Gregor Mendel, todo de este importante naturalista austriaco

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La biología es una ciencia muy dinámica ya que a medida que pasan los tiempos los seres vivos se van adaptando y cambiando. Sin embargo, Gregor Mendel postuló unas leyes universales que han permitido explicar muchos hechos de la biología y en este artículo hablaremos sobre este importante naturalista austriaco.

¿Quién fue Gregor Mendel?

Gregor Johann Mendel nació en la ciudad de Heinzendorf perteneciente al imperio austriaco y que en la actualidad pertenece a la República Checa en el 20 de julio del año  1.8221. Destacó por ser un fraile agustino católico y naturalista, principalmente es reconocido por formular  las reconocidas Leyes de Mendel las cuales pudieron explicar la teoría de la herencia genética. Para postular estas leyes, llevó a cabo exhaustivos trabajos con diferentes variedades del guisante o arveja Pisum sativum.

En principio, Gregor Mendel realizó cruces de semillas las cuales se particularizaron por brotar con diferentes estilos y algunas otras con su misma forma. En estos experimentos encontró caracteres los cuales permitieron determinar cuáles eran los alelos dominantes y cuáles eran los recesivos y además la forma en las que podían expresarse. Ahora bien, los alelos dominantes se caracterizaron por determinar el efecto de un gen mientras que los recesivos no tenían un efecto genético o bien expresión sobre un fenotipo heterocigótico.

Este trabajo de Gregor Mendel no fue tomado en cuenta cuando lo publicó en el año 1.865. Sin embargo, los científicos Hugo de Vries, Carl Correns, Erich von Tschermak y William Bateson, quienes acuñó los términos “genética” y “alelo” en sus estudios, lograron redescubrir por separado las leyes de Mendel en el año 1.900 siendo este el año donde verdaderamente se valoro el trabajo de Mendel.​

Biografía

Como mencionamos previamente, Gregor Mendel nace el 20 de julio del año 1.822 en un pueblo llamado Heinzendorf  que en la actualidad se llama Hynčice y pertenece a la República Checa.  Este biologista fue bautizado con el nombre de Johann Mendel y para conocer un poco más sobre sus aportes a la ciencia debemos conocer un poco sobre su biografía y a continuación hablaremos sobre ello.

Familia

En lo que respeta a la familia de Gregor Mendel, su padre era un veterano de las guerras napoleónicas mientras que su madre era hija de un jardinero. Es importante destacar que la infancia de este científico estuvo fuertemente marcada por la pobreza y las penalidades. En el año 1.843 Mendel ingresó al monasterio agustino de Königskloster cercano a la ciudad de Brünn siendo en este lugar donde adopto el nombre de Gregor y se ordenó como sacerdote en el año 1.847.

Estudios

Luego de tomar el nombre del padre Gregorio al ordenarse como fraile agustino el 9 de octubre de 1.843, iniciaría su camino como clérigo ilustrado dentro del convento de agustinos de Brünn conocido en la actualidad como el convento de Brno.

Finalmente, el 6 de agosto del año 1.847 se ordenó como sacerdote, dos años más tarde realizó un examen para  ingresar como profesor en la escuela secundaria en Znaim pero no logró aprobar el mismo. Para el año 1.851 ingresaría en la Universidad de Viena, lugar donde estudiaría historia, botánica, física, química y matemática, por otro lado, comenzó con sus análisis sobre la herencia de los guisantes.

Trayectoria

Gregor Mendel fue titular de la prelatura de la Imperial y Real Orden Austriaca bajo el mando del Francisco José I, también fue director emérito del Banco Hipotecario de Moravia, fundador de la Asociación Meteorológica Austriaca, miembro de la Real de la Sociedad Morava y Silesia, con los conocimientos de su padre y de su madre mejoró considerablemente la Agricultura y la jardinería en el país.

Gregor Mendel

Paralelamente, Gregor Mendel presentó sus trabajos de genética en las reuniones de la Sociedad de Historia Natural de Brünn entre el 8 de febrero y el 8 de marzo del año 1.865. Posteriormente serían publicados con el titulo de  “Experimentos sobre hibridación de plantas” en el año  en 1.866 en las actas de la Sociedad.

Los resultados de estos trabajos fueron ignorados por completo, lastimosamente tuvieron que pasar más de treinta años para que estos trabajos fuese reconocidos y entendidos por la comunidad científica.​ El olvido de estos trabajos de Mendel fue tal que Charles Darwin pudo haberlos usado para fortalecer sus teorías pero no llegó a conocer sobre estos trabajos.

En estos trabajos se tipificaron las características fenotípicas de los guisantes como “Caracteres”. Por otro lado, Gregor Mendel uso el nombre “elemento” para hacer referencia a las entidades hereditarias separadas. El mérito de su trabajo radica en que Mendel se percató de que en sus experimentos, las variedades de los guisantes siempre ocurrían cuando trabajaba en variantes con proporciones numéricas simples.

Los elementos y los caracteres han recibido muchos nombres con el pasar de los tiempos pero en la actualidad se les conoce como genes un término que propuso en el año 1.909 el biólogo danés Wilhelm Ludwig Johannsen. Con el pasar de los tiempos, se han especificado más los términos de Mendel,  para ser exactos, las diferentes versiones de un gen las cuales son responsables de un fenotipo particular se conocen como alelos.

Gregor Mendel

En el caso de los trabajos de Gregor Mendel, los guisantes en las cuales las semillas son verdes y amarillas corresponden a diferentes alelos del gen que es responsable de dar su color característico a cada una de las semillas.

Últimos años

Se tiene poca información acerca de cómo Gregor Mendel paso sus últimos días. Finalmente este científico falleció el 6 de enero del año 1.884 en la ciudad de Brünn por causa de una nefritis crónica.

Aportes de Gregor Mendel

Gregor Mendel fue un científico sumamente importante para la época con su teoría sobre la herencia genética sin embargo para la época estos trabajos son fueron debidamente reconocidos. A continuación comentaremos acerca de los aportes de Gregor Mendel no sólo a la ciencia sino a la humanidad.

Leyes de Mendel

La primera ley de mendel concibe el principio de la uniformidad, este versa que cuando dos individuos de raza pura se cruzan los híbridos resultantes serán todos iguales. Por otro lado, el cruce de dos individuos homocigóticos en los cuales uno de ellos posee genes dominantes y el otro genes recesivos, originaran solo individuos heterocigóticos, esto quiere decir que los individuos de la primera generación filial serán uniformes entre ellos.

 Gregor Mendel

Por su parte, la segunda ley de Mendel o bien el principio de la segregación estipula que  algunos pocos individuos son capaces de transmitir un carácter pese a que en ellos no se manifieste digo carácter. Por ejemplo, el cruce de dos individuos de la primera generación filial podría dar origen a una segunda generación filial en la cual reaparezca el fenotipo “a” pese a que todos los individuos de la F1 eran de fenotipo “A”.

Esta segunda Ley de Gregor Mendel se interpreta no tanto como una desaparición del carácter “a” sino más bien un periodo en el cual el carácter “a” es opacado por el carácter “A” pero que al no poderse reproducir en un individuo cada carácter se debe segregar por separado.

Finalmente, la Tercera ley de Mendel o el principio de la combinación independiente se refiere a los cruces polihíbrido. En este caso, Gregor Mendel trabajó este cruce en guisantes en los cuales las características observables como el color de la semilla y la rugosidad de su superficie se encontraban en cromosomas separados.

De esta forma se observó que los caracteres se pueden transmitir de forma independiente uno de otro. Existe una excepción para esta ley puesto que deja de cumplirse cuando existe vinculación, esto quiere decir que dos genes están muy cerca o bien no lograron separarse durante el proceso de  meiosis.

Gregor Mendel

Experimentos

Gregor Mendel dio inició a sus experimentos eligiendo dos plantas de guisantes las cuales sólo diferían en un carácter. En este experimento cruzó una variedad de guisante que producía semillas amarillas con otra que producía semillas verdes, estas plantas formaron la generación parental (P).

Como resultado de este cruce se produjeron plantas las cuales únicamente dieron semillas amarillas. Mendel repitió los cruces con otras plantas de guisante las cuales diferían en otros caracteres obteniendo siempre el mismo resultado, se reproducía sólo un carácter de los dos en la generación filial.

Al carácter que se reflejaba luego del cruce lo llamó como carácter dominante mientras el que no aparecía lo nombro como carácter recesivo. En el caso del primer experimento,  el color amarillo era el carácter dominante, mientras que el color verde es el carácter recesivo.

Por su parte, Gregor Mendel dejó que se autofecundaran las plantas de la primera generación filial para así obtuvo la segunda generación filial (F2). Se obtuvo como resultado plantas que producían semillas amarillas y por plantas que producían semillas verdes en una proporción de 3:1, siendo la relación de tres de semillas amarillas y una de semillas verdes. Mendel Repitió el experimento con otros caracteres diferenciados obteniendo resultados similares. Con estos dos experimentos, Gregor Mendel formuló las dos primeras leyes.

Gregor Mendel

Tiempo después, Gregor Mendel decidió comprobar si estas leyes funcionaban en aquellas plantas diferenciadas que tuviesen dos o más caracteres. Para llevar a cabo este experimento escogió como generación parental a plantas de semillas amarillas y lisas y a plantas de semillas verdes y rugosas.

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Estas dos plantas las cruzó y obtuvo la primera generación filial la cual se compuso por plantas de semillas amarillas y lisas hecho que comprobó la veracidad de la primera ley.  Posteriormente obtuvo la segunda generación filial autofecundando la primera generación filial obteniendo así semillas de una gran variedad de estilos.

Los resultados obtenidos fueron plantas que podía producir semillas amarillas y lisas, plantas amarillas, verdes y rugosas. Todas estas plantas las contabilizó experimento con otras variedades las cuales obtuvo una proporción de 9:3:3:1. Esta proporción consistió en nueve plantas de semillas amarillas y lisas, tres de semillas amarillas y rugosas, tres de semillas verdes y lisas y una planta de semillas verdes y rugosas.

Apicultura

Una parte poco conocida dentro de la vida de Gregor Mendel era su pasión por la apicultura. Esta se desarrollo durante los últimos  10 años de su vida. Mendel reconoció que las abejas eran un modelo de investigación frustrante, se piensa que los experimentos realizados con abejas tuviese como objetivo confirmar la teoría de la herencia.

Gregor Mendel

En el año 1.854 Mendel discute con los apicultores de Silesia la hipótesis de Jan Dzierzon en la cual enuncia que las reinas infértiles o aquellos huevos que no son fecundados por esperma de los machos pueden producir zánganos. Llegando así a producir la reproducción sexual en las hembras y reproducción asexual en los zánganos. Este proceso propuesto por Jan Dzierzon fue  denominó como partenogénesis.

La teoría de Dzierzon sería confirmada por hibridación, el cruce de abejas es bastante complejo  puesto que durante el vuelo nupcial de la reina no deben haber zánganos extraños en el entorno. Esta condición llevó a que Gregor Mendel construyera una jaula de tejido de unos cuatro metros de largo y cuatro  metros de alto en la cual colocaría la colmena en el interior de la tela para así lograr el objetivo de realizar los cruces necesarios y lograr los híbridos de diferentes razas de abejas.

Sin embargo, la teoría de Dzierzon no pudo ser confirmada en vida por Gregor Mendel. Muy probablemente lo que Mendel buscaba era probar la teoría de la segregación de caracteres genéticos. Para apoyar los experimentos de Mendel, el director de la Sociedad de Apicultura de Brünn proporcionó diferentes razas de abejas de la especie Apis mellifera, carniolas, egipcias y chipriotas las cuales eran reproducidas por los apicultores locales. En el caso de las abejas chipriotas las mismas fueron obtenidas directamente de Chipre cedidas por el conde Kolowrat.

Por otro lado, algunas de las abejas con diferencias de colores serían obtenidas de Pernambuco en Brasil, incluyendo además  algunos otros especímenes de Sudamérica. Estas variedades fueron enviados por el profesor Macowsky a Mendel y eran abejas de la que pertenecían a la especie Trigona lineata o conocidas popularmente como abejas sin aguijón las cuales fueron criadas durante dos años sucesivos.

Gregor Mendel era un miembro activo miembro de la Sociedad de Apicultura de Brünn, incluso en el año 1.871 fue nombrado como presidente de la misma. Entre los días el 12 y 14 de septiembre del año 1.871, Mendel fue delegado por la Asociación de Apicultura de Brünn como representante en el  Congreso de Apicultura en lengua germana que se llevaría a cabo en la ciudad de Kiel. Para el año 1.873 Mendel renunció a la presidencia pero al año siguiente sería reelecto en el cargo. Sin embargo por circunstancias personales privadas indicó que era imposible para él ocupar el cargo.

La paradoja de Mendel

Pese a que la Paradoja de Mendel no es un trabajo directamente hecho por Gregor Mendel, merece la pena mencionar en este artículo. Para el año 1.936, Ronald Fisher quien fuese un importante estadístico y genetista de poblaciones llegó a la conclusión de que los datos de la mayoría de los experimentos de Mendel habían sido falsificados para satisfacer las expectativas del científico. Según Fisher, existen  cuatro líneas de evidencia las cuales podrían apoyar su teoría.

La primera teoría es que las observaciones de Mendel se aproximan demasiado a las expectativas del científico. Esto ha llevado a que se desconfíe un poco de los resultados de estos experimentos puesto que los resultados de experimentos reportados por Mendel deberían ocurrir en realidad sólo 1 de 33.000 repeticiones. Por esta razón se pone en duda los resultados de Mendel ya que son demasiado buenos para ser verdad.

Por su parte, la segunda teoría se basa en el conjunto de experimentos con guisantes en los cuales Gregor Mendel puso a prueba la composición genética de plantas de la segunda generación filial mostrando la característica dominante.

Este experimento llevó a confirmar sus expectativas acerca de la teoría entre  heterocigotos y homocigotos la cual estipulo que sería de 2: 1. Sin embargo, Gregor Mendel sólo llegó a probar 10 progenies por planta, gracias a este hecho puede demostrarse que en términos estadísticos la relación esperada entre heterocigotos y homocigotos debía ser de 1,7 a 1 en caracteres dominantes. Por su parte, Mendel esperaba de forma equivocada que se  diera una relación de 2: 1.

De manera sorprendente, los resultados informados por Gregor Mendel coinciden en gran proporción con esta ingenua expectativa. En términos generales, la discrepancia entre la relación estadística de 1.7 a la de 2:1 esperada por Mendel, sólo podría ocurrir por casualidad una vez en 2000 ensayos.

Otra de las teorías que se maneja en la paradoja de Mendel es que es muy probable que este científico haya encontrado excepciones a sus leyes pero este decidió no reportarlas en su reconocido artículo. Se piensa que Mendel puede que haya tenido conocimiento sobre otros factores que influyen en los guisantes además de aquellos los cuales sí tomo en cuenta al momento de sus experimentos solo que decidió no incorporarlos a su artículo para no tener complicaciones.

Finalmente una última teoría plantea que el biógrafo de Mendel dice que este pudo haber ordenado la destrucción de sus cuadernos científicos. El motivo de esta decisión es que ya se había cansado de luchar contra la comunidad científica y que además no deseaba ser expuesto a malas interpretaciones luego de su muerte.

Solución a la Paradoja

Desde que salió a la luz la Paradoja de Mendel, muchos científicos se han dedicado a desmentir las acusaciones en torno al científico mientras que otros se han dedicado a resolver dicha paradoja. A continuación comentaremos sobre las posibles soluciones en torno a este problema dentro de la comunidad científica.

La solución más directa ante la paradoja sostiene que los datos que fueron reportados por Mendel son estadísticamente sólidos. El científico Franz Weiling, llegó a la conclusión de que Gregor Mendel informaba fielmente sus observaciones. Un análisis exhaustivo hecho en el año 2008 llevó a los investigadores Allan Franklin y colaboradores a una conclusión similar.​

Por otro lado, otros expertos han insistido que la Paradoja de Mendel no puede ser resuelta haciendo uso de la estadística. En el año 1.966 el genetista de poblaciones Sewall Wright  concluyó que existía duda de que los datos de Gregor Mendel se adecuaban a las proporciones más de lo que se podría esperar en algún accidente de muestreo.

Una teoría que es poco aceptada dentro de la comunidad científica es que Fisher pudo haber inferido que Mendel había sido engañado por algún asistente el cual sabía cuales eran los catastróficos resultados que se avecinaban. Sin embargo, se desconoce la existencia de un asistente de Gregor Mendel.  Por otro lado, luce poco probable que Mendel hubiese dejado que cualquier persona trabajase en estos experimentos.

Otra teoría asevera que el sesgo de confirmación de los experimentos implicaba un ajuste inconsciente de las observaciones con el fin de adecuarse a las expectativas del investigador. Se cree que Gregor Mendel de manera inconsciente y sin intención pudo haber desechado ciertas observaciones con el fin de aproximar los resultados generales a sus propias expectativas.

Existe evidencia de que los datos publicados por Mendel  eran un borrador de una conferencia, asegurando que la  brevedad de la exposición era  esencial para una lectura pública. Por esta razón se ha llegado a creer que  Mendel pudo haber publicado de forma selectiva los datos que mejor se adecuaban a las hipótesis que proponía.

Sin embargo, esta explicación no elimina la sospecha de una violación ética, ya que la manera formal de combatir con las limitaciones de tiempo implica la presentación de un informe con una muestra representativa de los datos no únicamente la exposición de datos que coincidan con la propia teoría.

Una última teoría asegura que existían conflictos entre la moralidad de reportar observaciones fácticas imparciales y la premura más importante de promover el conocimiento científico.  Esto pudo haber llevado a Mendel a simplificar sus datos con el fin de hacer frente a posibles inconvenientes editoriales.

Esta teoría parece ser una buena solución ante la Paradoja de Mendel puesto que tal hecho puede ser justificado por razones morales, ya que la negativa de obedecer las condiciones editoriales pudo significar un atraso en los avances del conocimiento científico. Del igual manera que muchos innovadores incomprendidos de la época, es probable que Gregor Mendel tuvo que abrirse camino entre los paradigmas del conocimiento y los prejuicios sociales de sus seguidores y científicos del momento.

Reconocimientos a Gregor Mendel

Es innegable que Gregor Mendel tuvo un impacto significativo en el mundo de la ciencia con sus trabajos sobre la herencia genética. Pese a que el reconocimiento no fue inmediato, la comunidad científica analizó posteriormente el trabajo y le dieron el mérito que se merecía. A continuación presentaremos algunos de los reconocimientos que ha recibido Mendel a lo largo de la historia.

  • En la República Checa podemos encontrar la Universidad Mendel y el Mendelianum, este último es un centro dedicado a la obra de Mendel y el cual forma parte del Museo de Moravia ubicado en la ciudad de Brno.​
  • En Sevilla, España, y en Viena, Austria existe una calle respectivamente con su nombre.
  • En el año 1.994, el Colegio Mayor Universitario Mendel de Brno pasó a llamarse con su nombre en su honor.
  • Un colegio mayor de Madrid lleva el nombre de Gregor Mendel.
  • En Argentina, el 8 de febrero se celebra el día del Genetista en honor a la primera fecha en la cual Gregor Mendel presentó sus trabajos.
  • En Aguascalientes, México podemos encontrar el Instituto Mendel.

En este artículo pudimos conocer acerca de Gregor Mendel quien es reconocido como un biólogo muy importante en la ciencia gracias a que propuso la teoría de la herencia genética. Esta teoría en un principio no fue tomada en cuenta pero con ciertos avances científicos pasó a tener un valor importante. Sin embargo estos trabajos han sufrido ciertas objeciones como las que se pueden apreciar en la paradoja de Mendel sin embargo su trabajo permitió que el mundo tuviese una visión clara de la herencia genética. También te pueden interesar los siguientes artículos:

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