Las 3 funciones vitales de los seres vivos (y sus características)

Por extraño que parezca, definir qué es un ser vivo desde una perspectiva puramente biológica no es sencillo. Y es que a pesar de que está muy claro que los animales, las plantas, los hongos y las bacterias son organismos vivos, a veces nos encontramos con “seres” que están en la frontera, como el caso de los virus.

En este sentido, puede llegar a ser complicado qué es lo que diferencia a un ser vivo de un cuerpo orgánico o inorgánico basándonos en aspectos meramente naturales. Y hasta ahora, la mejor solución pasa por definir un ser vivo como aquel ente orgánico capaz de nutrirse, relacionarse con el medio y reproducirse.

Estas son, pues, las tres funciones vitales. Nutrición, relación y reproducción. Cualquiera de las más de 8,7 millones de especies de seres vivos que podrían habitar la Tierra las cumplen, aunque de formas increíblemente variadas. Desde un humano hasta la bacteria más simple, todos los seres vivos nos nutrimos, nos relacionamos y nos reproducimos.

En el artículo de hoy, pues, además de intentar dar una definición universal de qué es un ser vivo, investigaremos los distintos procesos fisiológicos que permiten que unos cuerpos de materia orgánica cumplan con las tres funciones vitales.

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Definamos “ser vivo”

Para definir qué es un ser vivo, vayamos paso a paso. En primer lugar, es una estructura biológica de naturaleza orgánica, lo que significa que su estructura molecular, sin importar el grado de complejidad, tiene el átomo de carbono como elemento central. Esta es la parte que nos diferencia de los compuestos inorgánicos, como las piedras, que no tienen el carbono como átomo central de sus moléculas, sino otros como los metálicos.

Hasta aquí, todo muy lógico. Continuemos. En segundo lugar, un ser vivo es aquella estructura orgánica que está compuesta por, al menos, una célula. Una célula en el caso de las bacterias, los hongos unicelulares, los protozoos y los cromistas, pero pueden ser muchas más.

De hecho, los organismos pluricelulares (animales, hongos pluricelulares y plantas) estamos formados por la unión de muchísimas células, las cuales se especializan para dar lugar a tejidos y órganos complejos claramente diferenciados entre ellos. Sin ir más lejos, el cuerpo humano es “simplemente” la unión de 3 millones de millones de células. Eso son más que galaxias en todo el Universo.

Pero, ¿qué es una célula? Una célula es la unidad fundamental de la vida. Es la entidad más pequeña capaz de desarrollar las tres funciones vitales (después llegaremos a ello) y consiste, básicamente, en una membrana que rodea un material interno líquido conocido como citoplasma donde hay distintos orgánulos que permiten el desarrollo de las rutas metabólicas, además de un núcleo donde se almacena la información genética.

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Estas células tienen un tamaño promedio de 10 micrómetros (la milésima parte de un milímetro), pero eso no impide que sean ellas las que nos den vida. Desde una bacteria hasta un ser humano, quien cumple con las funciones vitales son esa única célula o la unión de 3 billones de ellas, respectivamente.

Y, en tercer lugar, como podemos intuir, un ser vivo es una estructura orgánica compuesta por una o varias células en cuyo interior tienen lugar una serie de reacciones bioquímicas que se traducen en el desempeño de las funciones de nutrición, relación y reproducción.

Como todos los seres vivos estamos formados por células y todas las células, pese a las claras diferencias entre reinos, son muy similares a nivel metabólico, todos cumplimos con estas funciones. Unas funciones que no solo nos permiten mantenernos con vida, sino que seamos capaces de comunicarnos con lo que nos rodea y asegurar la transferencia de nuestros genes.

En resumen, un ser vivo es una entidad orgánica uni o multicelular que, gracias a las reacciones metabólicas que tienen lugar en sus células, es capaz de nutrirse para conseguir energía y mantener estables sus funciones biológicas, relacionarse tanto con otros seres vivos como con el medio que le rodea y reproducirse para asegurar la preservación de su especie.

¿Cuáles son las funciones vitales de todo ser vivo?

Como ya hemos comentado, para que un ser vivo pueda ser considerado como tal, debe ser capaz de nutrirse, relacionarse y reproducirse. Ahora bien, los virus están en la frontera, pues dependiendo de cómo se interprete esto, pueden ser considerados tanto seres vivos como no vivos. Todavía hay mucha controversia.

Para saber más: “¿Es un virus un ser vivo? La ciencia nos da la respuesta”

Sea como sea, a continuación definiremos cada una de estas funciones vitales y veremos hasta qué punto llega la diversidad dentro de cada una de ellas. Empecemos.

1. Nutrición

La nutrición es el proceso fisiológico (o conjunto de procesos) y la función vital que permite a los seres vivos transformar la materia en energía o la energía en materia para disponer tanto del combustible como de los elementos celulares para mantener al organismo vivo.

Es decir, la nutrición es el resultado del balance, dentro del organismo, de la materia y la energía. Nos permite, a través de la respiración y la alimentación, disponer de la materia para constituir nuestros órganos y tejidos y de la energía para alimentar el resto de funciones biológicas.

La nutrición se basa, pues, en disponer de una fuente de carbono (ya hemos dicho que es el elemento clave de la materia orgánica y, por lo tanto, de los seres vivos) y de una de energía. Dependiendo de cuál sea, estaremos ante un tipo u otro de nutrición. Veámoslos.

Para saber más: “Los 10 tipos de Nutrición (y sus características)”

1.1. Autótrofos

Los seres vivos autótrofos son aquellos capaces de sintetizar su propia materia orgánica a partir de la inorgánica. Es decir, no tienen que comer, en el sentido que no se nutren de otros seres vivos. Por lo tanto, la fuente de carbono es inorgánica, siendo el dióxido de carbono el principal compuesto que utilizan para conseguir los átomos de carbono y fabricar moléculas orgánicas.

Ahora bien, dependiendo de dónde consigan la energía (transformar moléculas orgánicas en compuestos orgánicos es algo que requiere de combustible), estos autótrofos se dividen, a su vez, en dos tipos:

Fotoautótrofos: Los más conocidos. La energía necesaria para fabricar su propio alimento viene de la luz. En efecto, estamos hablando de los seres vivos fotosintéticos, que son las plantas, las algas y las cianobacterias. Gracias a la fotosíntesis, transforman la energía lumínica en energía química, que les permite tener el combustible necesario para fabricar materia orgánica.
Quimioautótrofos: Menos conocidos, pues es un tipo de nutrición propia únicamente de determinadas bacterias, especialmente las que habitan las fuentes hidrotermales de los fondos oceánicos. Ahí, como no llega la luz solar, han tenido que desarrollar otra forma de conseguir energía. Y lo que hacen es degradar compuestos inorgánicos como el sulfuro de hidrógeno, el hierro ferroso, el amoníaco y otras sustancias que emanan de estas fuentes para, fruto de esta degradación, captar la energía química que se libere. Gracias a esto tienen el combustible necesario para fabricar su propio alimento.

1.2. Heterótrofos

Los seres vivos heterótrofos son aquellos que no son capaces de sintetizar su propia materia orgánica, por lo que para disponer de ella, deben alimentarse de otros seres vivos. Por lo tanto, la fuente de carbono es orgánica y, de hecho, viene del consumo de otros organismos.

Es justo el caso contrario, pues nosotros consumimos materia orgánica y liberamos inorgánica (expiramos dióxido de carbono), mientras que los autótrofos consumen materia inorgánica y producen orgánica. Esto es, precisamente, lo que mantiene el equilibrio en la Tierra.

Entre los heterótrofos estamos todos los animales, los hongos (ninguna especie de hongo realiza la fotosíntesis), los parásitos y muchas bacterias. Evidentemente hay muchas diferencias en lo que a modo de captar la materia orgánica se refiere, pero de una manera u otra, todos los heterótrofos tenemos que comer.

1.3. Mixótrofos

Mención aparte merecen los mixótrofos, un grupo de seres vivos que, dependiendo de las situaciones del medio, pueden adoptar una nutrición heterótrofa o autótrofa. En otras palabras, en función de lo que necesiten y de cómo sea más fácil conseguirlo, sintetizarán su propia materia orgánica o la captarán de otros seres vivos.

Son organismos perfectamente adaptados al medio y su fuente de carbono puede ser tanto orgánica como inorgánica. El ejemplo más célebre de organismo mixótrofo son las plantas carnívoras, las cuales, pese a que la fotosíntesis es su forma principal de metabolismo, pueden también conseguir materia orgánica a partir de insectos que capturan y “digieren”.

Del mismo modo, se estima que la mitad del plancton, que se define como el conjunto de microorganismos que habitan las aguas superficiales de los océanos y mares, tiene una nutrición mixótrofa, aunque es más difícil de estimar.

2. Relación

La relación es la segunda función vital. Por ello, absolutamente todos los seres vivos disponen de sistemas más o menos sofisticados que les permiten encontrar alimento, comunicarse con otros seres vivos tanto de su misma especie como de diferente, encontrar una pareja con la que reproducirse, huir de los peligros, responder ante los estímulos, captar las condiciones del medio, adaptarse al ambiente, etc.

Pero esto, evidentemente, depende del grado de complejidad del organismo. Las bacterias, por ejemplo, tienen básicamente sistemas para absorber nutrientes, aunque es asombrosa su capacidad de adaptación al medio (desarrollando estructuras de protección cuando las condiciones son inhóspitas) e incluso se ha comprobado que tienen formas de comunicarse con otras mediante un proceso conocido como Quorum sensing, el cual permite a las bacterias de una misma población, a través de la síntesis y liberación de sustancias químicas, transmitirse información entre ellas sobre las condiciones del medio.

Las plantas y los hongos también se relacionan con el medio, pues se adaptan a las condiciones de su ecosistema, se relacionan con otros seres vivos que se alimentan de ellos e incluso disponen de formas de comunicación entre seres de su misma especie. Del mismo modo, establecen incluso relaciones simbióticas entre ellos. Sin ir más lejos, las micorrizas, que es un mutualismo entre hongos y las raíces de las plantas, están presentes en el 97% de plantas del mundo. Y sería imposible sin esta relación.

Para saber más: “¿Qué son las micorrizas y cuál es su función?”

Ahora bien, la forma más compleja de relación llega con los animales, especialmente los superiores, que disponemos de un sistema nervioso increíblemente desarrollado que nos permite no solo comunicarnos con el ambiente, sino incluso desarrollar emociones, anticiparnos a los peligros, huir de las amenazas, establecer vínculos con otros animales, disponer de sentidos de la vista, del oído, del olfato, del tacto y del gusto, establecer relaciones de depredación, etc.

Sin la función de relación, la vida no sería posible. Todos los seres vivos, para sobrevivir, tienen que relacionarse consigo mismos, con el ambiente que les rodea y con otros organismos, tanto de su misma especie como de diferente. Comunicarse con el medio es lo que nos hace estar vivos.

3. Reproducción

La reproducción es la tercera función vital. Y es que sin un mecanismo que permita la transferencia de información genética a lo largo de las generaciones, las dos funciones anteriores cerecerían de sentido. Teniendo en cuenta que nuestra naturaleza orgánica nos hace nacer, crecer, envejecer y, eventualmente, morir, tiene que haber un mecanismo que permita tanto la preservación de la especie como su evolución.

Y eso es precisamente la reproducción: el proceso fisiológico que permite a un ser vivo transmitir su ADN a una siguiente generación. Dependiendo del grado de complejidad y su desenlace, la reproducción puede ser de dos tipos.

3.1. Reproducción sexual

La reproducción sexual es aquella en la que el organismo resultante dispone de una combinación de la información genética de dos progenitores. Por lo tanto, da lugar a un organismo genéticamente único y, por ello, es el motor de la evolución.

Se basa en un proceso de meiosis, un tipo de división celular que permite generar gametos tanto masculinos como femeninos con la mitad de cromosomas que, al unirse con un gameto de sexo opuesto, permitarán la fecundación y el desarrollo de una nueva forma de vida. En el caso de los humanos, estos gametos sexuales masculinos y femeninos son los espermatozoides y los óvulos, respectivamente.

Pero evidentemente no somos los únicos seres vivos que se reproducen de forma sexual. La mayoría de animales, así como distintas especies de plantas y hongos, se reproducen sexualmente. Como vemos, es un rasgo propio de los seres vivos más avanzados.

Para saber más: “Las 11 fases de la meiosis (y qué sucede en cada una)”

3.2. Reproducción asexual

En la reproducción sexual, no hay sexos. Es decir, los seres vivos que la realizan no tienen una diferenciación entre masculino y femenino. Por ello, tampoco hay meiosis y no se generan gametos, por lo que la descendencia no puede ser resultado de una combinación de genes.

En este sentido, la reproducción asexual es aquella que se realiza por mitosis, un tipo de división celular en el que las células se dividen para dar lugar simplemente a copias, con el mismo material genético. En la reproducción asexual se generan clones, por lo que no da pie a variabilidad genética. Evidentemente, pueden haber errores genéticos y mutaciones, por lo que nunca son copias exactas. Y esto, de hecho, es lo que permitió la aparición de organismos más complejos.

Si se generaran copias exactas, la Tierra seguiría estando habitada por las mismas bacterias desde hace 3.500 millones de años. Sea como sea, la reproducción asexual sigue vigente en el mundo, pues además de las bacterias y arqueas, los animales más simples (como las esponjas de mar), determinadas especies de plantas y de hongos, así como protozoos y cromistas, se reproducen a través de mitosis. No hay tanta variabilidad genética, pero es más eficaz.