viernes, 22 de febrero de 2019

Hablando de Mendel

Me dice alguien que Mendel está muy superado. ¿Qué quiere decir con ese adjetivo? Si quiere decir que hoy se sabe más, mucho más, que cuando el sabio estudió la herencia de caracteres, es lógico que así sea. Todo empezó con él, pero ese “todo” ha crecido mucho. Si lo que quiere decir es que "lo" de Mendel hoy está superado por haberse demostrado su falsedad, entonces quien me habla haría muy bien en callar. 

Gregorio Mendel



La verdad es que con un tema tan importante como es la herencia de caracteres orgánicos, no vamos a pensar que nadie, antes de Mendel, hubiese emprendido su estudio. Pero aquellos estudios anteriores estuvieron mal planteados. Se cruzaban animales, o plantas, fijándose en muchos caracteres a la vez y se detenía el estudio en la primera generación de descendientes. Nada más. Pero, dadas las características de los progenitores utilizados, es muy posible que sus descendientes presentasen resultados muy heterogéneos para cada uno de los caracteres considerados, resultados de los que sería imposible extraer resultados coherentes, capaces de ser generalizados. 



En aquel tiempo, la idea más extendida acerca del mecanismo de la herencia era el de la pangénesis, que venía a decir que cada parte del organismo fabricaba una gémula de sí misma que, a través del torrente circulatorio, iba a parar a los órganos reproductores, que las empaquetaban en los gametos. Al producirse la fecundación, las múltiples gémulas procedentes de cada uno de los progenitores se mezclaban, luchaban entre ellas, llegándose a destruirse unas a otras y expresándose las vencedoras. Había variaciones de interpretación sobre este esquema general. En los ambientes científicos, nadie sabía de los trabajos de Mendel ni esperaba su aparición en el escenario de la ciencia. 

Dibujo de Mendel

Mendel era un fraile agustino. Tenía conocimientos de ciencias naturales, pues había impartido docencia en el colegio que regentaba su orden en Brno, en la actual República Checa. Allí, en Brno, sigue hoy la abadía en la que vivió, de la que llegó a ser abad, y en su huerto están plantadas plantas similares a aquellas con las que realizó sus experimentos. A nadie le impiden creer que pertenecen a las mismas cepas. Yo no lo creo, han pasado muchas cosas, guerras incluidas, desde entonces como para conservar las plantas. Pero los visitantes las fotografían, quedan contentos y no hacen daño a nadie. 

Variedades de guisantes en el huerto
del Monasterio. Mendel trabajó con ellas.

Cuando Mendel realizó sus experimentos se estaba empezando a conocer la célula, su estructura y poco más. Pero se conocían los órganos de la flor y su función: estambres, estigmas, polen, óvulos y ovarios, aunque se desconocía la base biológica de su funcionamiento. En la historia de la ciencia muchas veces se ha procedido de este modo, que se investiga con órganos aunque no se conoce su completo funcionamiento. Mendel sabía que el polen fecundaba las flores, pero desconocía cómo se realizaba el proceso. 

Trabajó con pequeñas variaciones morfológicas que aparecían en diferentes razas de guisantes. Eran pequeñas alternativas que se mantenían a lo largo de generaciones en las razas que se utilizaban para abastecer la cocina. Las alternativas eran, entre otras, semilla lisa o rugosa; semilla verde o amarilla; inflorescencia axial o apical y así hasta siete variaciones. Como digo, utilizó variedades cuyas descendencias aparecían constantes en su morfología, sin ningún tipo de variación. Hoy diríamos que eran líneas puras, homocigóticas. En cada línea de cruzamientos se fijó en la herencia de un solo rasgo morfológico.

Fotografiando las variedades
estudiadas por Mendel
Intuyó que para deducir resultados fiables, los cruzamientos debían de ser controlados. Así, como el guisante es hermafrodita, en las flores que actuarían como progenitores femeninos, extirpó los estambres antes de que alcanzasen la madurez y las protegió con gasa tupida, de modo que no dejasen pasar polen extraño que las fecundase, perturbando los resultados. En las flores de las cepas que actuarían como progenitores masculinos, extrajo polen maduro con un pincel, que luego pasó por los estigmas de las flores que actuaban como femeninas. Estas flores las volvía a tapar con gasa para protegerlas de polen extraño. Aunque Mendel no lo supiese, estaba realizando por vez primera polinizaciones artificiales, y hoy se siguen realizando del mismo modo. A estas dos cepas, las denominó generación paterna, y una vez obtenidas las semillas, las plantó para ver qué mostraban. Eran plantas que habían heredado los caracteres de ambos progenitores. Les llamó primera generación filial, y todas ellas mostraron la apariencia de uno de ellos. En todos los casos ocurrió un resultado similar y pareció como si el carácter que apareció en la descendencia hubiese anulado, destrozado o eliminado al que no aparecía. 

Muchos investigadores anteriores habían detenido sus experimentos en esta fase, planteándose la duda acerca de qué ocurría en las células para que se produjese esa aparente destrucción, cómo se realizaba y porqué era de ese modo. También, y no era pequeña la duda, sequía planteada la incógnita acerca del mensaje hereditario, si era un soplo, una fuerza o una tendencia.

Una de las alternativas estudiadas:
semilla lisa o rugosa.
De momento, Mendel sólo disponía como resultados de su trabajo la uniformidad de los miembros de la primera generación filial en todos los cruzamientos realizados y la manifestación en ellos de uno solo de los caracteres alternativos que presentaban los individuos (las razas) que formaban cada una de las generaciones paternas. Pero los individuos de esa generación filial también habían recibido de uno de sus progenitores una información biológica que ahora no mostraban. ¿Estaría de algún modo destruida, como proponían anteriores investigadores, o no? Mendel sabía que esos individuos de la primera generación filial poseían los caracteres heredados de ambos progenitores, y dejó que se autofecundasen, tomando las precauciones necesarias para que a sus flores no llegase polen ajeno. 

Los resultados fueron espectaculares. En todos los casos, reapareció el carácter oculto en la generación anterior y con una proporción de un cuarto del total de la descendencia. El resto, tres cuartos, correspondían al aspecto que ya había aparecido en la generación anterior. Estas proporciones aparecieron en todas las líneas estudiadas, sin importar el rasgo que observase. 

Mendel publicó sus resultados en una revista local, y tuvo poca repercusión. El mundo científico estaba revuelto con la reciente edición del libro de Ch.Darwin sobre el origen de la especies. Por cierto, en la biblioteca del Monasterio en que habitó Mendel, hay una primera edición del Origen de las especies, con anotaciones a lápiz en sus márgenes. Nos queda la duda si el lector que realizó esas anotaciones fue el mismo Mendel.

Con el tiempo, los trabajos de Mendel fueron reconocidos. En 1900 ya se conocían más procesos celulares y era más fácil interpretar los datos y las hipótesis mendelianas. También fue entonces cuando sus principios recibieron la consideración de leyes, al ver que las proporciones encontradas se cumplían en cruzamientos realizados tanto en vegetales como en animales. 

Yo creo que una de las grandes contribuciones de Mendel consistió en decirnos que los alelos no se destruyen cuando están ocultos. Cuando están juntos dos alelos diferentes, puede haber uno de ellos que funcione como enmascarando al otro y le llamaremos dominante, mientras que al enmascarado lo conocemos como recesivo y del que, en consecuencia, ocultará su manifestación. Pero el alelo recesivo mantiene mientras tanto su identidad, no sufriendo alteración de ningún tipo. Por eso reaparece inalterado en la segunda generación filial. La constatación de la identidad de los genes a lo largo de las generaciones, salvo fenómenos como la mutación, fue una de las grandes contribuciones de Mendel a los conocimientos biológicos, que abrieron caminos seguros para posteriores investigaciones, de las que nos seguimos aprovechando.

Hoy mismo seguimos utilizando el método de Mendel al abstraer el carácter estudiado en un individuo, sin tener en cuenta el resto de sus caracteres. Por eso hablamos, por ejemplo, de un individuo de grupo sanguíneo A y no nos preocupamos del resto de sus caracteres. Porque, para el estudio que estemos realizando en ese momento, no son de interés. También Mendel nos enseñó ese modo de estudio, eficaz en genética.


Fotos: Fondo de Google


6 comentarios:

  1. Y ahí está la gran genialidad de Mendel, intuir la existencia del gen. Se lo digo siempre a mis alumnos (creo que lo aprendí de ti :)
    Fenomenalmente explicado.

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  2. Gracias, +Marisa Castiñeira por tu comentario. Mendel tuvo varias genialidades en su investigación, y así le salieron las cosas, de lass que nos beneficiamos todos.
    Por cierto, como monje era el encargado de la huerta y la cocina, por eso trabajó tanto con guisantes, pues podía disponer de todo el terreno para plantar. Luego fue nombrado abad y sus obligaciones monacales le retiraron de la investigación.
    Siempre me ha gustado que en la biblioteca del monasterio esté el libro de Darwin con anotaciones a lápiz en sus márgenes.
    Gracias de nuevo por tu comentario, Marisa Castiñeira.

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  3. Me fez recordar o ensino médio, quando eu adorava estudar biologia. Recessivos e dominantes. A+A=A A+a=A a+a=a e os cruzamentos...
    Gostei imenso do seu texto.

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  4. Gracias por tu comentario, Sandra Mayworm. Me alegro hacer que evoques cosas que conoces. Un saludo muy cordial.

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