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historia de la ciencia

Gregor Mendel y el nacimiento de la genética

Sus experimentos significaron un gran avance en una ciencia que hoy es imprescindible en Medicina y un magnífico auxiliar en técnicas forenses, arqueología y otras disciplinas

Gregor Mendel ED

Johan Mendel nació el 20 de julio de 1822 en Heinzendorf, en el antiguo Imperio austríaco (actualmente Hynčice en la República Checa). Posteriormente, al entrar en la Orden de los Agustinos, cambiaría su nombre por el de Gregor, que es como firmaría sus trabajos, siendo reconocido como uno de los padres de la Genética.

Pero antes de entrar en la Genética mendeliana recordemos muy someramente la historia de esta ciencia empezando por Aristóteles (¿por quién sí no?). Creía el sabio griego que, en la reproducción sexual, y está hablando de animales porque en las plantas el asunto iba mucho más atrasado, el macho aportaba el principio activo y la hembra el pasivo. Naturalmente los caracteres hereditarios deben ir en el principio activo ya que la hembra solo pone el material de construcción. En su libro Generación de los animales contradice a Hipócrates, que sostenía que pequeños elementos representativos de todas las partes del cuerpo paterno se concentraban en el semen para luego dar lugar a las partes correspondientes del embrión filial, algo que en cierta manera también creía Darwin. En el mismo libro nos cuenta muchas cosas curiosas, como por ejemplo que las jirafas son híbridos del leopardo y el camello. Otros después opinarán que el avestruz lo es del gorrión y el camello. En todo caso, las ideas del Estagirita servirán a los biólogos para avanzar, o estancarse, en la cuestión durante siglos.

El que las plantas superiores tienen una reproducción sexual y el que el polen representa el elemento masculino parece haber sido indicado por primera vez por Nehemiah Grew en 1676. Camerarius fue el primero en aportar una base experimental (entre 1691 y 1694). A partir de entonces, la idea fue aceptada de forma bastante general, especialmente después de que Linneo presentara mas evidencias, lo que contribuyó al prestigio de su nombre, en 1760. Aún no se había resuelto cómo se heredaban los caracteres, ni en los híbridos sabíamos lo que procedía de cada uno de los progenitores.

Este era el estado de la cuestión cuando lo abordó Mendel, quien después de ordenarse sacerdote, estudió dos años en la Universidad de Viena, principalmente Física, Estadística y Fisiología Vegetal, sin llegar a licenciarse. Interesado en cómo se transmitían algunos caracteres en la herencia de padres a hijos empezó a investigar con ratones y abejas, pero decidió que era más sencillo hacerlo con guisantes, Pisum sativum, ya que podía controlar la fecundación por ser una especie que se autopoliniza, de manera que el polen de las anteras de una flor cae sobre el estigma de la misma flor, y de esta forma era más cómodo y fácil el obtener cientos de descendientes predeterminados.

En los guisantes estudió siete características: cubierta de la semilla: lisa o rugosa; color de la semilla: amarillo o verde; color de la flor: púrpura o blanco; forma de las legumbres: lisa o estrangulada; color de las legumbres maduras: verde o amarillo; posición de las flores: axial o terminal; y talla de las plantas: normal o enana. Antes de empezar con sus experimentos tuvo que obtener cepas puras para que no hubiese interferencias o desviaciones.

Su sistema de trabajo era siempre el mismo: tomaba las plantas con las que iba a estudiar uno de los caracteres. Por ejemplo, la cubierta de la semilla, y las plantaba en macetas que controlaba una a una dentro de un invernadero. En el momento de la floración, para la generación de híbridos, cortaba las anteras de la flor y colocaba sobre los estigmas granos de polen provenientes de la planta que él elegía, y a continuación doblaba la quilla para imposibilitar otra fuente de fecundación. Trabajando de esta forma durante siete años (entre 1856 y 1863), manipuló unas 30.000 plantas, de las cuales a 12.835 las sometió a observación individual identificando a sus descendientes. En 1865, Mendel, leyó ante la Sociedad de Brünn para el Estudio de las Ciencias Naturales su trabajo titulado Experimentos en hibridación de plantas. El resultado principal de esta investigación fue el descubrimiento de que ciertos caracteres son trasmitidos sin variación, sin atenuación ni fusión porque son transportados por alguna clase de unidad distintiva o partícula, que hoy llamamos genes, y que Mendel llamó factores. Estos resultados hubieran extrañado a Charles Darwin si los hubiera llegado a conocer.

Mendel realizó un contaje exhaustivo de los resultados de sus experiencias, comparando los números obtenidos con los valores esperados según sus hipótesis, logrando una excelente concordancia. Así, primero cruzó guisantes amarillos con verdes y obtuvo una cosecha de 8.023 guisantes de los cuales 6.022 eran amarillos (dominante) y 2.001 verdes. Cruzó lisos con rugosos y de 7.324, 5.474 fueron lisos (dominante) y 1.850 rugosos. Mezcló ambos caracteres y predijo el resultado con las proporciones 9:3:3:1, obteniendo, tras el recuento, 315 amarillos y lisos, 108 amarillos rugosos, 101 verdes lisos y 32 verdes rugosos. Por último, y para que no quedase duda alguna, añadió un nuevo carácter y volvió a obtener unas proporciones similares a las que esperaba 27:9:9:3:9:3:3:1. Los experimentos de Mendel condujeron a un modelo matemático, seguramente el primero en la Biología, donde subyacen y se explican las relaciones numéricas de los descendientes de los híbridos. Son muchos número pero es que este énfasis de definición precisa, cuantitativa, es lo que distingue sus métodos y resultados, de la labor de sus predecesores y contemporáneos.

Aunque Mendel dio dos conferencias sobre sus investigaciones y las publicó en las actas de la sociedad, no tenía una red potente de corresponsales científicos y el resultado fue que su trabajo quedó sin la necesaria difusión para ser tenido en cuenta por los principales investigadores de su época. Hubo que esperar treinta o cuarenta años para que Hugo de Vries (1848-1935), que trabajaba en el mismo campo «redescubriera» en 1900 esos resultados y para que los mismos fueran tenidos en cuenta. William Bateson (1861-1926), que es quien bautizó como Genética a esta rama de la ciencia, y otros continuaron en la misma línea perfeccionando la teoría de los genes como el elemento que transmite los caracteres hereditarios de padres a hijos.

Sin dudar del trabajo ímprobo de Mendel, ni de su acierto en elegir el material adecuado con el que probó la existencia de caracteres dominantes y recesivos, del papel de ambos progenitores, de la transmisión a través de los genes y de algunas cosas más, una revisión estadística de sus experimentos realizada por Fisher (Fisher, R. A. 1936, Has Mendel’s work been rediscovered?) ponía en duda que los resultados no estuviesen «retocados». Eran demasiado buenos para ser verdad: son consistentemente más cercanas a las proporciones de lo que se esperaría según la teoría de muestras. Fisher muestra que este ajuste, tan extremadamente exacto, se produce a lo largo de todos los datos de Mendel. Calcula que, considerando la serie completa, la probabilidad de obtener un ajuste tan próximo a lo esperado es 0,0007, es decir, sólo una de cada 14.000 veces que se hubieran hecho los experimentos podemos esperar obtener un resultado tan bueno.

En cualquier caso, debemos a Mendel, aunque hiciera alguna pequeña trampa, un gran avance en una ciencia que hoy es imprescindible en Medicina y un magnífico auxiliar en técnicas forenses, en arqueología y en otras disciplinas. Celebremos, por tanto, los doscientos años de Johan Mendel.

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