Profesor Francho de Fortanete

El mal fario de Gregor Mendel

Gregor Mendel (1822-1884), padre de la Genética, fue un monje agustino en Brno, ciudad de la actual República Checa. Muchas cosas me hacen pensar que, aparte de su cumplimiento de casi todas las reglas de la orden, hasta el punto de que llegó a ser superior del convento, su vocación no era muy grande. Digo que cumplió casi todas las reglas de la orden, porque se saltó el voto de castidad, teniendo una amante. Pero eso no me parece nada raro en los clérigos católicos. Más grave a los ojos de la Iglesia de entonces es que tenía ideales socialistas.

Era hijo de una familia campesina pobre. Mi experiencia en el instituto me hizo conocer los casos de las familias pobres de las comarcas interiores de Castellón hasta tan tarde como los años 70 del siglo pasado. La mayoría de esas familias campesinas solían destinar un hijo a la Iglesia, con el fin de que pudiera estudiar y ayudar a los progenitores en la vejez. Esta experiencia me lleva a pensar que la “vocación” de Mendel debía de ser más utilitaria que religiosa. A ello, hay que añadir la pasión que mostró por los estudios superiores, de los que cursó varias carreras, desde biología a matemáticas y la dedicación durante varios años a sus experimentos con guisantes. Tal vez eso sea compatible con la religiosidad, pero, vistos sus antecedentes, cabe la duda.

Pasemos a esos experimentos que le llevaron al descubrimiento de las leyes de la herencia y a sentar las bases de lo que luego se llamó Genética. Cuando los emprendió, la herencia biológica era un enigma que muchos grandes científicos intentaban desentrañar sin avanzar ni un paso más allá de que los hijos se solían parecer a los padres, aunque no eran iguales entre sí, o que a veces esos hijos se parecían más a sus abuelos o a otros parientes que a los padres, sin que en ningún caso se diese con las causas de estos fenómenos. Se hacían experimentos de hibridación, por ejemplo, entre caballos o asnos y cebras y se observaba la descendencia, si aparecían rayas, si las orejas se parecían más a las de un progenitor o a las del otro… En general se observaba, como ahora dirían los aficionados a palabras polisémicas, holísticamente, es decir, se observaba el conjunto del aspecto de unos pocos descendientes. Y con este método no se avanzó en absoluto, resultando las cosas tan confusas como al principio.

Mendel se dio cuenta de que así no se podía llegar a ninguna conclusión: era necesario tomar un organismo que pudiera dar varias generaciones numerosas en poco tiempo, lo cual le fue inspirado por sus estudios de estadística; había que centrarse en caracteres bien definidos con valores completamente alternativos, sin ambigüedad; y los híbridos debían ser plenamente fértiles. Por eso y por las facilidades que le daba el huerto del monasterio, tomó para la experimentación el guisante Pisum sativum, experimentando con líneas puras obtenidas mediante autofecundación y selección metódica de forma que todas las generaciones de cada línea eran iguales en cuanto a los caracteres estudiados. Los experimentos se basaban en el cruce de líneas distintas y la observación de la descendencia de esos cruces respecto a los caracteres elegidos. Eligió caracteres como altura de la planta (alta/enana), color de los cotiledones (verde/amarillo) o forma de la semilla (lisa/rugosa), y así hasta siete.

Cruzando líneas puras que diferían en la versión de un carácter, por ejemplo altas con enanas, de cotiledones verdes con amarillos o de semillas lisas con semillas rugosas, la generación inmediata presentaba el mismo aspecto que una de las líneas progenitoras, es decir alta, de cotiledones verdes o de semillas lisas. De ahí dedujo su primera ley o ley de la uniformidad de la primera generación filial.

A continuación hizo que se autofecundaran las plantas de esa primera generación filial (F1). Reapareció entonces la versión perdida de la otra línea, es decir reaparecieron plantas enanas, de cotiledones amarillos o de semillas rugosas. Y además, siempre en la misma proporción, una de cada cuatro plantas, siendo las otras tres iguales a las de la otra línea pura. Es decir, aparecía en la siguiente generación o F2 una proporción 3:1 de plantas de la línea dominante a plantas de la otra línea. Pero esas tres no eran iguales, como reveló su posterior autofecundación: una de esas tres solo generaba plantas iguales a ella, mientras que las otras dos volvían a generar la proporción 3:1. Es decir, una era de línea pura y las otras dos eran híbridas.

A partir de esto, Mendel formuló su segunda ley o ley de la segregación, que requiere una explicación para entenderla, y aquí es donde entra el genio de Mendel. De esos experimentos concluyó que cada carácter está determinado en los individuos por un par de factores hereditarios (más tarde se les llamó genes) que pueden tener versiones alternativas. De estas versiones, una puede determinar por sí sola una versión del carácter en cuestión y la llamó dominante, mientras que otras solo lo determinarán si la dominante no está presente, es decir, si se encuentran en dosis doble. Así, si designamos con la letra a los factores que determinan la altura, con la b los que determinan el color de los cotiledones o c los que determinan la rugosidad de las semillas, las plantas altas de línea pura tendrían los factores AA, las de cotiledones verdes BB o las de semillas lisas CC. Las bajas serían aa, las de cotiledones amarillos bb o las de semillas rugosas cc. Los factores A, B y C serían dominantes y los a, b y c, recesivos.

En la reproducción, los pares se romperían al formarse los gametos, los cuales llevarían solo un factor de cada par, siendo el azar el que determinaría cuál. Para la obtención de la F1, cada línea solo produciría una clase de gametos, A, B o C o bien a, b o c, con lo que la única combinación posible sería Aa, Bb o Cc. Siendo A, B o C dominantes, toda la F1 será como la línea pura AA, BB o CC en cuanto a su aspecto. La autofecundación de esta F1 presenta cuatro posibilidades de formación de pares, todas con la misma probabilidad (me limitaré al carácter altura, ya que en todos los casos es lo mismo): AA, Aa, aA y aa, siendo Aa y aA equivalentes (la única diferencia es la procedencia masculina o femenina de los gametos). Todos los individuos A- tienen el mismo aspecto de plantas altas. Los individuos aa son plantas enanas. De ahí la proporción 3:1. Pero los individuos A- son de dos clases: AA de línea pura que solo darán individuos como ellos y Aa híbridos que darán dos clases de plantas hijas.

Esa es la explicación de la ley de la segregación, que viene a decir que los factores de cada par se separan al formarse los gametos y que en la fecundación se volverán a formar pares de factores por la fusión de los gametos.

A continuación, nuestro monje realizó, según expuso en el artículo que intentaba dar a conocer sus descubrimientos, series de experimentos en los que estudiaba el comportamiento de dos o más caracteres a la vez. Solo explicaré sus resultados para dos caracteres, porque el resto se explica de la misma manera. En el caso de los caracteres altura y rugosidad de las semillas, por ejemplo, obtuvo sistemáticamente la proporción 9:3:3:1 respectivamente de altas-lisas: altas-rugosas: enanas-lisas: enanas-rugosas. Lo mismo con los otros pares de caracteres. Si notamos como A o a el carácter altura y por C o c el carácter rugosidad, los híbridos serían AaCc y los gametos que producirían serían AC, Ac, aC y ac, en la misma proporción. Si representamos en una tabla las combinaciones de estos gametos, tendremos:

(X)ACAcaCac
ACAACCAACcAaCCAaCc
AcAACcAAccAaCcAacc
aCAaCCAaCcaaCCaaCc
acAaCcAaccaaCcaacc

Dado que los individuos A- son altos y los C- dan semillas lisas, mientras que solo los aa son enanos y los cc dan semillas rugosas, la proporción 9:3:3:1 viene predicha por la tabla.

De esto dedujo Mendel su tercera ley, la de la transmisión independiente: los factores hereditarios para los distintos caracteres se transmiten independientemente unos de otros.

Mientras que las otras dos leyes se cumplen como si dijéramos a rajatabla, esta no se suele cumplir. Más adelante entraré en ello, a propósito de las mezquinas acusaciones de tramposo que hacen algunos a Mendel.

Mendel presentó en 1865 su trabajo a la Sociedad de Historia Natural local y lo dio a la imprenta en una oscura revista, también local, de horticultura. Yo creo que era muy consciente de la gran importancia de su descubrimiento, porque envió ejemplares a más de veinte científicos famosos de su tiempo, entre ellos Darwin. Pero lo máximo que consiguió fue que uno le respondiera con una paternalista carta que le aconsejaba que olvidase el trabajo con los guisantes. El mismo Darwin, pese a que el trabajo del monje le habría proporcionado algo que muchos echaban en falta para aceptar su teoría, a saber, una explicación de la variación y de su herencia, ni siquiera cortó las páginas de la revista que le hizo llegar Mendel (aclaración: entonces los libros y las revistas se componían de manera que para poder leerlos había que cortar las páginas para poder pasarlas).

Me imagino la amargura del pobre Mendel. Después de esto, se dedicó a la apicultura y a la estación meteorológica del monasterio sin mucho entusiasmo en cuanto a sus posibilidades científicas y sobre todo, abandonando la ciencia, a sus tareas de superior del monasterio hasta que murió en 1884. Treinta y cinco años después de su descubrimiento y seis después de su muerte, de Vries, Correns y Tschermak redescubrieron independientemente entre sí las leyes de Mendel y reuniendo la bibliografía encontraron el trabajo del monje. Honradamente, le reconocieron la prioridad, gracias a lo cual hoy se honra al agustino como uno de los grandes de la biología. En mi pueblo, de casos así se suele decir “muerto el burro, la cebada al rabo”.

Pero aún después de muerto se le hurtan los méritos y se pone en duda su honradez científica. Por ejemplo, Ronald Fisher, matemático y biólogo fundador de la Genética de poblaciones, puso en duda sus números por demasiado exactos. Lo cual me parece una acusación falsa: hay en su trabajo números que se desvían bastante de sus proporciones. Por ejemplo, los de una F2 que dan una proporción más próxima a 10:3:3:1 que a 9:3:3:1, que es la proporción esperada.

Otra acusación que se le hace, esta más fundada, se refiere a los experimentos que le llevaron a la formulación de la ley de transmisión independiente. Aquí viene a cuento hablar de su frecuente incumplimiento. Este incumplimiento es debido a que los genes, los factores hereditarios de Mendel, están en los cromosomas, que en los gametos se reparten íntegros, excepto pequeñas porciones que se intercambian entre ellos. Cuanto más cerca estén dos genes en un cromosoma, menor es la probabilidad de que se separen. De ahí que la mayoría de las veces la ley no se cumpla. Sin embargo, se toma como un modelo de base, de manera que las “infracciones” se explican por referencia a él. Durante un tiempo, dado que Pisum sativum tiene siete cromosomas, se pensó que Mendel había tenido la enorme suerte de escoger siete caracteres cuyos genes estaban situados en un cromosoma cada uno. Sin embargo, se ha visto que no es así y que hay más de uno de esos genes en algún cromosoma y ninguno en otros. Nuevamente, pues, una acusación: Mendel no hizo los experimentos, sino que tenía en mente los resultados que había de obtener. Federico di Trocchio, en su libro Las mentiras de la ciencia, resolvió la cuestión, a mi modo de ver muy satisfactoriamente, investigando a fondo en los papeles de Mendel que se conservan en el museo de su monasterio. Como conclusión principal, di Trocchio afirma que Mendel debió de comunicar sus experimentos de una manera que facilitaba su aceptación en un tiempo de positivismo científico rabioso, como si los hubiera hecho en el huerto del convento, cuando, en realidad, lo que había hecho era trabajar en su celda con los números obtenidos, con lápiz y papel. Había utilizado 22 líneas puras y tomado nota por separado de los números de cada carácter, observando que para siete de esos caracteres, tomando la descendencia de muchos individuos para cada uno, se cumplían muy aproximadamente las proporciones esperadas. Desechando los demás caracteres, que se alejaban más o menos de sus proporciones, formuló la tercera ley de la herencia, una ley que, si bien no se cumple muchas veces, sirve para explicar los mismos incumplimientos considerando la cercanía o lejanía de los genes en los cromosomas.

Mendel podría haber explicado cómo lo había hecho realmente, pero en aquella época los biólogos no eran precisamente matemáticos que conociesen la estadística y el cálculo de probabilidades y, sobre todo, estaba el ambiente furiosamente positivista de moda entre los científicos que rechazaba como no científico todo aquello que se apartara de la realización material de experimentos. Dado ese ambiente, difícilmente se le habría dado crédito, por lo que di Trocchio supone que debió urdir una estratagema para que se le hiciese caso. Lo malo es que ni así se lo hicieron y hoy algunos le acusan de fraude pese al acierto comprobado de sus tres leyes.

Marzo de 2022

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