Classificazione degli organismi viventi: Sistematica, Domini e Regni

Chiunque abbia qualche infarinatura di Biologia sa sicuramente che la classificazione degli organismi viventi è un’attività che da lungo tempo ormai coinvolge studiosi delle Scienze Naturali provenienti da tutto il mondo e dalle epoche più disparate.

Tutti nel nostro percorso scolastico abbiamo studiato che in natura c’é differenza tra un Animale, una Pianta, un Fungo o un Batterio (e non solo a livello visivo-esteriore).
Ci hanno detto che essi appartengono a categorie differenti, le cosiddette categorie tassonomiche, che ci permettono di distinguere gli organismi diversi tra loro e raggruppare invece quelli simili.

Fin qui credo che tutti siamo d’accordo.

Tuttavia, nel tempo numerose ricerche, basate soprattutto sullo studio del DNA e dei caratteri molecolari, hanno mostrato che in alcuni casi erano necessarie delle precisazioni e/o delle vere e proprie revisioni.
 Alcune di quelle categorie che inizialmente credevamo assolute e certe si sono sbriciolate tra le nostre dita e sono scivolate via. Altre invece si sono insospettabilmente fuse, dando vita a qualcosa di nuovo. Vedremo come.

Vedremo come le nozioni che ci sono state impartite sono cambiate nel tempo fino ad oggi: parleremo di classificazione degli organismi viventi, Sistematica, Domini, e Regni.

La nascita della sistematica

La Scienza che si occupa di classificare gli organismi viventi è chiamata Sistematica.
Questa ha origini molto antiche: i primi tentativi di classificazione infatti si fanno risalire ad Aristotele, celebre filosofo e scienziato greco, e a Plinio il Vecchio, scrittore, ammiraglio e naturalista romano dell’antichità.

Bisognerà attendere però il Systema Naturæ (1758) di Linneo (nome latinizzato del botanico svedese Carl von Linné) perchè la Sistematica acquisisca effettivamente valore scientifico.
Nella sua opera Linneo descrisse, attribuendo loro un nome scientifico, tutte le specie viventi allora conosciute, assegnando a ciascuna di esse un doppio nome (la cosiddetta nomenclatura binomia), che ancora oggi è in uso. A onor del vero, bisogna dire che la nomenclatura binomia (o binomiale, che dir si voglia) non fu invenzione di Linneo. Infatti, questa venne creata da un altro importante personaggio, il grande botanico e medico di Basilea Gaspard Bauhin.
Linneo la fece diventare una regola di nomenclatura.

Nomenclatura binomia, trinomia e categorie tassonomiche

Secondo i dettami di Linneo, il nome di una specie si compone dei seguenti elementi: il Genere (scritto con la lettera maiuscola) e la specie (con la minuscola), che costituiscono gli elementi fondamentali per il riconoscimento dell’organismo, seguiti poi da quello dell’autore e dall’anno della scoperta.

Sicuramente avrete familiarità con questo modo di scrivere.

Talvolta (è il caso della nomenclatura trinomiale), nel nome viene indicata anche la sottospecie, ed in Botanica anche altre suddivisioni minori, come la varietà o la cosiddetta cultivar.

Non ci addentriamo oltre nelle regole di nomenclatura, perchè mi preme arrivare ad un altro concetto: quello delle categorie tassonomiche.

Esse sono la rappresentazione di partizioni ordinate gerarchicamente, all’interno delle quali vengono raggruppati tutti gli organismi noti, e nelle quali vengono collocati gli organismi da classificare, in base alle loro caratteristiche: man mano che si sale nella gerarchia le caratteristiche comuni ai membri dei gruppi sono minori di numero ma sempre più basilari.

Le categorie tassonomiche più utilizzate sono le seguenti:

• Dominio;
• Regno;
• Phylum (Divisione per le Piante);
• Subphylum o Suddivisione;
• Superclasse;
• Classe;
• Sottoclasse;
• Ordine;
• Sottordine;
• Famiglia;
• Sottofamiglia;
• Tribù;
• Sottotribù;
• Genere;
• Sottogenere;
• Specie;
• Sottospecie.

Scommetto che alcune non le conoscevate. Sì, sono molte più di quelle che vi ricordate dalla scuola, ma tranquilli, non ve le chiederò a sorpresa tra poco. Per adesso ci interessano solo i Domini e i Regni.

Domini

Quando si classifica un organismo, solitamente le categorie tassonomiche ci forniscono delle opzioni, entro le quali possiamo scegliere, andando “per gradi”.
È come se dovessimo posizionare un libro sullo scaffale di una biblioteca. Seguendo questo esempio, la prima cosa che ci chiediamo è

“In quale reparto della biblioteca si trova lo scaffale?”

In Biologia abbiamo visto che le cose sono più complesse, ma l’idea è: nella classificazione di un essere vivente, la prima domanda da farsi non è sicuramente dove trovarlo, ma

“Come sono fatte le sue cellule?” (oppure “Com’è fatta la sua cellula?” nel caso di organismi unicellulari).

Alla domanda risponde la categoria tassonomica chiamata Dominio.
Secondo alcune classificazioni, i Domini inizialmente erano 2: Eucarioti e Procarioti.

La caratteristica principale che permette di distinguere un Eucariote da un Procariote, è il nucleo cellulare ben definito, isolato dal resto della cellula tramite una membrana (la membrana nucleare).
Il nucleo contiene la maggior parte del materiale genetico rappresentato dal DNA.
Una parte minore è contenuta negli organelli cellulari chiamati mitocondri nelle cellule animali, in quelle vegetali anche nei cloroplasti. Trovate un riassunto sugli Eucarioti qui.

Le cellule dei Procarioti invece, mancano del nucleo e di molte strutture interne tipiche degli Eucarioti: pur essendo dotate di membrana plasmatica ed eventuale parete cellulare, sono prive di membrana nucleare, e il DNA si trova libera nel citoplasma. Inoltre, va specificato che i Procarioti sono organismi esclusivamente unicellulari, o al più coloniali (complessi di singole cellule non unite in tessuti). Trovate un riassunto sui Procarioti qui.

Grazie a studi condotti dai biologi statunitensi Carl Woese e George Fox dell’università dell’Illinois, nel 1977 i Procarioti furono distinti in: Eubacteria (Batteri)  Archaebacteria (Archea).

I Domini quindi divennero 3.

Regni

Che dire dei Regni? La suddivisione degli organismi viventi nei rispettivi Regni di appartenenza è stata a lungo dibattuta e man mano che la Scienza procedeva, sono stati proposti numerosi schemi di classificazione, almeno 10 da Linneo (1735) ad oggi, nei quali cambiavano sia il numero dei Domini sia quello dei Regni.

Durante le scuole elementari, medie e superiori, come me probabilmente molti miei coetanei si ritroveranno nella suddivisione dei viventi in 5 Regni proposta dal biologo statunitense Whittaker, e rispettivamente:

• Monera: includeva i Batteri, Procarioti senza membrana nucleare né membrane che incorporano organelli, e le alghe azzurre;
• Protisti: gruppo eterogeneo che includeva Eucarioti che non si potevano considerare chiaramente come Animali, Piante o Funghi.
• Piante: organismi Eucarioti autotrofi (che riescono a sintetizzare molecole organiche a partire da sostanze inorganiche) con differenziamento cellulare;
• Funghi: da unicellulari a complessi, sono Eucarioti eterotrofi (non in grado di sintetizzare molecole organiche a partire da sostanze inorganiche)
• Animali: Eucarioti con differenziamento cellulare, eterotrofi e mobili durante almeno uno stadio della loro vita.

In un certo senso quindi, l’elemento più caratteristico di questa classificazione erano i Protisti, che avevano la funzione di “magazzino” per tutti quegli organismi che non trovavano chiara collocazione.

Gli attuali 7 regni

La classificazione degli organismi viventi attuale comprende (a seconda degli schemi classificativi) fino a 7 diversi regni, variamente aggregati dai diversi autori.
Esistono però altre classificazioni più fitte, condivise scientificamente da un ridotto numero di ricercatori, che qui non citeremo.
Per quanto riguarda l’ultima proposta, si tratta di un’elaborazione di quella proposta da Thomas Cavalier-Smith (biologo inglese impegnato in studi biologia evolutiva presso l’università di Oxford) nel 1998, pubblicata in un articolo su PLOS one del 2015.

Essa comprende:

1. Archaea: Procarioti con caratteristiche biochimiche uniche, principalmente nella composizione della membrana cellulare, spesso viventi in condizioni ambientali estreme per composizione chimica, pressione e temperatura;
2. Batteri: o solo Eubatteri in senso stretto, privati degli Archaea, comprendente la maggior parte dei Procarioti;
3. Protozoi: in senso stretto, costituito dagli Eucarioti unicellulari o pluricellulari, privi di differenziamento in tessuti, esclusi i Funghi;
4. Cromoalveolati (o Chromista): Eucarioti unicellulari o pluricellulari, per la maggior parte fotosintetici, con caratteristiche proprie, come il reticolo periplastidiale, cloroplasto costituito da quattro membrane etc, definiti da Thomas Cavalier-Smith nel 1981;
5. Funghi: Eucarioti eterotrofi, unicellulari o pluricellulari, con alcune particolarità strutturali e metaboliche;
6. Piante: organismi autotrofi con differenziamento cellulare (per alcuni studiosi anche senza tale differenziamento);
7. Animali: organismi eterotrofi con differenziamento cellulare.

Oltre a questi, è riconosciuto in biologia (con valore ancora controverso) un ottavo Regno, quello dei Virus, che comprende tutti gli organismi privi di struttura cellulare, ma biochimicamente e quindi riproduttivamente completamente dipendenti da un organismo ospite.

In sostanza, la situazione descritta è accolta da tutti gli studiosi, con molte varianti, che riflettono il dibattito scientifico sull’origine e sull’evoluzione della vita: per esempio, Cavalier-Smith non riconosce più validità al regno Archaea, riportando nuovamente questi microrganismi all’interno del regno dei Batteri, e invece scinde il regno dei Protisti nei due Regni Cromisti e Protozoi.

Conclusioni

Così ora ci siamo fatti un’idea di quanti e quali possano essere i Regni (sicuramente molti più di quelli che credevate) e di come funziona la classificazione degli organismi viventi.

Tuttavia, abbiamo scordato un piccolo particolare: la storia evolutiva degli organismi, senza la quale non è possibile descrivere in modo efficace una specie, un genere, ecc.

Nel prossimo articolo parleremo di una modalità di classificazione strettamente collegata a quella delle categorie tassonomiche e che tiene conto anche di questo fattore, la cladistica e quindi anche della filogenesi, e rivedremo la precedente classificazione dei 7 Regni in virtù di quest’ultima.

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