Las formas
que en la primera generación muestran el carácter recesivo ya no varían en la
segunda generación por lo que concierne a dicho caracter, sino que permanecen
constantes en su descendencia.
No ocurre
con las que en la primera generación (procreada por los híbridos) poseen el
carácter dominante. Dos tercios de éstas generan prole que manifiesta los
caracteres dominante y recesivo en razón de 3 a 1, y por lo tanto, muestran
cabalmente la misma razón que las formas híbridas; sólo en un tercio permanece
constante el carácter dominante...
En cada
uno de los experimentos apareció constante en cierto número de plantas el
carácter dominante. Para cuantificar en que proporción se da la separación de
las formas con carácter constante, tienen importancia especial los dos primeros
experimentos, porque en ellos puede compararse un número mayor de plantas. Tomando
juntas las razones de 1.93 a 1 y 2.13 a 1, resulta casi exactamente la razón de
2 a 1. El experimento sexto dio resultado del todo concordante; en los demás,
la razón varía mas o menos, como era de esperar, dado que se utilizó menos de
un centenar de plantas de experimentación. Al repetirse el experimento quinto,
en el que apareció la diferencia mayor, resultó, en vez de la razón 60 a 40, la
razón de 65 a 35. Por consiguiente, parece que consta con certeza la razón
media de 2 a 1. Queda demostrado, pues, que de las formas que en la primera
generación poseen el carácter dominante, los 2/3 poseen el carácter híbrido, y
1/3, de acuerdo con la cual se hace en la primera generación la distribución de
los caracteres dominante y recesivo, se descompone en todos los experimentos en
la razón 2 a 1 a 1, si el carácter dominante difiere según su significado como
carácter híbrido o carácter parental. Puesto que los individuos de la primera
generación salen directamente de la semilla de los híbridos, queda ahora
claramente demostrado que las semillas de formas híbridas tienen uno u otro de
los caracteres diferenciales y que la mitad se desarrolla nuevamente a forma
híbrida y la otra mitad produce plantas que permanecen constantes y reciben el
carácter dominante o el recesivo (respectivamente) en número igual...
Si
sintetizamos brevemente los resultados a que hemos llegado, hallamos que los
caracteres diferenciales que en las plantas de experimentación pueden
reconocerse con facilidad y certeza se conducen todos exactamente del mismo
modo en sus asociaciones híbridas, De la prole de los híbridos, de cada pareja
de caracteres diferenciales, una mitad también es híbrida y la otra mitad es
constante, y tiene en proporciones iguales los caracteres de la semilla y del
polen de los padres, respectivamente. Si por medio de la fecundación de
cruzamiento en un híbrido se combinan varios caracteres diferenciales, la prole
resultante forma los términos de una serie combinatoria en la cual se unen las
series combinatorias para cada pareja de caracteres diferenciales.
La uniformidad
del proceder del conjunto de los caracteres sometidos a experimentación,
permite y justifica plenamente, el que se acepte el principio según el cual
existe una relación semejante en los demás caracteres que aparecen menos
nítidamente en las plantas, y que por lo tanto, no pudieron incluirse en los
experimentos individuales. Un experimento realizado con pedúnculos de
longitudes diferentes, dio en general un resultado bastante satisfactorio;
aunque la diferenciación y distribución serial de las formas no pudo efectuarse
con la certeza que es indispensable para el experimento correcto.
Las
células reproductivas de los híbridos
Los
resultados de los experimentos antes explicados indujeron a llevar a cabo
experimentos cuyos resultados parecen aptos para dar algunas conclusiones
acerca de la composición del óvulo y del polen de los híbridos...
Por lo
tanto, queda confirmada experimentalmente la teoría según la cual, los híbridos
del guisante forman óvulos y polen cuyas células en su constitución representan
en números iguales todas las formas constantes que resultan de la combinación
de los caracteres unidos en la fecundación.
Experimentos
con híbridos de otras especies de plantas
Todo aquel
que estudie la coloración que resulta de plantas ornamentales con similar
fertilización puede difícilmente escapar de la convicción de que aquí también su desarrollo sigue una ley definida que
posiblemente encuentre su expresión en la combinación de varios caracteres
independientes para el color.
Conclusiones
La característica
pretendida aquí de la diferencia esencial en el desarrollo de los híbridos a
una unión permanente o temporal de los elementos celulares diferenciales, puede
desde luego, solo enfatizar el valor de hipótesis para la cual, la carencia de
datos definidos ofrece una amplitud de posibilidades. Alguna justificación a la
opinión expresada yace en la evidencia proporcionada por Pisum de que el
comportamiento de cada par de caracteres en diferenciación en una unión
híbrida, es independiente de otras diferencias entre las dos plantas
originales, y adicionalmente, que el híbrido produce tantos tipos de células
huevos y células de polen como hay de formas posibles de combinaciones
constantes. Los caracteres diferenciales de dos
plantas, pueden sin embargo, finalmente y solamente depender de diferencias en
la composición y agrupamiento de los elementos que existen en las células
iniciales de la misma, en una vital interacción...
Aunque el
caso en el cual los caracteres dominantes pertenecen exclusivamente a una u
otra de las plantas parentales originales podría no ocurrir con frecuencia,
siempre habrá una diferencia sobre cual de las dos posee la mayoría de
dominantes. Si el polen parental tiene la mayoría, entonces la selección de
formas para cruzas adicionales permitirá un menor grado de certeza que en el
caso inverso, el cual debiera implicar un retraso en el periodo de
transformación, dado que el experimento es considerado solamente completo
cuando una forma llegó, no solamente a asemejar con exactitud de forma a la del
polen parental, sino que también permanece constante
en su progenie.
Gärtner, mediante los resultados de estos experimentos de
transformación, fue llevado a oponerse a la opinión de aquellos naturalistas
que disputan la estabilidad de las especies vegetales y creen en una continua
evolución de la vegetación. Él percibe en la completa transformación de una
especie en otra una indudable prueba de que las
especies están prefijadas con límites más allá de los cuales no pueden cambiar.
Aunque esta opinión no puede ser aceptada incondicionalmente, encontramos por otro lado, en
los experimentos de Gärtner, una notable confirmación de dicha suposición
respecto a la variabilidad de las plantas cultivadas, lo cual ya ha sido
expresado.
Entre las
especies experimentales se cultivaron plantas tales como Aquilegia
atropurpurea y canadensis, Dianthus caryophyllus, chinensis,
y japonicus, Nicotiana rustica y paniculata, e híbridos
entre estas especies que no perdieron nada de su estabilidad después de cuatro
o cinco generaciones.
FRAGMENTO DEL "VERSUCHE ÜBER PFLANZENHYBRIDEN"
(1866).
Reseña Biográfica:
Mendel y su Obra:
Era la
noche del 8 de febrero de 1865. Juan Gregorio Mendel se cubrió la cabeza con el
redondo sombrero negro, se puso la capa negra sobre los hombros salió de la
puerta del monasterio al frío aire del invierno. Al caminar por las calles
cubiertas de hielo, apretaba una bolsa que contenía un puñado de papeles
doblados. Esa noche leería su disertación acerca de sus ocho años de
investigaciones sobre el crecimiento de las plantas. Se pregunto cuantos de los
que formarían el publico, compuesto de unos cuarenta miembros de la sociedad de
Brunn par el estudio de las ciencias naturales, entenderían el titulo de su
memoria, hibridación de las plantas, por no mencionar su complicado contenido. Al
entrar a la sala de conferencias y tomar asiento, fue saludado con amabilidad
por los asistentes. Al padre de Mendel se le apreciaba en la población de Brunn
por ser un clérigo y maestro sencillo, bonachón, trabajador. Se llamó al orden
a los asistentes y poco después fue invitado Mendel a pasar a la tribuna para
leer su disertación. Ocultando su nerviosidad con voz tranquila y modales
deliberados, procedió a leerla. Algunas veces miraba en su derredor para
certificar si el auditorio compartía la emoción interior que sentía por haber
hecho algunos descubrimientos sobre la herencia de los guisantes. No se sentía
emoción. Solo lo escuhcaban con una cortesía en la que se notaba cierto matiz
de inequívoco aburrimiento. Uno de sus oyentes se inclinó hacia el vecino y
susurró: " ocho años de mirar como crecen los guisantes comunes... ¡que
pérdida de tiempo!" Mendel terminó de leer y tomó asiento. Apenas se
escuchó un murmullo de aprobación, y el secretario pidió que se leyera el
siguiente informe. Pero, aunque sus oyentes no se dieran cuenta entonces, los
trabajos de Mendel y su poco interesante disertación representaba una
maravillosa proeza científica: el descubrimiento de la primera ciencia de la
genetica.
Juan
Mendel nació en Heinzendorf, en la Silesia Austriaca, el 22 de julio de 1822. Su
padre Antón era un campesino pobre. Aunque Juan tenía necesidades, el camino
que debía seguir para educarse era dificil pero no se desanimó. En el instituto
Olmütz se especializó en filosofía. El 9 de octubre de 1843, consiguió la
admisión solicitada en el monasterio de los agustinos de Altbrünn, la cual era
entonces un centro de cultura para los estudiantes de filosofía, matemáticas,
música y ciencias.
En 1847 se
ordenó de sacerdote y dejó el monasterio por breve tiempo para entender las
necesidades de una parroquia. Cuando visitaba a los feligreses que estaban
enfermos, compartían su honda angustia. Gregorio comenzó a cavilar sobre su
fracaso por no encontrar satisfacción en su trabajo parroquial. Un sacerdote
interesado en ayudar al joven Mendel, se dio cuenta de sus dificultades y
sugirió a sus superiores que se le diera la oportunidad de enseñar. Por lo
tanto, volvió al monasterio y empezó a servir de maestro en matemáticas y
griego en el gymnasium local de Brünn. En 1850 presentó un exámen
solicitando un certificado de historia natural y física elemental; quedando los
examinadores asombrados. Pero sin embargo fue reprobado por no utilizar
conceptos científicos. En 1851se le envió a la universidad de Viena para
estudiar durante dos años matemáticas, física y ciencias naturales.
Para su
mente curiosa, inquisitiva y persitente los misterios ocultos de la vida
representaban un desafio perpetuo: ¿qué es lo que
hacia que los seres vivos de la misma especie difieran de color, tamaño y
forma?. Estudió las obras de Gartner y otros biólogos, pero nó encontró
ningún análisis estadístico satisfactorio "¿debemos levantar las manos al
cielo y decir que la naturaleza, en este proceso vital de la existencia es
completamente irracional e incomprensible?", se preguntó. Su determinación
de resolver el enigma fue inmutable: "estoy
convencido de que la herencia se hace de acuerdo con leyes o principios
definidos".
En 1856
inició sus 8 años históricos de laboriosa experimentación con los guisantes en
un pequeño jardín del monasterio de Albrünn. Su objetivo era descubrir cómo
pasaban los rasgos opuestos de los padres a sus descendientes. El guisante, Pisum
sativum, se poliniza a sí mismo, y es capaz de reproducirse mediante cada
una de sus flore, las cuales están formadas de tal manera que los pétalos
envuelven y protegen sus órganos reproductores contra el viento y los insectos.
Esto impide que el polen de otras flores penetre y efectúe la fecundación. Cuando
Mendel deseaba polinizar una planta experimental con el polen de otra planta,
abría el capullo no maduro, eliminaba los estambres y depositaba el polen de la
otra planta en sus pistilos intactos. Su tarea final consistia en poner una
cubierta protectora sobre la flor pólinizada artificialmente a fin de impedir
la entrada de polen extraño que pudiera ser llevado por el viento o los
insectos.
La mayoría
de los guisantes tardaba diez semanas para crecer hasta alcanzar la madurez. Durante
ese tiempo, Mendel estudiaba la transmisión de cada uno de los siete diferentes
pares visibles de rasgos o características, comprendiendo la altura del tallo,
el color o la forma de las semillas, la forma o el color de las vainas, la
posición de las flores y el color de los cotiledones. En una cruza de los
padres, se fecundaban con otras plantas dos clases puras que tenían rasgos
opuestos, como, por ejemplo, estambres altos o enanos, en la siguiente
generación, se cruzaban los descendientes híbridos para producir una nueva
generación. Mendel llevaba cuidadosas notas sobre sus cruzas, que comprendían
datoscuantitativos sobre los números y clases de individuos de cada generación.
Por
último, sus experimentos empezarón a adquirir significado, y Mendel pudo
formular algunas conclusiones. Así por ejemplo, cuando apareó los guisantes
enanos con otros altos, descubrió que todos los "hijos" híbridos eran
altos. Por lo mismo dedujo que ciertos factores espacíficos (conocidos hoy con
el nombre de genes) contenidos en el polen de las plantas altas,
dominaban su factor opuesto en las plantas enanas. A estos factores o genes de
la altura los llamó dominantes, y a los del enanismo los llamó recesivos,
Mendel dio a esta conclusión el nombre de ley del carácter dominante:
cuando se cruza una planta de raza pura que tiene un rasgo, como la altura, con
una planta de raza pura que contiene un rasgo opuesto, como el enanismo, el
rasgo (dominante) de uno de los padres sólo aparecerá en la primera generación
de los hijos. El rasgo opuesto o recesivo del otro padre no aparecerá en la
primera generación. Estrechamente realcionada con este descubrimiento estaba la
formulación que hizo Mendel de la ley de caracteres unitarios: los
rasgos o caracteres distintivos que apareceran en una planta se transmiten a la
descendencia como rasgos discernibles, individuales, sin modificarse en modo
alguno.
El
siguiente descubrimiento de Mendel fue más complicado. Cuando cruzaba
variedades puras, los resultados eran más fácilmente discernibles: sin embargo,
cuando cruzaba la descendencia de pares opuestos, los resultados eran tan
variados que parecían impredecibles. Llevó cuidadosos registros de los
resultados de todas las combinaciones, pero por largo tiempo no logró
conclusión de sus datos. Su conclusión final se conoce como ley de Mendel de
segregación: cada célula reproductora no recibe más que un par de factores
alternativos (como la altura o el enanismo). Cuando se cruzan individuos puros
en un respecto (altos puros) con individuos puros de otro respecto (enano
puro), toda progenie híbrida presentará el carácter dominante (altura), pero
sus células llevarán también el factor recesivo (enanismo). La cruza de estos
híbridos da un promedio de uno de cada cuatro que lleva dos factores
dominantes, uno que lleva dos factores recesivos y dos que llevan ambos
factores. Por lo tanto, los descendientes de los híbridos presentan el mismo
carácter dominante en una relación de tres a uno.
Mendel
experimentó luego con las cruzas que entrañaban a apareamiento de la
descendencia híbrida que tenía dos pares de factores opuestos. Con esos
experimentos, formuló el principo de la distribución independiente, el
cual dice: cuando los factores (genes) de dos pares de rasgos opuestos se unen
en su híbrido, cada par de factores se distribuye independientemente del otro
par. La relación típica para dicha cruza dihíbrida es de 9:3:3:1.
No se
reconoció el valor que tenía sus investigaciones. En sus años posteriores tuvo
la perturbancia y la tristeza de las controversias con las autoridades de
gobierno por los impuestos a las propiedades eclesiásticas.
Mendel
publicó los resultados de su experiementos en dos artículos que aparecieron en
las actas de la sociedad de ciencias naturales, en 1865 y 1869. Durante muchos
años pasaron inadvertidos, hasta 1900, en que fueron descubiertos de nuevo por
De Vries, Correns y Tschermak-Seysenegg.
Mendel
murió en 1884, deconocido en el mundo de la ciencia. Se necesitaron más de
treinta años para que el mundo científico otorgara el debido reconocimiento al
humilde hombre, que en el jardín de un pequeño monasterio fundó una nueva rama
de la biología : la ciencia de la genética.