LA CLASIFICACIÓN EN LA QUÍMICA Y EN LA BIOLOGÍA

 AUTOR: SERVANDO SANTOS ELIZONDO

Diciembre 12 de 1985

 
 
PROPÓSITO DEL PRESENTE TRABAJO
 
En el presente trabajo se pretende ahondar un poco sobre el significado de la clasificación, su enclave en la lógica y su aplicación en las ciencias naturales, especialmente en química y biología, así como en otras áreas del conocimiento.

 La necesidad de clasificar tanto a las formas vivas como a las sustancias inertes a sido preocupación del hombre desde épocas remotas; pero se debe a los griegos la   sistematización del conocimiento  y una de sus conquistas mas importantes fue el descubrimiento del método axiomático de elaboración del conocimiento científico.

La formación de las clases se encuentra perfectamente desarrollada en los principios lógicos de Aristóteles y es parte complementaria de los métodos empíricos de las Ciencias Naturales descriptivas y en particular de la Biología, en la cual sirve de principio de clasificación la división natural de los fenómenos en especies y géneros.

 Mientras no se desarrolló el método científico en las ciencias Naturales, todo intento de clasificación aunque ordenado de manera sistemática no trascendía, debido a que se consideraban aspectos clasificatorios meramente arbitrarios, es decir, independientes de las propiedades del objeto por clasificar.

 En la actualidad la Clasificación natural es la base de ordenación y sistematización en las ciencias de la naturaleza el cual consiste en un sistema de clasificación independiente de la imaginación humana.

 

INTRODUCCIÓN

Se llama Clasificación a la distribución de los objetos en clases de acuerdo con la semejanza que entre ellos exista, la distribución se realiza de tal manera que cada clase ocupe un lugar fijo y exactamente determinado en relación con las demás clases.

 Se emplea la clasificación en las ciencias mas diversas, así como en la vida cotidiana.  Se basa en la división del concepto.  En la clasificación no sé observan solamente las reglas de la división, por ejemplo, la distribución de los objetos en clases a de realizarse de tal suerte que las propiedades que nos sirvan de fundamento para llevarlas a cabo sean las más útiles para buscar los casos o para determinar otras propiedades de los objetos distribuidos en clases, por otra parte, a diferencia de la división con la cual distribuimos los objeto en grupos a tenos de los problemas de orden práctico que a cada paso se nos plantean, la clasificación constituye un sistema duradero de distribución de objetos en grupos, sistema que por lo común, es valedero en la ciencia en el transcurso de muchos años.

 La clasificación puede ser arbitraria y natural se recurre a la clasificación arbitraria para poder hallar con facilidad un individuo u objeto cualquiera entre todos los clasificados.  La clasificación arbitraria no permite afirmar absolutamente nada acerca de las propiedades del objeto aunque sepamos que pertenece a uno u otro grupo.

 La clasificación natural consiste en la distribución de los objetos en grupos a base de sus caracteres esenciales.  El problema de la clasificación natural pertenece a la lógica formal en tanto que debe atenerse a ciertas reglas formales.  A diferencia de la clasificación  arbitraria la natural permite realizar varias afirmaciones acerca de las propiedades del objeto sabiendo que éste pertenece a tal o cual grupo. En algunos casos, la Clasificación Natural de los objetos deja prever la regularidad de los cambios que se producen en sus propiedades, estimulando con ello la ulterior investigación de los mismos. 

 Se considera que la mejor Clasificación Natural es aquella que al determinar a que grupo de un sistema de clasificación pertenece un objeto, nos permite hacer un número máximo de afirmaciones acerca de las propiedades de dicho objeto.  Ocurre esto cuando la distribución de los objetos en grupos se realiza a base de los caracteres mas esenciales.  Unos mismos objetos pueden clasificarse partiendo de fundamentos distintos con arreglo a las necesidades de orden práctico.  Podemos, por ejemplo, clasificar los metales no solo basándonos en sus propiedades químicas, sino tomando como función su peso específico (metales pesados y ligeros).A veces dividimos de nuevo en varios grupos los objetos que forman parte de uno u otro grupo de la clasificación con la particularidad de que esta subdivisión puede realizarse partiendo de otro fundamento.  Así después de haber dividido los números en reales o imaginarios, podemos subdividir los primeros en racionales o irracionales. los números racionales pueden dividirse en enteros y fraccionarios partiendo así mismo, de otro fundamento etc.  La Clasificación puede ofrecer en este caso la forma de árbol genealógico.

 Un ejemplo clásico de Clasificación natural es la de los elementos químicos (Sistema Periódico de los Elementos) debida al gran sabio ruso Dimitri I Mendeleiev Quien ordenó los elementos según su peso atómico y descubrió que sus propiedades químicas se repetían en cierto modo; esto le permitió formular la ley periódica de la manera siguiente “Las propiedades de los elementos son funciones periódicas de sus pesos atómicos”.  Si se sabe a que grupo o serie pertenece tal o cual elemento pueden hacerse diversas afirmaciones acerca de sus propiedades.

 

ANTECEDENTES

 .Atisbar en el pasado no es tarea fácil, se presenta el inconveniente de no encontrar las fuentes originales acerca de la clasificación, en el mejor de los casos se encuentra información fragmentada  como en el caso de los Presocráticos, sin embargo, intentaré presentar una relación de filósofos griegos que de algún modo plantearon el problema de la clasificación tanto en el mundo animado como en el inanimado comenzaré con los filósofos jonios: Tales de Mileto, Anaximandro y Anaxímenes.

Tales de Mileto.- (624-547 a.n.e.) Fundador del antiguo materialismo griego.  Todo surge del agua y todo se convierte en agua decía Tales.  Su teoría del agua como fundamento de las cosas se remonta a las concepciones mas antiguas de los griegos, así como de los egipcios y de otros pueblos de oriente.

Anaximandro.- (610-546 a.n.e.) A este filósofo se debe la hipótesis mas antigua de las conocidas hasta hoy acerca de la pluralidad de los mundos, así como el intento de dar una explicación científica natural de la evolución de los animales.  Suponía (que éstos habían nacido de la humedad bajo la acción de los rayos solares; los primeros animales vivían en el agua y estaban cubiertos de escamas; mas tarde a algunos de ellos pasaron a tierra firme cambiando de modo de vida y de aspecto exterior;  el hombre según él procedía de un pez, de esta manera Anaximandro presenta una primera clasificación de los seres vivos; animales acuáticos y animales terrestres, éstos derivados de aquellos. Anaximandro consideraba el Apeirón (materia indefinida e ilimitada) como el fundamento único y eterno de los fenómenos de la naturaleza.

 Anaxímenes.- (585-525 a.n.e.) Explicó la eterna transformación de los fenómenos de la naturaleza por la condensación y rarefacción del aire, rarefaciéndose el aire se convierte en fuego, después en nube y condensándose mas, en agua, en tierra y por último en piedra.

 Heráclito de Efeso.- (530-47 a.n.e.) Para Heráclito el principio fundamental de todos los fenómenos de la naturaleza es el fuego y los cambios que sufre; dicho con sus palabras “transformaciones del fuego: primera, mar; del mar una mitad se transforma en tierra; la otra en tempestad con rayos. y las transformaciones de mar se conmensura según la misma cuenta y razón que vigía antes de hacerse tierra”.  “Este mundo, el mismo para todos, no lo hizo ninguno de los dioses ni ninguno de los hombres, sino que fue desde siempre y será fuego siemprevivo que se enciende mesuradamente y mesuradamente se apaga”.  Tanto en el primero como en el segundo fragmento el fuego representa el principio transformador que da consistencia a toda la filosofía Heraclitiana. Los materialistas jonios explicaban los fenómenos de la naturaleza partiendo de un principio material único que para Tales era el agua , para Anaximandro era el Apeirón (la materia indefinida); para Anaxímenes, el aire y para Heráclito, el fuego.

Empédocles.- (490-430 a.n.e.) Medico e investigador de la naturaleza, consideraba como fundamento último de todos los fenómenos naturales cuatro elementos materiales o raíces.  “Primero, escucha que de todas las cosas cuatro son las raíces.  Fuego, agua y tierra y la altura inmensa del éter.  Todas   las cosas de tales raíces surgieron: las que serán y las que son y las que fueron”.  Aquí se condensa una de las primeras clasificaciones presentadas por Empédocles acerca de los elementos materiales y el primer atisbo de generalizar las percepciones inmediatas sensibles.

 Demócrito,- (460-370) Con Demócrito se da una clasificación de la materia en función de aspectos muy generales; Según Demócrito los átomos existen eternamente y no difieren entre si por sus cualidades sino solamente por su forma (estructura), orden (contacto) y posición (conversión).  La doctrina democritiana en su forma concisa y rigurosa con que nos la ha transmitido la antigüedad se reduce a lo siguiente “por ley hay color, por ley hay dulzor, por ley hay amargor, pero por realidad de verdad hay átomos y vacío” y con respecto, a la clasificación de las cosas animadas e inanimadas, Demócrito une y separa en función de sus semejanzas. los animales se juntan con sus semejantes, así palomas con palomas, grullas con grullas y de parecida manera en los demás animales irracionales, y de parecida manera también en las cosas inanimadas, como se puede ver en la criba de las semillas y en los guijarros de las playas; porque en el primer caso y en virtud del movimiento arremolinado de la criba se ordenan discretamente lentejas con lentejas, cebada con cebada trigo con trigo, mientras que en el segundo por virtud del movimiento de las olas, los guijarros mas largos son impelidos hacia el mismo lugar de los guijarros largos, los redondos con los redondos, cual si en estas cosas tuviera la semejanza una cierta virtud reunitiva.

 Aristóteles.- (384-322) La clasificación en Aristóteles alcanza su máxima magnitud entre los griegos, por presentar el fundamento lógico de las clases en base a semejanzas; Aristóteles describió unas 500 especies animales e hizo uno de los primeros intentos de clasificación de estos, al separarlos en dos grandes grupos (animales con sangre y sin sangre) y después los dividió en géneros y especies.  La teoría aristotélica del alma vegetativa, sensitiva e intelectiva representaba un intento de clasificación de los seres vivos en vegetales, animales y hombres.  Para ahondar poco más en cuanto a los fundamentos lógicos del género y la especie me remito al mismo Aristóteles. “La diferencia de especie es la diferencia entre una cosa y otra cosa dentro de alguna cosa que debe ser común a ambas.  Y así un animal difiere de especie de otro ser, los dos seres son animales.  Es indispensable que los seres cuya especie difiere sean del mismo género porque llamó género a lo que constituye la. unidad y la identidad de dos seres, salvo las diferencias esenciales, sea que exista en concepto de materia o de otra manera. no solo es preciso que haya entre los dos seres comunidad genérica; no solo deben ser dos animales , sino que es preciso que el animal sea diferente en cada uno de estos dos seres; el uno por ejemplo, será un caballo, el, otro un hombre”. 

 Al aplicar la contrariedad  Aristóteles pudo profundizar en el conocimiento de género y especie, como el mismo lo afirma: “Por lo consiguiente es el género común a seres diferentes el que se diversifica en especies; debe ser a la vez y esencialmente este animal y aquel otro animal; se da en él, el caballo y el hombre por ejemplo, la diferencia de que se trata es necesariamente una variedad del género, porque llamo variedad a la diferencia del género que produce la especie del género.  La diferencia de especie sería entonces una contrariedad; pero la inducción puede justificar esta consecuencia, oponiendo los seres es como se separan; y por otra parte hemos mostrado que el mismo género abrazaba los contrarios, porque la diferencia perfecta es la contrariedad”. 

En la clasificación lo que forma la diferencia de especie son los géneros, y como contraparte  la identidad de dos individuos es lo que conforma la especie, remitámonos a Aristóteles: “Ahora bien toda diferencia de especie es la diferencia de una cosa y otra cosa. De suerte que lo que forma la identidad de los dos seres, el género que los abraza a ambos, está él mismo señalado con el carácter de la diferencia.  Se sigue de aquí que todos los contrarios están encerrados entre los dos términos de cada categoría; quiero decir, los contrarios que difieren de especie y no de género, los seres que tienen entre si la mayor diferencia posible, porque entonces es cuando hay diferencia perfecta, y que no hay jamás producción simultanea. La diferencia es por tanto, una oposición de dos individuos que pertenecían al mismo género.  La identidad de especie es, por lo contrario, la relación de los individuos que no son opuestos entre si.  En efecto antes de las oposiciones individuales no hay oposición en la división del género, sino en los intermedios entre el genero y el individuo.  Entonces es evidente que ninguna de las especies comprendidas bajo el género está con el género propiamente dicho, ni en una relación de identidad, ni en una relación de diferencia de especie”. 

 La contrariedad es la fundamentación en la clasificación aristotélica como el mismo Aristóteles lo afirma: “Por la negación se demuestra la materia,  ahora bien, el género es la materia de lo que se llama género, no en el sentido de raza, como se dice de los Heraclidas, sino como lo que entra en la naturaleza de los seres. Las especies no difieren de especie de las especies contenidas es otro género; entonces hay diferencia de género; la diferencia de especie no tiene lugar sino para los seres que pertenecen al. mismo género.  Es preciso en efecto, que la diferencia de lo que difiere de especie sea una contrariedad.  Ahora bien, solo entre los seres del mismo género puede haber contrariedad”.

 

LA CLASIFICACIÓN EN LA QUÍMICA.

 La primera clasificación sistemática de los elementos resulta de la teoría electroquímica de Berzelius, que no solo distingue los metales de los no-metales sino que reconoció la gradación del carácter Mas tarde la escuela francesa dio a conocer una clasificación basada en las propiedades químicas y físicas de los elementos.  Dobereiner en 1817 -se basó en 1as propiedades atómicas.  Observó la existencia de una cierta -relación entre los pesos atómicos de los elementos químicamente análogos.  Al reunir elementos semejantes en grupos de tres, observó que el peso atómico del elemento intermedio era igual a la media aritmética de los pesos de 1os elementos extremos; a esto lo llamó Ley de las Tríada, muchos químicos siguieron a Dobereiner entre ellos Dumas y Kramer, con el concepto de series ascendentes

Beguyer de Chancourtois.- Ingeniero y geólogo inglés quien tiene el merito  de ser precursor de la ley periódica como consecuencia de la clasificación natural, tituló su trabajo como:”Clasificación natural de los cuerpos simples o radicales obtenida por medio de un sistema de clasificación helicoidal y numérica cuya importantísima conclusión es “las propiedades de los elementos son las propiedades de los números.

 John A. Newlands.- Contemporáneo de Chancourtois publicó lo siguiente: si se ordenan los elementos de acuerdo con sus pesos atómicos el octavo elemento, contado a partir de uno de ellos, es una especie de repetición del primero como la octava nota musical a lo cual le llamó ley de las octavas.

 Lothar Meyer.- En 1863, elaboró su trabajo que denominó ” la naturaleza de los elementos químicos como una función de los pesos atómicos”.  Publicado en 1869, este trabajo demostró que se podía obtener un sistema natural de los elementos de acuerdo con la magnitud de los pesos atómicos en una serie sencilla. Su clasificación muestra directamente que las propiedades de los elementos son en su mayor parte funciones periódicas del peso atómico.  Además completo su clasificación con su famosa gráfica de volúmenes atómicos, que es  una manifestación de la repetición periódica de muchas propiedades como la fusibilidad, la volatilidad, la maleabilidad, la fragilidad, etc. De las propiedades electroquímicas y de los calores específicos

 Dimitri Ivanovich Mendeleiev.- En 1867, fue invitado a impartir la cátedra de química en la Universidad de San Petersburgo, que tubo un éxito extraordinario; no obstante el éxito, quedo insatisfecho, ya que impartía conocimientos aislados y su deseo era enseñar las leyes que gobernasen la estructura del universo. Uno de los primeros intentos de estudiar la materia del universo consistió en cortar 63 cuadros de cartón en los que escribió nombre y características principales de los elementos conocidos hasta entonces; los sometió a arreglos haciendo diferentes combinaciones y tratando de encontrar un orden general. Finalmente lo logró en la primavera de 1869 y los presentó a la Sociedad Rusa de Física y  Química.  Su descubrimiento consistió en lo siguiente,  Todos los elementos químicos se encontraban ordenados en forma natural, empezaba con el hidrógeno cuyos átomos eran pequeños y terminaba con el uranio de átomos mucho mas grandes. También que, Todas las características de los elementos dependían precisamente del lugar donde se encontraba el elemento en la lista. con esto vio Mendeleiev, una ley rígida de regularidad a la que llamó ley periódica y con la que pudo predecir las propiedades de los elementos que debían llenar los huecos de su tabla. El éxito que tuvieron dichas predicciones hizo que fuera universalmente aceptada.

 La clasificación periódica, el modelo de clasificación natural.- En 1868 se le encargó a Mendeleiev, que escribiera un libro de texto para un nuevo curso de química y se vio Ante el problema de organizar y clasificar los elementos de manera sistemática, como su idea era hasta cierto punto paralela a la de Newlands, Mendeleiev consideró que las propiedades de los elementos debían ser una función periódica de sus masas molares, Ya que periódico significa “que se produce a intervalos regulares” pero también que los periodos podían variar y no estar siempre agrupados en octavas, como había supuesto Newlands.  Mendeleiev, cautamente no trato de llegar a conclusiones rígidas con demasiada rapidez.

Para agrupar los elementos que tienen propiedades semejantes determinadas por los datos experimentales y formar con ellos una tabla, Mendeleiev empezó por considerar dos períodos de siete elementos y más tarde tres periodos de diecisiete.  Además tuvo otra audaz idea, intuyó que  en ciertos aspectos, los datos podían ser incompletas y que quizá quedaran elementos sin descubrir.  Esto se le ocurrió al ver que en seis lugares de su tabla no habían suficientes elementos para completar sus periodos y tuvo que dejar huecos a fin de poder agrupar los elementos similares uno debajo de otro.

 La Ley periódica una consecuencia de la Clasificación Natural.-  La regularidad observada en las propiedades físicas y químicas de los elementos al ordenarse en la tabla periódica, es una muestra de como al sistematizar las observaciones empíricas, se puede llegar a un principio general o ley.  La ley periódica es el resultado de las audaces observaciones acerca de estas regularidades.  “Las propiedades de los elemento,.’ y sus compuestos son funciones periódicas de sus pesos atómicos”.  La exposición de dicha ley fue el resultado de la clasificación natural iniciada por Dimitri Ivanovich Mendeleiev, allanando de esta manera, el camino para     futuras investigaciones que condujeran  a una comprensión mucho mas clara de la estructura de la materia.

 

LA CLASIFICACIÓN EN LA BIOLOGÍA

  Desde los tiempos de Aristóteles, los científicos siempre han deseado agrupar las especies en un sistema natural; Carlos Linneo (1707-1778) entré otros trabajos sobre la clasificácíón se le conocen las siguientes publicaciones: el “Systema naturae”(1735),  los “Fundamenta botánica” (1736) y después.,de haber viajado por Inglaterra, publicó, a su regreso, el “Genera plantarum” (1737). Dos contribuciones importantes de Linneo a la clasificación de los seres vivios fueron: Su método de agrupación y su método de nombrar a las especies.  Linneo propuso que todas las especies semejantes deberían ser agrupadas juntas en una categoría, un peldaño arriba del nivel especie.  A esa categoría la llamo genero.  Mas tarde propuso que los géneros semejantes  podrían ser agrupados en un orden.  Igualmente los órdenes semejantes estarían agrupados dentro de una clase.  La categoría mas alta es el reino, clasificados en dos grupos Plantas y Animales.  Así, el reino es el punto más alto de Una jerarquía que incluye todos los grupos inferiores, clases, (Ordenes, géneros v especies.

 Linneo propuso que todas las especies debían tener dos nombres; de ahí el termino binomial, esta proposición ha sido adoptada universalmente por los investigadores de las ciencias biólógicas.  Cada especie se llama por el nombre del género al que pertenecen, y el de su propia especie.  Además, ambos nombres son latinizados y siempre se tratan como palabras latinas . Por ejemplo el perro puede ser llamado comúnmente de diferentes maneras en diversas partes del mundo; pero el perro solamente tiene un nombre científico dentro de la clasificación: Canis familiaris En este caso el termino Canis es el nombre del género al cual pertenecen todos los perros y lobos.  El nombre de la especie del grupo es familiaris.

 El problema de la Clasificación y la sistemática en las Ciencias Naturales (Biología).- El problema de la clasificación en la biología fue estudiada detenidamente por Emmanuel Kant en Su libro crítica de la razón pura fundamentalmente la relación entre la lógica y la biología la cual existía desde Aristóteles, no ya un punto de contacto sino un Intimo enlace.  En efecto, la lógica aristotélica es una lógica de los conceptos de clase, que forman también el andamiaje indispensable para el conocimiento y la descripción científica de las formas de la naturaleza.  Esta Primacía de los conceptos de clase perdura todavía sin menoscabo alguno, en la biología de los siglos XV11 y XV111 la cual asista a uno de los mas resonantes triunfos del concepto de las clases con el Systema naturae (1735) y la Philosophia botánica (1751) de Linneo.  Estas obras habían logrado, en efecto establecer una clasificación sistemática de las formas de la naturaleza cuya claridad y precisi6n hacían palidecer todo lo conseguido anteriormente y que, de golpe, permitía ordenar con arreglo a un plan fijo de variedad inmensa de estas formas.  El conjunto de los seres vivos se agrupaba por especies y géneros, ordenes y clases y así era posible asignar el lugar que cada uno ocupaba dentro de este plan general.

 Kant atisba el problema que se escondía en la obra de Linneo; éste fue un gran observador, fue también un lógico incansable e inexorable; se ha dicho de él que estaba poseído a veces, por, una verdadera manía de clasificación, en ningún gran naturalista llegó a ser tan dominante como en él la tendencia a clasificar los fenómenos y colocarles una etiqueta.. Ahora bien, por grandes que fueran los progresos logrados por el sistema de Linneo en lo tocante a la descripción de los plantas, necesariamente tenía que suscitarse aquí, en el aspecto epistemológico, una duda a la que ni el propio Linneo era insensible, en modo alguno.
Pero ¿Qué hemos conseguido, aunque logremos abarcar en una hojeada de conjunto el mundo vegetal por medio de este sistema?  ¿Nos moveremos por ello en el terreno de las cosas o simplemente en el de los nombres? ¿Acaso la nomenclatura binaria que aquí se introduce es algo mas que un simple recurso nemotécnico, útil sin duda desde un punto de vista subjetivo pero que en nada mas ayuda a profundizar en la naturaleza de las cosas?.
 Ni el mismo Linneo llego a dudar nunca de que el sistema implantado por él fuese otra cosa que un sistema artificial sabía muy bien que su sistema sexual no destacaba mas que uno de los muchos factores de la realidad y que para obtener  un sistema natural era necesario tomar en consideración todos los órganos de las plantas.  Y expresamente reconoce que la consecución de este sistema natural constituye la suprema meta de la botánica, por la que trabajó toda su vida sin llegar a alcanzarla.  En este sentido, distinguía Linneo entre órdenes naturales y artificiales, atribuyendo a las segundas un cierto valor en cuanto al diagnóstico de las formas de la naturaleza, pero sin reconocerles el mismo valor en lo tocante al conocimiento.