Bacterias relevantes
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El Árbol
filogenético Universal establecido por Carl Woese y su
discípulo Gary
Olsen muestra tres Dominios. El termino "dominio" refiere a un
nuevo taxón
filogenético
que incluye tres líneas primarias: Archaea,
Bacteria y Eucaria. En línea descendente siguen seis Reinos:
I-Moneras, II-Arqueobacterias (obviamente separadas de Moneras),
III-Protistos, IV-Hongos, V-Plantas y VI-Animales. De acuerdo al
análisis
filogenético del Reino Bacteria (basado en el estudio del ARNr
de la SSU,
subunidad pequeña de los ribosomas),
las Eubacterias
parecen agruparse en 10
phyla o linajes naturales. En unos pocos casos,
coinciden con taxones identificados por criterios fenotípicos
(tal es el caso del grupo de las bacterias con morfología y estructura
espiroquetal ); en otros casos el phylum coincide con bastante
aproximación con una agrupación de bacterias que presentan un rasgo común
(por ejemplo, el phylum de eubacterias Gram-positivas que, con
pocas excepciones, engloba a todas los procariotas con pared celular
típica Gram-positiva); sin embargo, la mayoría de los phyla de
Woese carecen de una característica fenotípica clara en común
(así ocurre, por ejemplo el grupo de Bacteroides, Flavobacterium y
relacionados). La referencia obligada para la
identificación de bacterias está contenida en el Bergey's Manual of Determinative
Bacteriology (cuya primera edición data de
1923).
Bergey's Manual of Systematic
Bacteriology, Reino
Procariotas |
1984 |
1994 |
2000~ |
Division I Gracilicutes |
Categoria I (Eubacterias Gram-negativas que tienen pared celular); Grupos 1-16. |
Volumen I
: Las Archaea, Cianobacterias, Fototrofos y Generos muy
Ramificados I-XIV |
Division II Firmicutes |
Categoria II (Eubacterias
Gram- positivas; Grupos 17-29. |
Volumen II
: Las Proteobacteria. Secciones XV-XIX
XV: alpha subdivision XVI:
beta subdivision XVII: gamma subdivision XVIII: delta
subdivision XIX: epsilon subdivision
|
Division III Tenericutes |
Categoria III (Eubacterias
carentes de pared celular: Los
micoplasmas o mollicutes); Grupo 30. |
Volumen
III : Gram Positivos. Bajo contenido G + C . Secciones
XX-XXII
|
Division IV Mendosicutes
|
Categoria IV (Archaeobacteria);
Grupos 31-35. |
Volumen IV : Gram Positivos. Alto
contenido G + C . Secciones XXIII-XXII |
|
|
Volumen V
: Planctomicetes, Epiroquetas, Fibrobacterias, Bacteroides y
Fusobacterias. Secciones
XXIV-XXXI
|
http://ceiba.cc.ntu.edu.tw/609-21500/314/314.htm
Fenograma del Reino Bacteria basado en el análisis de las secuencias
del ARNr de la subunidad pequeña |
|
Modificado ( Se excluyó a Archaea esta vista) de http://lsvl.la.asu.edu/Mic494/old/html/phylogenetic_tree.html A
la izquierda se representa el árbol filogenético y a la derecha las
coincidencias con las agrupaciones de acuerdo al Bergey's
Manual of Systematic Bacteriology.
|
Bajo el término de
pseudomonas se agrupa a un variado grupo de bacilos Gram
negativos estrictamente aerobios. En el Árbol filogenético Universal
de Woese el género se distribuye entre las Bacterias Purpúreas,
emparentándose algunas de ellas con las Enterobacteriaceae. El
Manual de Bergey (2000~) las
coloca dentro de las Pseudomonadales
.
La morfología y el hábitat de muchas pseudomonas se superpone lo
suficiente con el de las bacterias entéricas para que los microbiólogos
debieran aprender rápidamente a diferenciar estos dos tipos de bacilos
Gram negativos.
Las Pseudomonas se mueven utilizando un flagelo polar
mientras que las entéricas como Escherichia coli nadan por
medio de flagelos peritricos. Las bacterias entéricas
fermentan azúcares como la glucosa
mientras que las pseudomonas generalmente no fermentan azúcares.
La mayoría de las pseudomonas poseen un citocromo inusual en su cadena
transportadora de electrones detectable en la colonias por un método
Enlaces: http://www.bact.wisc.edu/Bact330/lecturepseudomonas
|
Las bacterias entéricas constituyen
un grupo de bacterias Gram negativas generalmente poseen flagelos
peritricos y esta caracterizado por vivir en el tracto entérico de
los animales y poseer un metabolismo anaeróbico facultativo con
requerimientos nutricionales muy sencillos. El
Bergey's las coloca dentro de
las gamma Proteobacterias. Este grupo comprende a
Escherichia coli y grupos relacionados, miembros de la familia
Enterobacteriaceae. Generalmente se las puede
identificar basándose en su capacidad para fermentar
glucosa; todas las bacterias entericas fermentan glucosa por la vía
glicolítica dando ácidos como producto final. Por su importancia
médica, un gran número de ellas se aislaron y caracterizaron. Dada la
similitud morfológica, su identificación requiere de ensayos
bioquímicos. La marcha clásica de identificación de las
enterobacterias es una de las que pone (¿ponía..?) a prueba la
capacidad de los laboratoristas en los aislamientos clínicos (hoy existen
métodos comerciales rápido tipo ® API) .
Escherichia coli, "la" bacteria tipo, habitante normal del
intestino humano, es utilizada como indicador de contaminación
fecal de aguas y alimentos. En razón de su facilidad para crecer
en el laboratorio es uno de los organismos vivos mas estudiados. Se la ha
utilizado en cientos de miles de experimentos de biología celular,
fisiología y genética y se encuentra entre las primeras células a las
cuales se secuenció totalmente su genoma. A pesar de todo, queda
bastante por estudiar respecto a su larga relación con los seres humanos
(como ayuda su huésped, como lo daña etc). Penetra en el
intestino poco después del nacimiento encontrándose en grandes cantidades
en la región de la válvula íleocecal. Como parte de la flora normal
impide el desarrollo de organismos proteolíticos y sintetiza vitaminas del
complejo B. Algunas cepas son de gran patogenicidad, como la
productora del síndrome urea
hemolítico ( 0157:H7),
con brotes causados principalmente por el deficiente cocimiento de
hamburguesas contaminadas durante el cual no se llega a 70 °C en su
interior).
Burger bug genome
revealed http://www.nature.com/nsu/010125/010125-9.html
.
Las cepas patógenas de Escherichia coli causan infecciones del
tracto intestinal (generalmente aguda, limitadas y sin complicaciones,
excepto en niños pequeños) o infecciones del tracto
urinario.
Entre los patógenos del grupo
enterobacterias se encuentran
|
Shigella dysenteriae,
causante de la disentería bacilar
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Salmonella typhimurium,
causa de gastroenteritis
|
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Salmonella typhi, agente de
la fiebre tifoidea |
Algunas bacterias que no habitan
normalmente el intestino poseen características que las incluyen entre
las entéricas
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Proteus
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Yersinia pestis
agente de la peste bubónica
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|
Erwinia un patógeno
importante de las plantas |
Enlaces: http://www.health.state.ny.us/nysdoh/consumer/e_coli.htm |
http://www.sap.org.ar/congua2.htm#eco
| Pathogenic
E. coli Genome Sequenced
Escherichia coli
verotoxigénica (VTEC) su transmisión por alimentos: http://www.cienciahoy.org/hoy55/escherichia.htm
Los Vibrios (que tiene forma
de coma) son bacterias muy comunes en los medios acuáticos. Tienen muchas
propiedades metabólicas y estructurales comunes con enterobacterias y
pseudomonas. El Bergey las coloca dentro de las
gamma Proteobacterias. En el Manual de Bergey,
Vibrionaceae (al igual que Enterobacteriaceae) es una
familia . Los Vibrios son anaeróbicos facultativos como
las bacterias entéricas pero tienen un flagelo
polar son oxidasa positivos y frente a los azúcares se comportan como
pseudomonas. En los ambientes acuáticos comparten los nichos ecológicos
con Pseudomonadaceae. Si bien los vibrios prefieren aguas
saladas. El género Vibrio contiene un importante patógeno
humano :
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Vibrio cholerae,
agente etiológico del Colera asiático.
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V. parahaemolyticus
produce gastroenteritis
|
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V. fischeri se encuentra
entre las pocas bacterias que producen bioluminiscencia.
|
Las Neisseriaceae constituyen
una familia de bacterias Gram-negativas con algunas
características similares tanto a la bacterias entéricas como a las
pseudomonas. Las neisserias son pequeños cocos Gram-negativos que
usualmente se presentan en pares enfrentados de forma arriñonada. La mayor
parte de ellos son comensales que viven en las membranas mucosas de los
mamíferos. En humanos son residentes usuales del tracto respiratorio
superior y de la garganta. Dos especies son patógenas para el
hombre Neisseria gonorrhoeae y Neisseria
meningitidis.
|
Neisseria
gonorrhoeae es el causal de una de las ETS
(Enfermedades de Transmisión Sexual) mas difundidas: la gonorrea. En
las mujeres esta enfermedad puede cursar en forma asintomática y
las madres infectadas
pueden contagiar al hijo al momento del nacimiento. Durante el pasaje
por el canal de parto la bacteria puede colonizar e infectar los ojos
del recién nacido dando origen a una infección ocular neonatal
que
|
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Neisseria
meningitidis es una bacteria que causa meningitis (una
inflamación de las meninges del cerebro y médula espinal).
La meningitis meningococcica se caracteriza por ser responsable de
brotes epidémicos que afectan en general a niños de 6 a 11 meses,
pero también afectan a niños mayores y a adultos. La meningitis
meningocóccica si NO SE
TRATA tiene una mortalidad del 50%. Sin embargo una temprana
intervención con terapia antibiótica es altamente efectiva y la mayor
parte de los afectados se recobran sin secuelas neurológicas.
|
Entre otras bacterias que causan
meningitis podemos señalar a Haemophilus influenzae, Staphylococcus
aureus y Escherichia coli.
Las Spirilla son bacterias
Gram-negativas aeróbicas, por lo general microareófilas y heterotróficas
de formas helicoidales o espiraladas. Su metabolismo es
respiratorio y nunca fermentativo. A diferencia de las espiroquetas poseen
una pared celular rígida y se mueven por medio de un flagelo polar. Son
habitantes de ambientes acuáticos microaerofílicos. Frecuentemente
contienen magnetosomas y presentan magnetotaxia. Una
bacteria de este grupo (Azospirillum ) fija nitrógeno de forma
natural en vida libre, favorece al suelo, no depende de las plantas para
vivir pero se asocia adecuadamente con las raíces de maíz y trigo. Una
bacteria relacionada es la pequeña Bdellovibrio, que es un parásito
de otras bacterias Gram negativas (entre ellas Escherichia coli).
Se alimenta de la otra bacteria introduciéndose
en su espacio periplásmico y alimentándose del citoplasma de la célula
parasitada.
http://lsvl.la.asu.edu/Mic494/html/bdellovibrio.html
En este grupo se encuentran dos
patógenos para el ser humano :
|
Campylobacter
jejuni una causa importante de diarrea de origen bacteriano
afecta principalmente a niños. Se transmite por alimentos contaminados,
por lo general aves de corral mariscos poco cocinados o agua
deficientemente potabilizada. |
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Helicobacter
pylori (descubierto por Marshall y Warren en 1982) puede colonizar la mucosa gástrica y es el agente
etiológico de la gastritis y de la ulcera peptica. Es sensible a la amoxicilina
generalmente un tratamiento con dos gramos diarios repartidos en dos
tomas durante dos semanas es suficiente para
erradicarla
|
Son dos grupos de Bacterias no
relacionados entre sí que se caracterizan por ser parásitos
intracelulares obligados de células eucariotas. Las
Rickettsias no pueden crecer fuera de la célula huésped en
razón de tener membranas que dejan fugar su contenido (leaky
membranes) y no son capaces de obtener nutrientes en los hábitats
extracelulares. Las Chlamydiae no producen produce
ATP en las cantidades necesarias para sustentar un metabolismo
independiente de la célula huésped y son cierto sentido "parásito
energéticos" en la mas pura acepción del término.
Las
ricketsias se las encuentra en la naturaleza en el intestino de
artropodos (garrapatas, pulgas, piojos etc.). Son trasmitidas a los
vertebrados por la mordedura del artrópodo y producen enfermedades tales
como el tífus, la fiebre de las Montañas Rocallosas, la fiebre
Q y la ehrlichiosis canina.
Las clamidias son pequeñas
bacterias que infectan aves y animales. Pueden colonizar e infectar
tejidos del ojo y del tracto gastrointestinal humano.
Chlamydia trachomatis es la causa de un severas enfermedad en
humanos
|
chlamydia,
una de las prevalentes ETS
|
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trachoma, causa de ceguera
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linfogranuloma venereo
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Bacterias formadoras de endosporas
Las Bacterias formadoras de endosporas son bacilos
Gram-positivos. Los dos géneros importantes son
|
Bacillus, cuyos integrantes son aeróbicos y
se los pude encontrar en los suelos
|
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Clostridium, cuyas especies son anaeróbicas
y se las encuentra en suelos, sedimentos y en el tracto intestinal de
los animales.
|
Algunas formadoras de endosporas son patógenos para
los animales, generalmente en razón de la producción de poderosas
exotoxinas.
Fotomicrografias de Bacillus anthracis
originales de Robert Koch .
En 1876, Koch estableció luego de cuidadosas observaciones
microscópicas que esta bacteria estaba siempre presente en la sangre de
los animales que morían de antrax. Su trabajo sirvió de base a los
actuales "Postulados de Koch" que aún hoy se utilizan para demostrar que
un microbio específico produce una determinada enfermedad. En
asociación con el proceso de esporulación, algunas especies de
Bacillus forman cristales
parasporales. También, aparentemente asociado al proceso de
esporulación, algunas especies de Bacillus producen
antibióticos como polimixina y bacitracina ( polipeptidos que
contienen aminoácidos inusuales).
Micoplasmas
Micoplasmas son un grupo de bacterias que carecen de
pared celular. Pueden tener vida libre en suelos y aguas de albañal.
Parasitan la boca y tracto genital humano, también son parásitos de
animales y plantas. Mycoplasma pneumoniae es el agente
etiológico de la "neumonía atípica".
Entre los Micoplasmas se
incluyen las células mas pequeñas que se conocen, generalmente de
0.2 - 0.3µ de diámetro. En correspondencia tienen el genoma celular
mas pequeño de cualquier célula. Su ADN contiene alrededor de 650
genes, cerca de 1/5 de lo que se considera que tiene Escherichia
coli y otras similares. Los Micoplasmas pueden sobrevivir sin pared
celular porque su pared celular es mas estable que la de otros
procariotas. Un grupo de micoplasmas posee una membrana que contiene
esteroles que se consideran responsables de su estabilidad. Por otra parte
los micoplasmas tienden a habitar ambientes de alta osmolaridad donde el
riesgo de shock osmótico y lisis es mínimo.
Cocos piógenos
Los cocos piógenos (productoras de pus) son bacterias
esféricas que causan diferentes infecciones supurativas Incluye a
cocos Gram-positivos: Staphylococcus aureus, Streptococcus
pyogenes y Streptococcus pneumoniae, y a los cocos
Gram-negativas Neisseria gonorrhoeae y N. meningitidis.
Estas bacterias son patogenas y se estima que producen un tercio de las
infecciones humanas, entre ellas infecciones en la garganta, neumonía,
enfermedades de la piel, shock septicémicos, meningitis, gonorrea,
envenenamiento de alimentos. Staphylococcus aureus es una
de las bacterias mas exitosas con un amplio rango de virulencia lo que le
permite ser el agente de un amplio número de infecciones y a menudo
esta presente en la flora normal humana (piel, mucosa nasal y
tracto genital ), esto asegura su transmisibilidad de un individuo a
otro. En términos de filogenia fisiología y genética, estos géneros de
bacterias están poco relacionados entre ellos. Sin embargo comparten una
ecología común, como patógenos humanos. El pus es el resultante
de la batalla entre los fagocitos (neutrófilos) y las bacterias invasoras.
A medida que las bacterias son ingeridas y muertas por los fagocitos los
mismos eventualmente se lisan y liberan su contenido que, junto a los
productos de digestión de las bacterias, constituyen el principal
material del pus. Por otra parte como una defensa contra los fagocitos los
estrepto y estafilococos producen toxinas que matan los neutrófilos antes
de que ingieran las bacterias contribuyendo al aumento del pus.
Dos especies de Staphylococcus viven asociadas a los
humanos: Staphylococcus epidermidis habitante normal de la piel y
membranas mucosas y Staphylococcus aureus con una localización
variada, aunque generalmente se lo encuentra en mucosa nasal. S.
epidermidis raramente es patógeno y probablemente beneficia a su
huésped produciendo ácidos y retardando de este modo el crecimiento de
hongos dermatofitos. S. aureus siempre posee el potencial de causar
enfermedades y por lo tanto se lo considera patógeno. Diferentes cepas de
S. aureus difieren en el rango de enfermedades que causan
incluyéndose entre ellas forúnculos y granos, infecciones de heridas,
neumonía, osteomielitis, septicemia, intoxicación
alimentaria, y shock tóxico. S. aureus encabeza el
ranking de productores de infecciones intrahospitalarias entre las
bacterias Gram-positivas. También es notoria su resistencia a la
penicilina y otros antibióticos. Streptococcus
pyogenes, más especificamente Streptococos del grupo A
beta hemolíticos, al igual que S. aureus, son la causa de
un conjunto de enfermedades supurativas y toxigénicas y para completar
algunas enfermedades autoinmunes y alérgicas. S. pyogenes
raramente se encuentra como flora normal (<1%), causa amigdalitis
e infecciones de la garganta. Los estreptococos también invaden la
piel causando infecciones localizadas y lesiones producen toxinas que
causan la escarlatina y el shock tóxico. Algunas veces como resultado de
una infección estreptocócica aguda se produce una respuesta inmune
anómala que lleva a enfermedades como la fiebre reumática y la
glomérulo nefritis (las así llamadas secuelas
post-estreptococcicas). A diferencia de los estafilococos no han
desarrollado una resistencia generalizada a la penicilina y a los
antibióticos beta lactámicos, por lo tanto los beta lactámicos SON LA
DROGA DE ELECCIÓN para el tratamiento de las enfermedades estreptocócicas
agudas. Streptococcus pneumoniae es la causa mas frecuente de
neumonía en humanos. También es causa frecuente de otitis
media y meningitis. Las bacterias colonizan la nasofaringe y
desde allí acceden a pulmones o trompa de Eustaquio. Aquellas que poseen
cápsulas pueden impedir la fagocitosis por los macrófagos alveolares por
lo tanto las cepas capsuladas pueden invadir los pulmones y son VIRULENTAS
mientras que las no capsuladas que son rápidamente fagocitadas son
no virulentas.
Bacterias Lácticas
Las bacterias lácticas son bacilos y cocos
Gram-positivos, no- formadores de esporas que producen
como único o mayor producto final de su fermentación. Son
importantes en la industria alimenticia como productores de quesos,
yogurt, leches ácidas, pepinos fermentados ("cuajada de pepinos"),
chucrut, alimentos "nutricéuticos"
como la leche Bio y
otros. Streptococcus y Lactobacillus constituyen
géneros importantes. Algunas especies son flora normal del cuerpo
humano (se encuentran en la cavidad oral, tracto genital y vagina donde
c); algunos estreptocos son patógenos (ver cocos piogénicos).
Ciertas bacterias Lácticas son responsables de la formación de la placa
dentaria y la iniciación de las caries dentales.
Epiroquetas
Las Epiroquetas (del griego "pelo
enrulado."). conforman un grupo filogenéticamente
diferenciado dentro del Reino Bacteria que poseen una morfología y
motilidad particular. Las espiroquetas son muy delgadas, flexibles, de
cuerpo espiralado que se mueven por medio de una estructura llamada
filamento axial o endoflagelo. El filamento axial se encuentra
dentro de una vaina ubicada entre la pared celular y la membrana externa.
El filamento dobla o rota dentro de su vaina lo que produce que la
espiroqueta se encorve retuerza y rote durante su desplazamiento. Las
espiroquetas nadan en entornos viscosos pero solo rotan en ambientes
acuosos en razón de la disminución de la viscosidad. La mayor parte de las espiroquetas son de vida libre (en
fangos o sedimentos) o viven en asociación con animales como
en nuestra cavidad oral. Algunas de ellas son patógenas como:
Actinomicetes y bacterias relacionadas
Constituyen un gran grupo de bacterias Gram-positivas que
crecen usualmente por formación de filamentos o por lo menos tiene
tendencia a ramificarse y formar filamentos. Muchos de estos organismos
pueden formar "resting structures" llamadas esporas, que son
diferentes a las endosporas. Las formas filamentosas y ramificadas se
asemejan a hongos y son un ejemplo de evolución convergente de procariotas
y eucariotas en el habitat suelo.
Actinomicetes como Streptomyces tienen una
amplia distribución mundial en los suelos. Resultan de
importancia en la descomposición aeróbica de los compuestos
orgánicos y tienen un rol importante en el ciclo
del carbono. Productos de su metabolismo, llamados
geosmins, dan su olor carcterístico "a tierra" a los
suelos.
Los Actinomicetes se encuentran entre los mayores
productores de antibióticos, son el origen de las tetraciclinas,
macrolidos (p.ej eritromicina), y aminoglucosidos (p.ej.
streptomicina, gentamicina, etc.). Dos bacterias en este grupo son
importantes patógenos humanos:
|
Mycobacterium tuberculosis el agente
etiológico de la tuberculosis;
|
|
Corynebacterium diphtheriae el causante de
la difteria. |
ARN (ácido ribonucleico):
Ácido nucleico formado por una cadena polinucleotídica. Su nucleótido,
consiste en una molécula del azúcar ribosa, un grupo fosfato, y una de
estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, uracilo, citosina y
guanina.
ARN
ribosómico: Uno de los
tres tipos de ARN, el ARNr es un componente estructural de los ribosomas.
Son el "core" (parte principal) de los ribosomas y posiblemente la clave
del mecanismo de traducción
de las proteínas. Su estudio comparativo llevó a postulación de un Árbol
Filogenético Universal.
Eubacterias (del griego eu = bueno, verdadero;
bakterion = bastón): subgrupo del reino Monera que incluye a las
bacterias verdaderas como Escherichia coli
Expresión génica:
El proceso por el cual la información codificada en los genes se convierte
en las estructuras operacionales presentes en las células. Los genes
expresados incluyen a aquellos que han sido transcriptos a ARNm y luego
traducidos a proteínas y aquellos que han sido transcriptos a ARN pero no
traducidos a proteínas (p.ej. ARNt y ARNr).
Fenotipo
(del griego phaineim = mostrar, typos = imprimir, estampar):
Características observables de un individuo.
Filogenia
(del griego phylon = raza, tribu): 1) el estudio de relaciones
evolutivas en un grupo 2) hipótesis evolutiva representada en un diagrama
como un "árbol evolutivo" 3) Estudio de la formación y la evolución de los
organismos, con el objeto de establecer su parentesco
Nutricéutico
: El término nutricéutico, derivado del inglés "nutraceutical"
y alude a los productos asociados a la nutrición y la medicina , que
proporcionan a las células las moléculas o nutrientes adecuados para
ayudarles a que funcionen lo más eficientemente posible
Phylum: La más
amplia categoría taxonómica dentro de los Reinos (plural phyla).
Taxón: (del
griego taxis = arreglo, poner orden) Término aplicado a un grupo de
organismos situado en una categoría de un nivel determinado en un esquema
de clasificación taxonómica.
Taxonomía
(del griego taxis =
arreglo, poner orden; nomos = ley): Método sistemático de
clasificar plantas y animales. Clasificación de organismos basada en el
grado de similitud, las agrupaciones representan relaciones evolutivas (filogenéticas). |