Tema 72

Los seres pluricelulares constituyen las formas de vida más complejas del planeta: organismos formados por multitud de células diferenciadas y coordinadas que, en conjunto, realizan las tres funciones vitales —nutrición, reproducción y relación— con un grado de eficiencia y de especialización inalcanzable para un ser unicelular. Este tema recorre esa complejidad desde la propia organización celular hasta la enorme diversidad de plantas y animales, y cierra con su papel en los ecosistemas y en la vida humana.

Se trata de un tema panorámico y de síntesis dentro del bloque de biología del temario. Su interés didáctico es doble: por un lado, integra conceptos que el alumnado ha ido construyendo (célula, tejido, función vital, clasificación); por otro, sienta las bases de la educación ambiental y del respeto por la biodiversidad. Conviene subrayar de entrada que la pluricelularidad no es un suceso único: surgió de manera independiente varias veces a lo largo de la evolución —en plantas, animales, hongos y diversas algas—, lo que ilustra bien el poder de la selección natural descrita por Darwin.

1. Los seres pluricelulares

Un ser pluricelular está formado por muchas células que no viven de forma independiente, sino que dependen unas de otras y colaboran de manera coordinada. No debe confundirse con una colonia de organismos unicelulares (como algunas cianobacterias), en la que cada célula podría sobrevivir por separado. El género Volvox, un alga verde que forma esferas de células parcialmente especializadas, representa un modelo intermedio muy útil para comprender el tránsito evolutivo de lo unicelular a lo pluricelular.

La pluricelularidad exige tres requisitos que la evolución tuvo que resolver:

• Adhesión celular, mediante moléculas de unión y una matriz extracelular que cohesiona el conjunto.
• Comunicación intercelular, a través de señales químicas y uniones que permiten actuar como un todo.
• Diferenciación celular: aunque todas las células comparten el mismo genoma, expresan genes distintos y adquieren formas y funciones especializadas (división del trabajo).

Esta especialización da lugar a niveles de organización jerárquicos, un concepto central del tema:

Un tejido es un conjunto de células semejantes que realizan una misma función; varios tejidos forman un órgano; los órganos que cooperan integran un aparato o sistema. La ventaja evolutiva de esta organización es la aparición de propiedades emergentes: el conjunto hace cosas que ninguna célula aislada podría hacer (regular el medio interno, alcanzar gran tamaño, colonizar ambientes diversos). Como contrapartida, exige mecanismos de coordinación y de control, incluida la muerte celular programada (apoptosis), que esculpe tejidos y órganos durante el desarrollo.

2. La nutrición autótrofa y heterótrofa

La función de nutrición consiste en obtener materia y energía para construir y mantener el organismo. Según la fuente de carbono, se distinguen dos grandes modelos.

Nutrición autótrofa

Los organismos autótrofos fabrican su propia materia orgánica a partir de materia inorgánica sencilla (CO₂, agua, sales). Es el caso de las plantas, las algas y muchas bacterias. La mayoría son fotoautótrofos: usan la luz como fuente de energía mediante la fotosíntesis, que en las plantas ocurre en los cloroplastos gracias al pigmento clorofila:

La fotosíntesis transcurre en dos etapas: una fase luminosa (en los tilacoides, donde la energía de la luz genera ATP y NADPH y se libera $\mathrm{O_2}$ del agua) y una fase oscura o ciclo de Calvin (en el estroma, donde se fija el $\mathrm{CO_2}$ en glucosa). Existen además quimioautótrofos —bacterias como las nitrificantes o las del azufre— que obtienen la energía de la oxidación de compuestos inorgánicos en lugar de la luz.

Nutrición heterótrofa

Los organismos heterótrofos —animales, hongos y muchos microorganismos— no pueden sintetizar materia orgánica y deben incorporarla ya elaborada de otros seres vivos. Según cómo la obtengan se distinguen la nutrición holozoica (ingestión de alimento sólido, típica de animales), saprófita (descomposición de materia muerta, típica de hongos y bacterias) y parásita.

Ambos modelos, autótrofo y heterótrofo, comparten la respiración celular, que libera la energía química de la glucosa en las mitocondrias:

En un ser pluricelular la nutrición no es tarea de una célula, sino de aparatos completos. En los animales intervienen el aparato digestivo (digestión), el respiratorio (intercambio de gases), el circulatorio (transporte) y el excretor (eliminación de desechos). En las plantas, la raíz absorbe agua y sales, el xilema y el floema los transportan, y los estomas de las hojas regulan el intercambio gaseoso.

3. La reproducción sexual y asexual

La función de reproducción garantiza la continuidad de la especie mediante la producción de nuevos individuos. Existen dos modalidades con consecuencias genéticas y evolutivas muy distintas.

Reproducción asexual

Interviene un solo progenitor y se basa en la mitosis, por lo que la descendencia es genéticamente idéntica al parental (clones). Sus formas más comunes son la gemación (una yema crece hasta desprenderse; Hydra, levaduras), la fragmentación (regeneración a partir de un trozo; estrellas de mar, planarias), la esporulación (formación de esporas; hongos, helechos) y la multiplicación vegetativa en plantas (estolones, tubérculos, rizomas, esquejes). Es rápida y no requiere pareja, pero no genera variabilidad, lo que resulta desventajoso ante cambios ambientales.

Reproducción sexual

Intervienen dos progenitores (o al menos dos gametos) y se basa en la meiosis y la fecundación. La meiosis reduce a la mitad el número de cromosomas al formar los gametos (células haploides):

La fecundación —unión de un gameto masculino y uno femenino— restituye la dotación cromosómica y origina el cigoto diploide, que por mitosis desarrollará el nuevo individuo:

Su gran ventaja es la variabilidad genética, fruto de la recombinación y de la mezcla de dos genomas, que aporta materia prima a la evolución. Según el tamaño de los gametos se habla de isogamia, anisogamia y oogamia. En los animales la fecundación puede ser externa o interna, y el desarrollo, ovíparo, ovovivíparo o vivíparo. En las plantas existe una alternancia de generaciones entre una fase productora de esporas (esporófito, $2n$) y otra productora de gametos (gametófito, $n$), un concepto clave que conecta este apartado con la clasificación vegetal.

4. La percepción de estímulos y la elaboración de respuestas

La función de relación permite al organismo captar estímulos del medio —interno o externo— y responder de forma adecuada, manteniendo el equilibrio interno u homeostasis. El esquema general es común a todos los seres pluricelulares:

En los animales

Disponen de dos sistemas de coordinación complementarios. El sistema nervioso ofrece respuestas rápidas y breves: los receptores sensoriales captan el estímulo, las neuronas transmiten la información mediante impulsos electroquímicos (potencial de acción) y sinapsis, y los efectores (músculos y glándulas) ejecutan la respuesta. El arco reflejo es el circuito más simple de respuesta involuntaria. El sistema endocrino, por su parte, produce respuestas más lentas y duraderas mediante hormonas que viajan por la sangre y regulan el crecimiento, el metabolismo o la reproducción.

En las plantas

Carecen de sistema nervioso, pero también perciben y responden. Su coordinación es química, mediante fitohormonas (auxinas, giberelinas, citoquininas, ácido abscísico y etileno), que regulan el crecimiento, la floración o la maduración de los frutos. Sus respuestas se manifiestan como movimientos:

• Tropismos: crecimientos direccionales, orientados según el estímulo, como el fototropismo (hacia la luz), el gravitropismo (según la gravedad) o el tigmotropismo (por contacto, en las plantas trepadoras).
• Nastias: movimientos rápidos y no direccionales, como el cierre de las hojas de la sensitiva (Mimosa pudica) al ser tocada.

5. La diversidad de los seres vivos: los grandes modelos de organización de vegetales y animales

La enorme variedad de formas de vida se ordena mediante la taxonomía. Linneo estableció en el siglo XVIII la nomenclatura binomial —cada especie se nombra con dos palabras en latín, género y epíteto específico (Homo sapiens)— y una jerarquía de categorías: dominio, reino, filo/división, clase, orden, familia, género y especie. Sobre esta base, la clasificación de cinco reinos de Whittaker (Moneras, Protoctistas, Hongos, Plantas y Animales) y, más recientemente, el sistema de tres dominios de Woese (Bacterias, Arqueas y Eucariotas) reflejan las relaciones evolutivas reveladas por la biología molecular. La teoría endosimbiótica de Lynn Margulis explica, además, el origen de mitocondrias y cloroplastos de la célula eucariota.

Grandes modelos de organización vegetal

El reino vegetal muestra una tendencia evolutiva hacia la conquista del medio terrestre:

• Talófitos (algas): sin verdaderos tejidos ni órganos; cuerpo llamado talo.
• Briófitos (musgos y hepáticas): terrestres, sin tejidos conductores, con gametófito dominante y dependientes del agua para la reproducción.
• Pteridófitos (helechos): ya con tejidos vasculares (xilema y floema) y esporófito dominante, pero sin semillas.
• Espermatófitos (con semilla): gimnospermas, de semilla desnuda (coníferas), y angiospermas, con flores y semillas protegidas por el fruto, el grupo más diversificado y exitoso.

Grandes modelos de organización animal

El reino animal se ordena atendiendo a rasgos del plan corporal: la simetría (radial o bilateral), el número de capas embrionarias (diblásticos o triblásticos), la presencia de celoma (acelomados, pseudocelomados, celomados) y el destino del blastoporo (protóstomos y deuteróstomos). De forma clásica se distingue entre:

• Invertebrados: poríferos (esponjas), cnidarios (medusas, corales), gusanos (platelmintos, nematodos, anélidos), moluscos, artrópodos —el filo más numeroso, con insectos, arácnidos y crustáceos— y equinodermos.
• Vertebrados (subfilo de los cordados): peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos, caracterizados por un esqueleto interno con columna vertebral.

6. Importancia de los animales y plantas en la vida cotidiana

Plantas y animales son indispensables tanto para el equilibrio de los ecosistemas como para la vida humana.

En el plano ecológico, las plantas son los productores primarios: fijan el $\mathrm{CO_2}$ atmosférico, liberan el $\mathrm{O_2}$ que respiramos, forman la base de las cadenas tróficas y, con sus raíces, sujetan y generan el suelo. Los animales intervienen en la polinización, la dispersión de semillas, el control de poblaciones y, junto a hongos y bacterias, en la descomposición que recicla los nutrientes. Todo ello constituye los llamados servicios ecosistémicos.

En el plano económico y social, la agricultura y la ganadería sostienen la alimentación humana; obtenemos fibras textiles (algodón, lana, seda), madera, papel, biocombustibles y numerosas materias primas. En el ámbito de la salud, muchos medicamentos proceden de seres vivos: el ácido acetilsalicílico (aspirina) deriva de la salicina del sauce (Salix), la quinina del quino, el taxol del tejo (Taxus) o la digoxina de la digital (Digitalis). Esta dependencia justifica la urgencia de conservar la biodiversidad, un patrimonio que la actividad humana está erosionando a gran velocidad.

Aplicación didáctica

En el currículo LOMLOE (Real Decreto 217/2022), los contenidos de este tema se distribuyen a lo largo de la materia de Biología y Geología de la ESO. La organización de los seres vivos, la célula y la clasificación se abordan en 1.º de ESO; las funciones vitales (nutrición, relación y reproducción) y su comparación entre vegetales y animales se desarrollan en cursos posteriores, y se profundizan en el Bachillerato. Son contenidos idóneos para desarrollar la competencia STEM y la conciencia ambiental (competencia ciudadana), y para plantear situaciones de aprendizaje en torno a la biodiversidad local, el huerto escolar o la alimentación sostenible.

Conviene anticipar las ideas previas y errores frecuentes: creer que las plantas “se alimentan” del suelo y no de la luz y el $\mathrm{CO_2}$; pensar que solo respiran los animales (las plantas fotosintetizan y respiran); confundir respiración celular con intercambio de gases; o asumir que los clones asexuales son “iguales pero más débiles”. El trabajo con material real, la observación microscópica de tejidos, las claves dicotómicas de clasificación y las salidas de campo resultan especialmente eficaces para corregir estas concepciones alternativas y consolidar el aprendizaje.

Conclusión

Los seres pluricelulares representan un salto de complejidad —la organización en tejidos, órganos y sistemas— que permite realizar las funciones de nutrición, reproducción y relación con una eficacia sin precedentes. La nutrición autótrofa y heterótrofa, la reproducción sexual y asexual y la percepción de estímulos y elaboración de respuestas son las tres claves funcionales que, combinadas con los grandes modelos de organización vegetal y animal, explican la asombrosa diversidad de la vida. Comprender esa diversidad y el papel que plantas y animales desempeñan en los ecosistemas y en nuestra vida cotidiana es, además de un contenido curricular central, el fundamento de una educación ambiental responsable y del compromiso con la conservación de la biodiversidad.