Seres vivos

Te explicamos qué son los seres vivos, cuáles son sus características y cómo se clasifican. Además, su composición, su organización y sus funciones vitales.

¿Qué son los seres vivos?

Los seres vivos son sistemas altamente organizados y complejos, formados por unidades funcionales específicas llamadas células. Son capaces de mantener estable su medio interno y generar respuestas ante estímulos del ambiente (homeostasis), así como de intercambiar materia y energía con el entorno a través de su metabolismo. Además, tienen un ciclo de vida durante el cual nacen, crecen, se desarrollan, se reproducen y mueren. Todas estas características los diferencian de la materia inanimada.

Otro rasgo fundamental de los seres vivos es la capacidad de evolucionar, es decir, de hacer que aparezcan cambios entre generaciones que ayudan a adaptarse mejor al ambiente. Este fenómeno es la base de la evolución biológica, mediante la cual se originan nuevas especies a partir de otras más antiguas.

Los seres vivos son muy diversos. Existen organismos formados por una única célula (unicelulares) y otros conformados por miles o millones de ellas (pluricelulares).

Algunos seres vivos obtienen energía a partir de la fabricación de su propio alimento (organismos autótrofos). Por ejemplo, las plantas y algunas bacterias. En cambio, los demás seres vivos necesitan alimentarse de otros para obtener nutrientes (organismos heterótrofos). Por ejemplo, los animales, tanto herbívoros como carnívoros, y el ser humano.

La forma en que se originaron los primeros seres vivos en la Tierra todavía no se conoce con precisión. Sin embargo, se sabe que todas las formas de vida están compuestas exactamente por los mismos elementos que la materia inanimada, aunque organizados de una manera particular.

En 1922, los científicos A. I. Oparin y J. B. Haldane propusieron una teoría acerca del origen de la vida, según la cual las primeras células se habrían originado, hace millones de años, a partir de reacciones químicas espontáneas.

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Características de los seres vivos

A pesar de su inmensa diversidad, los seres vivos comparten las siguientes características:

1. Tienen una organización particular. Los seres vivos están compuestos principalmente por átomos de carbono (C), hidrógeno(H), oxígeno (O) y nitrógeno (N). Estos átomos se organizan de un modo muy particular para conformar biomoléculas (proteínas, carbohidratos y lípidos). Estas moléculas forman las células, que son la unidad estructural y funcional de todo ser vivo.
2. Se autorregulan. Los seres vivos pueden mantener un medio interno estable, a pesar de que están en constante intercambio con el ambiente. Como su composición química interna es diferente de la del medio que los rodea, cuentan con cientos de reacciones químicas para su autorregulación. Este fenómeno se denomina homeostasis.
3. Perciben los cambios a su alrededor (irritabilidad). Los seres vivos son sensibles a estímulos del ambiente (cambios de temperatura, de luz, de disponibilidad de alimento) y tienen la capacidad de elaborar respuestas en función de estos. Por ejemplo, realizar un movimiento ante un sonido.
4. Tienen metabolismo. Los seres vivos intercambian materia y energía con el ambiente, a través de procesos que involucran reacciones químicas coordinadas. La alimentación y la respiración son ejemplos de actividades metabólicas.
5. Cumplen un ciclo de vida. Los seres vivos nacen, se desarrollan (es decir, adquieren nuevas funciones), crecen en tamaño y longitud, se reproducen y mueren.
6. Se reproducen. Los seres vivos se perpetúan mediante diversos mecanismos de reproducción. En la reproducción sexual, se unen células de individuos de distinto sexo, mientras que en la reproducción asexual, se origina un individuo nuevo a partir de un único progenitor. 
7. Evolucionan. Los seres vivos cambian a lo largo de generaciones y, como consecuencia, se originan especies nuevas a partir de otras antecesoras.Este proceso se denomina evolución biológica.

Más en: Características de los seres vivos

Composición química de los seres vivos

Todos los seres vivos se encuentran constituidos por los mismos átomos:

• Carbono (C)
• Hidrógeno (H)
• Oxígeno (O)
• Nitrógeno (N)
• Fósforo (P)
• Azufre (S)
• Sodio (Na)
• Potasio (K)
• Hierro (Fe)
• Cloro (Cl)
• Magnesio (Mg)
• Calcio (Ca)
• Yodo (I)

Algunos de estos átomos (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre) se unen para formar compuestos orgánicos. Estas son moléculas con gran cantidad de carbono e hidrógeno, a diferencia de las moléculas inorgánicas, como el agua, que no tienen el carbono como componente principal.

Los compuestos orgánicos forman moléculas más complejas, llamadas macromoléculas o biomoléculas. Por ejemplo, los carbohidratos, las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos. Estas sustancias son los materiales que componen las células de todos los seres vivos.

Más en: Biomoléculas

Estructura de los seres vivos

La unidad estructural y funcional de los seres vivos es la célula, un tipo de organización molecular único, que constituye los bloques fundamentales de todas las formas de vida.

Algunos organismos, como las bacterias y los protozoos, están formados por una única célula individual (organismos unicelulares). En cambio, otros seres vivos, como las plantas, los hongos y los animales, están formados por gran cantidad de células (organismos pluricelulares).

Los organismos pluricelulares tienen células especializadas en realizar distintas funciones, como la respiración, la contracción muscular o la fotosíntesis. En ellos, las células se organizan estructuralmente en agrupaciones llamadas tejidos. Por ejemplo, el tejido muscular es aquel que forma nuestros músculos y se especializa en la contractilidad (la capacidad de contraerse y relajarse).

Los tejidos del cuerpo humano incluyen el tejido epitelial, el tejido conjuntivo, el tejido muscular, la sangre y el tejido nervioso.

Más en: Célula

Funciones vitales de los seres vivos

Los seres vivos realizan una serie de funciones indispensables, llamadas funciones vitales. Estas son:

• Nutrición. Es la obtención de materia y energía para mantenerse vivo, reparar el organismo y hacerlo crecer. Hay dos tipos de seres vivos: autótrofos (fabrican su propio alimento, como las plantas) y heterótrofos (se alimentan de otros seres vivos, como los animales).
• Relación. Es la interacción con el entorno y con otros organismos del ecosistema. Los seres vivos pueden recibir estímulos del ambiente que los rodea y generar respuestas. Por ejemplo, los animales dilatan sus pupilas cuando detectan que hay poca luz.
• Reproducción. Es la capacidad de dar origen a nuevos individuos yperpetuar la especie. Existe la reproducción sexual, en la cual se necesitan dos individuos de diferente sexo, y la reproducción asexual, en la cual se origina un nuevo individuo a partir de un único progenitor.

Niveles de organización de los seres vivos

Los niveles de organización corresponden a las distintas estructuras con las que se organiza toda la materia en la Tierra, incluidos los seres vivos. Los átomos se agrupan y forman moléculas pequeñas, las cuales, a su vez, forman moléculas grandes (macromoléculas). Estas macromoléculas se organizan de una manera específica hasta dar lugar a la formación de células.

Así, los niveles de organización se van complejizando, de modo que cada uno incluye los niveles inferiores y, además, aparecen propiedades diferentes que no existían en el nivel anterior. Estas nuevas características solo surgen a partir de la interacción entre los elementos que componen cada nivel.

Por ejemplo, una célula pertenece al nivel de organización “celular” y, aunque está formada por muchas moléculas (nivel “molecular”), la interacción entre ellas le otorga la posibilidad de realizar nuevas funciones. Esto se conoce como propiedades emergentes.

Los niveles de organización de la materia y los seres vivos son:

• Nivel subatómico. Es el nivel más simple de la materia. En él, se encuentran los protones, los neutrones y los electrones, que son los elementos que constituyen los átomos.
• Nivel atómico. Está compuesto por todos los átomos que forman los elementos químicos. Los átomos son las partículas más pequeñas capaces de participar en reacciones químicas sin dividirse. Por ejemplo, el átomo de oxígeno, el de nitrógeno o el de cloro.
• Nivel molecular. Se trata de sustancias compuestas por moléculas, que comparten propiedades químicas. Las moléculas son agrupaciones de átomos que se organizan de una forma particular. Por ejemplo, el agua, las proteínas y los lípidos.
• Nivel celular. Es el nivel de la célula, la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos. La propiedad emergente en este nivel es la vida, pues las moléculas interactúan de tal forma que componen una estructura muy compleja.
• Nivel tisular o de tejidos. Son agrupaciones de células individuales que trabajan coordinadamente. Por ejemplo, el tejido nervioso, que forma parte del cuerpo de los animales.
• Nivel de órganos. Son estructuras formadas por distintos tipos de tejido, que funcionan coordinadamente. Por ejemplo, la piel, que es un órgano conformado por tejido conjuntivo y tejido epitelial.
• Nivel de sistema de órganos. Es un conjunto de órganos que trabajan de forma coordinada, integrada y controlada, para cumplir un determinado proceso fisiológico. Por ejemplo, el sistema digestivo, que se encarga del procesamiento y la transformación de los alimentos en sustancias más sencillas.
• Nivel de individuo. Es una forma indivisible de organización de la materia que cumple con todas las características de los seres vivos. Por ejemplo, un pino, un caballo o una bacteria.
• Nivel de población. Es un conjunto de organismos de una misma especie que comparten un espacio geográfico en un determinado tiempo. Por ejemplo, todas las mariposas monarca que habitan en un bosque.
• Nivel de comunidad. Es un conjunto de poblaciones de distintas especies que participan de un mismo espacio geográfico. Por ejemplo, la comunidad de microorganismos de un determinado suelo.
• Nivel de ecosistema. Es la comunidad de seres vivos de un cierto espacio, así como sus relaciones con los componentes abióticos (sin vida). Por ejemplo, el ecosistema de la selva amazónica.
• Biosfera. Es el conjunto de ecosistemas de todo planeta, junto con sus interacciones.

Más en: Niveles de organización de la materia

Clasificación de los seres vivos

Los seres vivos se clasifican en los cinco reinos biológicos. Estos reinos son:

• Reino animal (Animalia). Son seres vivos eucariotas pluricelulares y heterótrofos, es decir, que obtienen su energía consumiendo otros seres vivos.
• Reino vegetal (Plantae). Son seres vivos eucariotas pluricelulares y autótrofos, es decir, que obtienen energía mediante la elaboración de su propio alimento, a partir de dióxido de carbono, agua y luz.
• Hongos (Fungi). Son seres vivos eucariotas heterótrofos, a veces unicelulares y a veces pluricelulares. Obtienen energía a partir de la descomposición de la materia orgánica y su posterior absorción.
• Protista (Proctista). Son seres vivos eucariotas unicelulares, a veces autótrofos y a veces heterótrofos. Este reino incluye una gran diversidad de formas de vida microscópica.
• Reino monera. Son seres vivos procariotas unicelulares. Son las formas de vida más primitivas que se conocen. Pueden ser autótrofos o heterótrofos.

Ver también: Reinos biológicos

Ciclo de vida de los seres vivos

El ciclo de vida es el conjunto de etapas por las que pasan todos los seres vivos: nacen, crecen, se desarrollan, se reproducen y mueren.

Dentro de este ciclo, los principales eventos son:

• Crecimiento. Una vez nacidos, los seres vivos aumentan su tamaño haciendo más grandes sus células e incrementando su número.
• Desarrollo. Esta etapa implica la adquisición de nuevas funciones. Por ejemplo, la capacidad reproductiva se alcanza  una vez que se obtiene cierto grado de desarrollo y maduración de los órganos reproductivos.
• Reproducción. Ya sea sexual o asexualmente, los seres vivientes se reproducen y dan origen a nuevos individuos.

Ver además: Ciclo de vida

Origen y evolución de los seres vivos

Una de las principales explicaciones acerca del origen de la vida fue postulada por el científico ruso A. I. Oparin (1894-1980) y el inglés J. B. Haldane (1892-1964). Según esta teoría, la vida fue precedida por un largo período que denominaron evolución química.

Oparin y Haldane postularon que las primeras células surgieron hace alrededor de 3.500 millones de años, a partir de reacciones químicas sencillas que, con el paso del tiempo, fueron formando moléculas cada vez más complejas, hasta funcionar como un conjunto. De este modo, se habrían originado los primeros monosacáridos, ácidos grasos, aminoácidos y nucleótidos.

Posteriormente, estas moléculas se habrían unido para crear moléculas cada vez más complejas, como los ácidos nucleicos y las proteínas. A partir de ellas, habrían aparecido unos agregados moleculares, a los que llamaron coacervados. Estos son considerados los precursores de las primeras células.

Se cree que las células primitivas se habrían alimentado de moléculas orgánicas presentes en su alrededor. Estos organismos fueron evolucionando con el paso del tiempo, hasta que algunos desarrollaron la capacidad de fabricar su propio alimento, lo que dio origen a los primeros organismos autótrofos.

Más adelante, apareció la fotosíntesis, un mecanismo que cambió por completo la atmósfera primitiva, que empezó a enriquecerse en oxígeno y permitió la aparición de formas de vida más complejas.

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Referencias

• Curtis, H., Barnes, N., Massarini, A. y Schnerck, A. (2008). Biología. Editorial Médica Panamericana.
• De Robertis, E. y Hib, J. (2010).Fundamentos de biología celular y molecular de De Robertis. El Ateneo.
• Nogués, G. (2012). Ciencia en el aula: ¿Qué es un ser vivo?. Ciencia Hoy, 22(128), 49-52.