Microbiología sistemática

Qué es la microbiología sistemática

El adjetivo «sistemática» procede del latín systematĭcus, y este del griego συστηματικός (systēmatikós), derivado a su vez de σύστημα (systema, «conjunto organizado»). El Diccionario de la lengua española recoge la sistemática como el estudio de la clasificación de las especies con arreglo a su historia evolutiva o filogenia. Aplicada al mundo microbiano, esa tarea presenta una dificultad añadida: muchos microorganismos se reproducen de forma asexual e intercambian material genético entre linajes distintos, lo que complica trasladar el concepto de especie que rige en animales y plantas.

De ahí que la disciplina combine tres tipos de evidencia. La fenotípica describe forma, metabolismo y requerimientos de cultivo. La genotípica compara secuencias de ADN y contenido de guanina y citosina. La filogenética reconstruye el árbol evolutivo a partir de genes conservados, principalmente el que codifica el ARN ribosómico 16S en procariotas. Ningún criterio basta por sí solo.

Historia de la clasificación microbiana

El naturalista sueco Carlos Linneo sentó las bases de la nomenclatura biológica en 1735, con la primera edición de su obra Systema naturæ, donde ordenó a los seres vivos en géneros, especies y reinos. Su sistema, pensado para plantas y animales visibles, no contemplaba a los microorganismos, apenas descritos entonces gracias al microscopio de Leeuwenhoek.

El esquema se amplió progresivamente a medida que la microscopía y la bioquímica revelaban la diversidad del mundo microbiano. El cambio más profundo llegó en 1977, cuando el microbiólogo Carl Woese, junto con George Fox, comparó secuencias de ARN ribosómico de decenas de procariotas y descubrió que un grupo de bacterias metanógenas divergía tanto del resto que merecía su propio linaje. Nació así el dominio Archaea, y con él el sistema de tres dominios (Bacteria, Archaea y Eukarya) que sustituyó a la vieja separación entre procariotas y eucariotas. Woese demostró, además, que el parentesco evolutivo entre microorganismos no siempre se corresponde con su apariencia bajo el microscopio.

Referencia y nomenclatura vigentes

La obra de referencia para la clasificación bacteriana sigue siendo el Manual Bergey de Bacteriología Sistemática, revisado de forma periódica para incorporar los hallazgos de la secuenciación genómica. Cada especie recibe un nombre binomial en latín (género y epíteto específico), heredero directo de la convención linneana, aunque hoy se apoya en cladogramas construidos con herramientas informáticas que Linneo no pudo imaginar. La nomenclatura no es un simple etiquetado: fijar correctamente un nombre permite que un laboratorio en Bogotá y otro en Oslo hablen del mismo organismo sin ambigüedad.

Conviene no confundir sistemática con taxonomía. La taxonomía se ocupa de describir, nombrar e identificar organismos; la sistemática, de reconstruir sus relaciones evolutivas. En la práctica microbiológica ambas tareas se entrelazan, porque la filogenia obtenida mediante secuenciación es hoy el criterio que orienta la asignación taxonómica, no al revés.

Preguntas frecuentes

¿De dónde procede el término «sistemática»?

Del latín systematĭcus, tomado del griego συστηματικός, formado sobre σύστημα («conjunto organizado de partes»). La misma raíz dio origen a «sistema» en su sentido más amplio.

¿Qué diferencia hay entre sistemática y taxonomía microbiana?

La sistemática reconstruye el parentesco evolutivo entre microorganismos; la taxonomía usa ese parentesco para describirlos, nombrarlos y clasificarlos en categorías jerárquicas. Son complementarias, no sinónimas.

¿Por qué es difícil definir «especie» en microbiología?

No hay reproducción sexual que delimite poblaciones, y la transferencia horizontal de genes entre linajes distintos es frecuente. Por eso se recurre a umbrales de similitud genómica, como el porcentaje de identidad en el ADN, más que a criterios reproductivos.

¿Sigue vigente el sistema de tres dominios de Woese?

Sí, aunque revisado. Los análisis genómicos posteriores han refinado las relaciones internas de Archaea y Bacteria, pero la separación en tres dominios continúa siendo el marco de referencia en biología microbiana.

Referencias

1. Real Academia Española. Sistemático, sistemática. Diccionario de la lengua española.
2. Systema naturæ. Wikipedia, la enciclopedia libre.
3. Sistema de tres dominios. Wikipedia, la enciclopedia libre.
4. Grupo de Taxonomía, Filogenia y Diversidad. Sociedad Española de Microbiología.