Cuando pensamos en biólogos famosos, se nos vienen a la mente nombres como Darwin o Avery. Ellos y muchos otros son famosos por sus innovadores descubrimientos en biología y, en el caso de Darwin, en zoología y evolución.
Por si no lo sabes, Oswald Avery descubrió cómo el ADN transmite los rasgos hereditarios generación tras generación. Incluso Ronald Fischer, que unió la teoría de la evolución de Darwin con las leyes de la herencia de Mendel, podría ser más famoso que el propio Mendel. ¿Cómo es posible?
Gregor Mendel fue reconocido tardíamente por el genio que era. Siendo un hombre sin pretensiones de origen humilde, toda su vida fue una lucha librada bajo una sombría nube de pobreza, fracaso y burla. Aun así, ¡aportó mucho al mundo de la ciencia!
¿No es hora de que Gregor Mendel obtenga lo que se merece: ser famoso por los sorprendentes descubrimientos que hizo? Descubre las distintas facetas de su vida y, sobre todo, las valiosas aportaciones de Gregor Mendel.
Aunque hoy se le reconoce como el "padre de la genética", Mendel intentó obtener una licencia para ser profesor de ciencias, pero falló en el examen, especialmente en física y biología.
Biografía de Gregor Mendel, padre la genética
Este futuro padre de la genética nació en una familia campesina pobre. Tenía dos hermanas, por lo que él era el único niño. Johann, el nombre que le dieron al nacer, disfrutaba de la apicultura y la jardinería, pero su pasión intelectual eran las matemáticas y la física.
Sus padres tenían poco dinero para gastarlo en educación, sobre todo porque ese desembolso parecía un desperdicio con el niño. Johann era un niño bastante enfermizo; su experiencia en la escuela secundaria se vio interrumpida por una larga enfermedad.
Aun así, su hermana menor sacrificó su dote para pagar la educación de su hermano. Parece que todos, incluido su sacerdote, reconocieron a un genio.
Como monje que ahora se llamaba Gregor, disfrutaba de la tranquilidad que le ofrecía la abadía. Ya no tenía que preocuparse por la comida ni el refugio; incluso su educación estaría pagada. Por supuesto, tenía que prestar servicio, ya que, después de todo, la vida en el monasterio no consistía solo en oración y formación religiosa.
Trabajó como maestro a tiempo parcial e incluso hizo el examen de maestro. Suspendió la parte oral, dejándolo incapacitado para enseñar.
Después de un tiempo en la Universidad de Viena, que pagó la Orden, regresó a la abadía y volvió a hacer el examen de maestro, solo para suspenderlo una vez más. El estrés de los exámenes y la vergüenza de volver a suspender lo enfermaron. Durante meses, estuvo expuesto a un ataque de nervios.
De ninguna manera deberíamos tomarnos su repetido fracaso en el sentido de que era un hombre tonto. Solo suspendió la parte oral del examen de maestro; posiblemente, era demasiado tímido o introvertido para causar una buena impresión al tribunal examinador. O tal vez el destino simplemente tenía algo mucho mejor reservado para él.
Lee también nuestro artículo sobre las aportaciones de Aristóteles a la biología.
Gregor Mendel va a la universidad: sus primeros pasos científicos
Como hemos dicho, la pasión de Mendel eran las matemáticas y la física y descubrió su amor por la ciencia antes de unirse a la orden religiosa.
Antes de que cualquier pensamiento religioso pudiera moldear su vida, se matriculó en la Universidad de Olomouc (República Checa) para cursar su educación secundaria. Fue un momento difícil; no había mucho dinero así que enseñó a otros estudiantes por un poco de dinero para comida y otros gastos.
Mendel era fraile agustino y pasó gran parte de su vida en un monasterio en Brno, actual República Checa, donde realizó sus experimentos con guisantes en el jardín del convento.
Este período se vio ensombrecido por la expectativa de que se haría cargo de la granja familiar al graduarse. Esa idea le causó tanto estrés que enfermó dos veces, por lo que necesitaba ausentarse durante bastante tiempo de sus lecciones para recuperarse. Sin embargo, el tiempo que pasó en esa universidad ayudó a orientar su futuro.
El Departamento de Historia Natural y Agricultura estaba dirigido por Johann Karl Nestler, quien más tarde se convirtió en el decano del departamento de Estudios de Filosofía... el campo de estudio para el que se había matriculado Mendel. Nestler realizó experimentos e impartió cursos sobre los rasgos hereditarios de animales y plantas.
Poco se sabe sobre cómo se llevaban los dos hombres o incluso si formaron algún tipo de relación. Los registros existentes indican que Mendel fue solo un estudiante entre muchos. Aun así, tenemos que reconocer que hay un vínculo directo entre el trabajo de Nestler y la investigación de Mendel. Ahora es cuando entran los guisantes.
El monasterio tenía aproximadamente cinco acres de tierra. Mendel pensó que sería un maravilloso jardín experimental. ¡Sus experimentos fueron muy diferentes a los de Galeno!
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Los primeros experimentos de Mendel
Tras recibir la bendición del abad, Mendel plantó su jardín sin una intención ni una dirección claras. Eligió los guisantes porque hay muchas variedades y probablemente también porque estas plantas son fáciles de cultivar en las condiciones adecuadas. Tras recopilar algunos datos, Mendel centró su estudio en siete rasgos únicos:
- Altura de la planta.
- Ubicación de la flor.
- Color de la flor.
- Color de la vaina inmadura.
- Forma de la vaina.
- Forma de la semilla.
- Tono del tegumento.
A través de la observación, había notado que estos rasgos parecían heredados de forma independiente, lo que significa que, independientemente de la forma de la vaina de la planta madre, una planta hija puede producir vainas de una forma o color diferente.
Primero se propuso descubrir qué produciría el cruce de semillas de diferentes formas. Obtuvo unos resultados muy claros: de las plantas de segunda generación, una de cada cuatro mostraba rasgos dominantes y otra, rasgos recesivos. Las otras dos mostraron rasgos de ambas semillas.
Los suyos fueron experimentos elegantes pero sencillos que lo llevaron a formular la Ley de Uniformidad, la Ley de Segregación y la Ley de Transmisión Independiente que, combinadas más tarde, llegaron a conocerse como la Herencia Mendeliana.
¿Cuáles fueron las aportaciones de Gregor Mendel?
Muchos se preguntan cuáles fueron sus aportaciones de Gregor Mendel, y es que el científico carecía de vocabulario científico, por lo que otros científicos y biólogos añadieron palabras como gametos y alelos a su trabajo mucho después de su muerte. Tales palabras facilitan a la ciencia moderna dividir su teoría en unas pocas frases sencillas:
- Primera ley de Mendel: principio de la uniformidad. Al cruzar dos líneas puras, los descendientes de la primera generación son todos iguales entre sí.
- Segunda ley de Mendel: principio de segregación. Los alelos de cada gen se separan; cada gameto lleva solo un alelo por gen.
- Tercera ley de Mendel: principio de transmisión independiente: durante la formación de los gametos, los genes con diferentes rasgos pueden separarse de forma independiente.
A continuación, destallaremos cada una de estas leyes.
Gregor Mendel presentó su trabajo, titulado Experimentos sobre hibridación de plantas a la Sociedad de Historia Natural en 1865. Su informe obtuvo algunas críticas positivas en la prensa, pero los científicos lo ignoraron en gran medida.
Cuando se publicó al año siguiente, la comunidad científica lo consideró como un trabajo sobre híbridos más que como herencia genética. Una vez más, sus esfuerzos fueron pasados por alto.
Durante los siguientes 35 años, solo otros tres biólogos citaron su trabajo. Muchos especulan que, si Charles Darwin hubiera conocido la investigación de Mendel, su teoría de la evolución (y todo el campo de la genética) podría haberse desarrollado mucho antes.
Su famoso experimento con guisantes lo realizó en un pequeño huerto dentro del monasterio, donde cultivó más de 28,000 plantas para analizar la herencia de sus características.
Aportes de Gregor Mendel: las Leyes de la Herencia a detalle
Entre los aportes de Gregor se encuentran tres leyes fundamentales que nacieron a partir de sus experimentos con guisantes. Estas leyes explican cómo se transmiten los rasgos de una generación a otra. Hoy, son la base de la genética y siguen vigentes, aunque con algunas modificaciones a la luz de descubrimientos posteriores.
Ley de la segregación
"Cada individuo tiene dos copias de cada gen, pero solo transmite una a su descendencia"
Si nos preguntamos cuáles fueron las aportaciones de Gregor Mendel, no podemos dejar de mencionar que este biólogo descubrió que los organismos heredan dos copias de cada gen (una del padre y otra de la madre). Sin embargo, cuando producen gametos (espermatozoides o óvulos), estas copias se separan y cada gameto recibe solo una de ellas.
Por ejemplo, si una planta tiene un gen para semillas amarillas (A) y otro para semillas verdes (a), cuando forme gametos, estos llevarán o el gen A o el gen a, pero nunca ambos.
🔬 Fundamento biológico
Hoy sabemos que esta ley se debe a la meiosis, el proceso de división celular que reduce a la mitad el número de cromosomas en los gametos. Durante la meiosis, los alelos de un mismo gen se separan y se distribuyen en diferentes células reproductivas.
🌱 Ejemplo en los guisantes de Mendel
Mendel cruzó plantas de semillas amarillas (AA) con plantas de semillas verdes (aa). En la primera generación, todas las plantas fueron amarillas (Aa), pero cuando estas se autopolinizaron, en la siguiente generación aparecieron guisantes amarillos y verdes en una proporción de 3:1. Esto confirmó que los alelos se separaban y se combinaban de manera predecible.
Ley de la distribución independiente
"Los genes para diferentes características se heredan de manera independiente"
Mendel descubrió que la herencia de un rasgo no influye en la herencia de otro. Es decir, que el color de la semilla (amarillo o verde) no tenía relación con la forma de la semilla (lisa o rugosa).
Esto significa que los genes que controlan distintos rasgos se distribuyen de forma independiente en los gametos, generando una gran diversidad en las combinaciones posibles de características.
🔬 Fundamento biológico
Esta ley se debe a que los genes se encuentran en cromosomas diferentes, los cuales se distribuyen al azar durante la meiosis. Sin embargo, sabemos hoy que esto no siempre es cierto: si dos genes están en el mismo cromosoma y están muy cerca, pueden heredarse juntos (esto se conoce como "ligamiento genético").
🌱 Ejemplo en los guisantes de Mendel
Cuando Mendel cruzó plantas con semillas amarillas y lisas (AA BB) con plantas de semillas verdes y rugosas (aa bb), la siguiente generación mostró no solo las combinaciones originales, sino también nuevas combinaciones (amarillo-rugoso y verde-liso), confirmando que los genes se transmiten de forma independiente.
Gregor Mendel: aportaciones a la biología y la ley de la dominancia
"Algunos rasgos son dominantes y otros son recesivos"
Mendel observó que cuando cruzaba plantas con características distintas, en la primera generación solo aparecía uno de los rasgos, mientras que el otro parecía "desaparecer". Sin embargo, en la siguiente generación, el rasgo oculto reaparecía en algunas plantas.
A esto lo llamó dominancia y recesividad:
- Rasgo dominante: Es el que siempre se manifiesta si está presente (Ejemplo: color amarillo en los guisantes).
- Rasgo recesivo: Solo se manifiesta si no hay un alelo dominante presente (Ejemplo: color verde en los guisantes).
🔬 Fundamento biológico
Hoy sabemos que los alelos dominantes codifican proteínas funcionales, mientras que los recesivos a menudo corresponden a versiones alteradas del gen que no producen la proteína correctamente.
🌱 Ejemplo en los guisantes de Mendel
Cuando cruzó plantas de semillas amarillas (AA) con plantas de semillas verdes (aa), todas las plantas de la primera generación fueron amarillas (Aa), porque el alelo amarillo era dominante sobre el verde. Sin embargo, al cruzar estas plantas entre sí, reaparecieron guisantes verdes en una proporción de 3:1, lo que demostró la existencia de genes recesivos.
Aportaciones de Mendel: el método experimental en biología
Antes de Gregor Mendel biología, la herencia se explicaba con teorías poco precisas, como la mezcla de sangre o la idea de que los rasgos eran una combinación indefinida de los padres. Lo que hizo único su trabajo fue su método científico riguroso, basado en:
- La cuantificación de resultados 📊: En lugar de hacer observaciones vagas, Mendel registró y analizó meticulosamente miles de plantas.
- El uso de organismos modelo 🌿: Los guisantes fueron elegidos por sus características fácilmente distinguibles y su rápido ciclo reproductivo.
- El enfoque matemático ➗: Aplicó la estadística a la biología, demostrando que los rasgos se heredan de manera predecible.
Este enfoque experimental convirtió la genética en una ciencia basada en datos y predicciones verificables.
Aportes de Mendel: introducción del concepto de genes
Aunque Mendel no usó la palabra "gen", sus "factores hereditarios" fueron la primera pista de la existencia de unidades discretas de información genética. Hoy sabemos que los genes son segmentos de ADN que contienen la información necesaria para producir proteínas y determinar rasgos físicos y biológicos.
Mendel nunca usó la palabra "gen", ya que en su época no se conocía el ADN ni la genética. Él hablaba de "factores hereditarios" para explicar cómo se transmitían los rasgos.
El concepto de genes dominantes y recesivos sigue siendo fundamental para entender enfermedades genéticas, herencia familiar y la variabilidad en las especies.
Gregor Mendel: aportes a la biología actualmente
Gregor Mendel fue un hombre culto, apasionado por la ciencia y el descubrimiento. Nunca llegó a aportar mucho a los campos de las matemáticas o la física, aparte de escribir fórmulas elegantes para expresar sus hallazgos. Por supuesto, su amor por la física dio forma a sus experimentos.
Unos 25 años después de entrar en el monasterio, se convirtió en abad y esto acabó con su vida como biólogo. Mientras luchaba contra el mundo administrativo de los impuestos y las regulaciones, junto con su salud cada vez más precaria, es probable que Gregor Mendel no tuviera ni el tiempo ni la energía para pasar horas en el jardín, registrando observaciones de nuevas hibridaciones.
Mendel, el biólogo, naturalista y botánico accidental que nos dio los términos «recesivo» y «dominante» para explicar cómo se expresan los genes, murió de nefritis en enero de 1884. Solo tenía 61 años.
A pesar del optimismo que tenía sobre su trabajo (una vez le dijo a un amigo «Mi momento de gloria llegará»), su trabajo cayó en el olvido durante años tras su muerte. No fue hasta 1900, gracias al botánico y genetista alemán Carl Erich Correns, en colaboración con el botánico holandés Hugo de Vries, cuando el trabajo de Mendel recuperó el centro de atención.
Vaya desperdicio de tiempo! Desde el botánico suizo Carl von Nageli, quien trató activamente de disuadir a Mendel de realizar más investigaciones genéticas hasta Charles Darwin, con su fallida teoría de la pangénesis... ¡Ojalá la comunidad científica hubiera prestado al trabajo de Mendel la atención que merecía!
Una vez que el equipo botánico alemán-suizo abrió las compuertas, científicos, botánicos y genetistas de todo el mundo se interesaron por el trabajo de Mendel.
El biólogo evolucionista inglés Raphael Weldon y el bioestadístico Karl Pearson filtraron los descubrimientos de Mendel a través de la lente de la estadística.
R.A. Fischer, un estadístico y genetista británico también hizo algunas contribuciones y, al añadir la teoría de la selección natural de Darwin a la mezcla, completaron la definición actual de biología evolutiva.
El redescubrimiento de sus trabajos
Sorprendentemente, las ideas de Mendel fueron ignoradas por décadas. Fue hasta el año 1900, cuando tres científicos (Hugo de Vries, Carl Correns y Erich von Tschermak) redescubrieron su trabajo, que la comunidad científica reconoció la importancia de sus hallazgos. Este redescubrimiento coincidió con el avance en la microscopía, lo que permitió identificar los cromosomas y confirmar que Mendel tenía razón.
¿Qué aporto Gregor Mendel a la biología actual?
Gracias a Mendel, la genética se convirtió en una disciplina clave de la biología. Sus principios explican desde la herencia de los rasgos físicos hasta el desarrollo de enfermedades genéticas y la evolución de las especies. Hoy en día, su trabajo es la base de áreas como:
- La ingeniería genética 🧬: Manipulación de genes para mejorar cultivos, desarrollar terapias génicas o tratar enfermedades.
- La medicina genética 🏥: Diagnóstico y tratamiento de enfermedades hereditarias como la fibrosis quística o el cáncer hereditario.
- La biotecnología y la agricultura 🌾: Desarrollo de variedades de plantas con mejores características, como resistencia a plagas o mejor rendimiento.
«Mi momento de gloria llegará», confió una vez Gregor Mendel. No vivió para ver cumplida su profecía. Pero ¿no crees que estaría encantado de que los botánicos, zoólogos, genetistas y toda la comunidad científica finalmente lo hayan tomado en serio?
Gregor Mendel no murió exactamente en la ignominia, pero desde luego no recibió el reconocimiento que se merecía, no como Hipócrates, que aún se le considera el Padre de la Medicina.
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