1902-1903. Los trabajos de Mendel y sus consecuencias

No fue sino recién en 1900 que los biólogos aceptaron los hallazgos de Gregor Mendel (1822-1884). En un solo año, su trabajo fue “redescubierto” por otros científicos que trabajaban en distintos países de Europa. El austríaco Erich Tschermak von Seysenegg (1871-1962) y el alemán Karl Correns (1864-1933), los dos últimos botánicos, junto con Hugo De Vries (1848-1935) son los tres científicos que rescataron a Mendel; aunque cada uno ignoraba la existencia de los otros. Algunos, en forma independiente, habían hecho experimentos similares y estaban revisando la literatura especializada para confirmar sus resultados y cada uno halló, en el brillante análisis de Mendel, que la mayor parte de su propio trabajo ya había sido anticipado. La investigación atribuida a Mendel atrajo una gran atención en todo el mundo y estimuló muchos estudios de investigadores que buscaban confirmar y extender sus observaciones. Entre ellos, se destacaron los científicos ingleses Reginald Punnett (1875-1967) –el genetista inmortalizado por el tablero de Punnett– y el zoólogo William Bateson (1861-1926). Bateson era un partidario de las ideas mendelianas y tradujo al inglés las obras de Mendel. Bateson, quien introdujo el término genética, demostró que las leyes de la herencia aplicables a los vegetales podían extenderse a los animales. Así, de acuerdo con el relato más extendido sobre la historia de la genética, el monje agustino Johann Gregor Mendel (1822-1884) (Johann era su nombre de bautismo pero adoptó Gregor al tomar los hábitos) fundó la genética “clásica”, “formal” o “mendeliana” al intentar resolver el problema de la herencia. Si bien su trabajo no había tenido impacto entre sus contemporáneos, varias décadas después, hacia principios del siglo XX, fue “redescubierto”, de manera independiente, por varios científicos, que lo analizaron, comprendieron su importancia y lo dieron a conocer. Sin embargo, de acuerdo con la interpretación de algunos historiadores de la ciencia, el tema central al que Mendel intentó dar solución no fue el problema de la herencia, sino el problema de la hibridación. Mendel estaba interesado en las prácticas realizadas por los criadores de animales y por los mejoradores de vegetales. Esas prácticas consistían en el cruzamiento de variedades que diferían en algunas pocas características en busca de reforzar la presencia de ciertos rasgos que consideraban de utilidad. Tomando en cuenta estas experiencias, Mendel dirigió su atención a investigar la posibilidad de que se originaran nuevas especies a partir del cruzamiento de especies o variedades preexistentes y, en relación con ello, se propuso encontrar una ley de validez universal sobre la formación y la evolución de los híbridos. Además, se propuso descubrir la ley que gobierna los cambios a los que están sujetas las características en que difieren los individuos que se cruzan (como semilla lisa y rugosa), a través de las sucesivas generaciones. Mendel comunicó sus ideas sobre estos problemas en su trabajo Experimentos sobre híbridos de plantas presentado en 1865 en la Sociedad de Investigadores de la Naturaleza de Brünn y publicado en 1866 en las Actas de esa Sociedad. Recién en 1919, el genetista Thomas Hunt Morgan hizo referencia explícita a dos leyes, “la ley de la segregación de los genes” y “la ley de la transmisión independiente de los genes” y atribuyó su descubrimiento a Mendel, por lo que se refirió a ellas como “primera ley de Mendel” y “segunda ley de Mendel”, respectivamente. Durante los 35 años en que el trabajo de Mendel permaneció en la oscuridad se había producido un progreso considerable en la microscopia y, en consecuencia, en el estudio de la estructura celular. En 1902, Walter S. Sutton (1877-1916), un estudiante graduado de la Universidad de Columbia, Estados Unidos, se encontraba estudiando la formación de las células sexuales en machos de saltamontes. Mientras analizaba el proceso de meiosis, Sutton observó que, en las células diploides, había dos cromosomas de cada tipo y que éstos se apareaban al comienzo de la primera división meiótica. Notó también que los dos cromosomas de cualquier par tenían una morfología similar. El apareamiento sólo era obvio en la meiosis, aunque un ojo perspicaz también podría haber encontrado los homólogos observando la metafase de la mitosis. Sutton se impresionó ante la correspondencia que existía entre lo que estaba viendo y el primer principio “de Mendel”, el principio de segregación. Súbitamente, todos los hechos encajaron en su lugar. En 1903, el botánico holandés Hugo de Vries (1848-1935) observó que en las poblaciones naturales aparecían ocasionalmente individuos que diferían en alguna característica del resto de los ejemplares de la población y que eran capaces de producir descendientes iguales a sí mismos. Sobre la base de estos hallazgos propuso que los genes sufrían alteraciones súbitas e independientes del medio ambiente, a las que llamó mutaciones, que podían ser transmitidas a las siguientes generaciones. Así, la mutación pasaba a ser el mecanismo por el cual surgen nuevas variantes en los genes, a partir de errores al azar que ocurren en el material genético. Quedaba finalmente superada la concepción de la herencia de los caracteres adquiridos. Sin embargo, estas conclusiones no se integraron al marco teórico del darwinismo. Los genetistas propusieron que las mutaciones producirían efectos tan drásticos en los organismos que llegarían incluso a originar nuevas especies. En otras palabras, las mutaciones no fueron consideradas como materia prima de la selección natural, sino como un mecanismo alternativo capaz de explicar por sí mismo la evolución de las especies. Así, por unos 30 años, la teoría mutacionista representó una hipótesis alternativa a la selección natural para explicar la evolución biológica. Sutton supuso que los elemente descritos por Mendel –los genes– están en los cromosomas y que los alelos –las formas alternativas de un gen– se encuentran en cromosomas homólogos. Según sus razonamientos, siempre que se separan los cromosomas homólogos durante la meiosis I, también se separan los alelos de cada gen. Cuando los gametos se fusionan durante la fecundación, se podrían formar nuevas combinaciones de alelos. Así, el principio mendeliano de segregación de los alelos se podría explicar por la segregación de los cromosomas homólogos durante la meiosis. Esta idea puede no parecer muy sorprendente ahora, pero recordemos que a principios del siglo XX para un genetista el gen era una idea abstracta y que para un citólogo el cromosoma era simplemente un cuerpo con función desconocida que se teñía fácilmente. Como ocurre con frecuencia en la historia de la ciencia, aproximadamente en la misma época en que Sutton realizaba sus investigaciones, otros dos biólogos reconocieron la correlación entre la forma en que se comportan los elemente de Mendel y el movimiento de los cromosomas. Sin embargo, el artículo del joven Sutton se publicó primero, y su presentación fue la más convincente, sentando las bases de la teoría cromosómica de la herencia que permitió complementar los principios mendelianos con el descubrimiento de la localización física de los genes. A pesar de ello, se requirió mucha más evidencia antes de que la mayoría de los biólogos, más de una década después, estuvieran listos para admitir que los pequeños "cuerpos teñidos", que realizaban su danza regular y repetida dentro del núcleo celular, contenían realmente los secretos de los misterios más antiguos de la herencia. Por otra parte, como la corriente dominante en el pensamiento evolutivo de principios de siglo era la teoría mutacionista, la teoría cromosómica de la herencia tampoco se integró al cuerpo teórico del evolucionismo darwinista. Durante este período se observaron también los cromosomas y se analizaron y se describieron por primera vez sus movimientos durante la mitosis. El proceso por el cual se forman los gametos y los acontecimientos de la meiosis rápidamente fueron relacionados con los principios mendelianos de la herencia. En las décadas que siguieron al “redescubrimiento” del trabajo de Mendel se realizó una enorme cantidad de estudios genéticos.

Véase también: cap. 8