangrejos, los trilobites y los cangrejos herradura, y la infinita variedad de insectos, arañas y ciempiés.
(9) Vertebrados, los animales superiores, con esqueleto óseo interno, cuya parte diagnóstica es la columna vertebral. Entre ellos se encuentran los peces y las anguilas, los sapos, las ranas y los tritones o batracios, los reptiles, las aves y los mamíferos.
¶ Lectura colateral
E. W. Berry, Paleobotánica: Un bosquejo del origen y la evolución de las floras. Informe anual del Instituto Smithsoniano, 1918, 1920, págs. 289-407.
L. J. Hendebson, La aptitud del medio ambiente. Nueva York (Macmillan), 1913.
R. S. Lull, Evolución orgánica. Nueva York (Macmillan), 1917.
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