Gregor Johann Mendel (1822-1884)

El 22 de julio de 1822, en el pueblo de Heinzendorf del Imperio Austriaco (hoy en día Hynčice República Checa), nace Johann Mendel hijo de padres humildes campesinos. Su padre era veterano de las guerras napoleónicas y su madre, la hija de un jardinero. Johann tuvo una infancia marcada por la pobreza y las penalidades, por lo que a sus 21 años, en 1843, decidió ingresar a una profesión “que lo librara de las amargas necesidades de la vida” (como posteriormente él mismo escribiera). De esta forma Mendel ingresó en el monasterio agustino de Königskloster de Brünn, en donde acuño el nombre de padre Gregor y fue ordenado sacerdote en 1847.

Monasterio Königskloster (Fuente: http://foow.org/cz/pohlednice-brno-brunn-konigskloster-1899-i1601279808.html)

El monasterio Königskloster se caracterizaba por seguir una política especial en cuanto a la educación: era un reputado centro de formación y educación en su época, y los monjes enseñaban ciencias en las escuelas de enseñanza superior de la ciudad, por lo que debían seguir cursos de ciencias en las universidades, y la mayoría de los monjes llevaban a cabo experimentos científicos entre los muros del monasterio. Este fue el caso de Mendel, quien, para poder seguir la carrera docente, estudió durante varios años en la Universidad de Viena en donde se doctoró en matemáticas y ciencias en 1851, y a su regreso al monasterio, en 1854, inició una serie de trabajos en plantas para tratar de descubrir la forma en que se transmiten los caracteres heredables.

Fachada principal de la Universität Wien (Fuente: http://www.univie.ac.at/)

En sus estudios teológicos pudo participar también en cursos de agricultura y viticultura, aprendiendo de Franz Diebl el método de polinización artificial como técnica principal para mejorar, de manera controlada, las plantas. En 1854 Mendel se convirtió en profesor suplente de la Real Escuela de Brünn.

En 1856, tres años antes de que Darwin publicara “El Origen de las Especies”, Mendel, en el jardín del monasterio, inició sus importantes experimentos de cruzamientos con diferentes variedades de Pisum sativum (guisantes, alverjas, arvejas, arjevas o chícharos). Sus trabajos de experimentación, que duraron ocho años, le permitieron descubrir las tres leyes de la herencia o leyes de Mendel, gracias a las cuales es posible describir los mecanismos de la herencia y que fueron explicadas con posterioridad por el padre de la genética experimental moderna, el biólogo estadounidense Thomas Hunt Morgan (1866-1945).

Su inquietud por desentrañar el mecanismo de la herencia lo llevó a descubrir los rasgos particulares que los padres heredan a sus descendientes. Controló la fecundación cruzada de P. sativum, observó las plantas resultantes e hizo notas cuidadosas que fue analizando hasta descubrir que la herencia obedecía a leyes biológicas especiales.

Ya en aquel entonces, desde el siglo XVIII, se habían desarrollado una serie de importantes estudios acerca de hibridación vegetal, como los llevados a cabo por Kölreuter, W. Herbert, C. C. Sprengel y A. Knight, y ya en el siglo XIX, los de Gärtner y Sageret (1825). Pero, la culminación de todos estos trabajos corrió a cargo, por un lado, por Charles Victo Naudin (1815-1899) y, por el otro, de Gregor Mendel, quien llegó más lejos que Naudin.

Representación de Mendel trabajando con la hibridación de Pisum sativum

Lo primero que hizo Mendel en su experimento fue la obtención, mediante cultivos convencionales previos, de líneas puras constantes y en recoger de manera metódica parte de las semillas producidas por cada planta. A continuación cruzó estas estirpes, dos a dos, mediante la técnica de polinización artificial. De este modo era posible combinar, de dos en dos, variedades distintas que presentan diferencias muy precisas entre sí (semillas lisas-semillas arrugadas; flores blancas-flores coloreadas, etc.). El análisis de los resultados obtenidos permitió a Mendel concluir que mediante el cruzamiento de variedades que difieren al menos en dos caracteres, y que pueden crearse nuevas variedades estables.

Al tipificar las características fenotípicas (apariencia externa) de P. sativum las llamó «caracteres». Usó el nombre «elemento» para referirse a las entidades hereditarias separadas. Es así, que de esta manera diseñó sus experimentos con sencillez, y los realizó con una técnica impecable. Mendel escogió trabajar con números suficientemente grandes, de modo que pudiera tener una exactitud estadística, y sacó sus conclusiones con atrevida firmeza.

Esquema del experimento de Mendel con Pisum sativum

Los «elementos» y «caracteres» han recibido posteriormente infinidad de nombres, pero hoy se conocen de forma universal con el término genes, que sugirió en 1909 el biólogo danés Wilhem Ludwig Johannsen. Para ser más exactos, las versiones diferentes de genes responsables de un fenotipo particular se llaman alelos. Las variedades de P. sativum verdes y amarillos corresponden a distintos alelos del gen responsable del color.

Fotografía de Mendel en 1862 (Fuente: http://web.archive.org/web/20080117233318/http://mendel.imp.ac.at/mendeljsp/biography/biography.jsp)

Mendel tenía conciencia de la importancia de su descubrimiento y trató de interesar en él a los científicos profesionales, envió personalmente una copia de sus hallazgos a un notable botánico suizo, Carlos von Nägeli, pero éste tenía sus propias ideas sobre el mecanismo de la herencia, e hizo a un lado las presuntuosas afirmaciones de un aficionado, de modo que la meticulosa comunicación de Mendel, con los resultados de ocho años de trabajo, que Mendel presentó en las reuniones de la Sociedad de Historia Natural de Brünn el 8 de febrero y el 8 de marzo de 1865, y los publicó posteriormente como Experimentos sobre hibridación de plantas” (Versuche über Pflanzenhybriden) en 1866 en las actas de la Sociedad. Sus resultados fueron ignorados por completo, y tuvieron que transcurrir más de treinta años para que fueran reconocidos y entendidos. Dos años después, en 1868, Mendel fue elegido abad del monasterio y, como ha sucedido después de él a tantos buenos científicos, abdicó de la ciencia y se dedicó en exclusiva a las tareas propias de su función.

Una parte de los experimentos de Mendel poco conocidos, realizados de 1869 a 1872, son los que realizo con otras plantas particularmente con las del género Hieracium. Al parecer Mendel trataba de repetir sin éxito, su descubrimiento realizado con P. sativum, sin embargo no fue posible ya que sus nuevos resultados parecian contradecir su descubrimiento anterior, pues él encontraba híbridos intermedios en sus cruzas y además plantas apomícticas.

Otras plantas con las que trabajó y que sí tuvieron resultados similares a P. sativum, fueron Matthiola incana (var. annua) y glabra, Zea y Mirabilis.

Al parecer Charles Darwin nunca supo del trabajo de Mendel, pero Mendel sí conocia sus trabajos, pues él rechazó rotundamente la teoría de la evolución, según consta en la copia del libro de Darwin “el origen de las especies”, en la que Mendel subrayó párrafos e hizo diversas anotaciones de su puño y letra. Mendel escrbió en 1869: “La pregunta acerca del origen de numerosas y constantes formas intermediarias ha cobrado un reciente interés desde que un famoso especialista en Hieracium [Carl Nägeli] ha, bajo el espíritu de las enseñanzas Darwinistas, defendido la opinión de que éstas formas debieran de ser consideradas como [surgiendo] de la transmutación de especies extintas o aún en existencia”.

Fotografía de Mendel en 1868 (Fuente: http://web.archive.org/web/20080117233318/http://mendel.imp.ac.at/mendeljsp/biography/biography.jsp)

Un aspecto no muy conocido de la vida de Mendel fue que se dedicó durante los últimos 10 años de su vida a la apicultura. Mendel reconoce que las abejas resultaron un modelo de investigación frustrante. Es probable que el experimento realizado con abejas fuera guiado para confirmar la teoría de la herencia.

Al parecer en 1854 Mendel discute en Silesia con los apicultores la hipótesis de Jan Dzierzon que enuncia que las reinas infértiles o los huevos que no son fecundados por esperma de los machos producen zánganos, produciéndose reproducción sexual en las hembras y reproducción asexual en los machos o zánganos. A este proceso Jan Dzierzon lo denominó partenogénesis.

La teoría de Dzierzon fue confirmada por hibridación, si bien el cruce de abejas es difícil, pues durante el vuelo nupcial de la reina no debe haber zánganos extraños. Por ello, Mendel construyó una jaula de tejido de cuatro metros de largo y cuatro de alto, situando la colmena en el exterior de ella, para lograr el objetivo deseado que era realizar los cruces necesarios para lograr los híbridos de diferentes razas de abejas. Pero la teoría de Dzierzon no se confirmó en vida de Mendel. Seguramente lo que Mendel pretendía era probar la segregación de caracteres genéticos.

El director de la Sociedad de Apicultura de Brünn, Ziwansky, proveyó diferentes razas de abejas de la especie Apis mellifera: italianas (Apis mellifera ligustica), carniolas (Apis mellifera carnica), egipcias y chipriotas, que los apicultores locales reproducían. Las chipriotas fueron obtenidas directamente de Chipre por el conde Kolowrat. Algunas de las abejas con diferencias de colores fueron obtenidas de Pernambuco (Brasil), incluidos algunos especímenes de Sudamérica. Estos fueron enviados por el profesor Macowsky a Mendel y eran abejas de la especie Trigona lineata, melipónidos o abejas sin aguijón, criadas durante dos años sucesivos.

Mendel fue un activo miembro de la Sociedad de Apicultura de Brünn y en 1871 fue nombrado presidente de la misma. Entre el 12 y el 14 de septiembre de 1871, Mendel y Ziwansky fueron delegados por la Asociación de Apicultura de Brünn al Congreso de Apicultura en lengua germana a desarrollarse en Kiel. En 1873 Mendel declinó la presidencia y en 1874 fue reelecto, pero por circunstancias personales privadas indicó que le resultaba imposible ocupar el cargo. En 1877 se afirma, en Honigbienen (la revista de la Asociación), que el prelado de las abejas poseía 36 colmenas. Pero en realidad el interés biológico de Mendel residía en la relación que tienen las abejas con las flores.

Fotografía de Mendel en 1880 (Fuente: http://web.archive.org/web/20080117233318/http://mendel.imp.ac.at/mendeljsp/biography/biography.jsp)

También Mendel fue titular de la prelatura de la Imperial y Real Orden Austriaca del emperador Francisco José I, director emérito del Banco Hipotecario de Moravia, fundador de la Asociación Meteorológica Austriaca, miembro de la Real e Imperial Sociedad Morava y Silesia para la Mejora de la Agricultura, Ciencias Naturales y Conocimientos del País y jardinero (aprendió de su padre cómo hacer injertos y cultivar árboles frutales).

Mendel falleció el 6 de enero de 1884 en Brünn, a causa de una nefritis crónica. El valor de sus trabajos fue completamente ignorado por el mundo científico, pues 16 años después de su muerte sus trabajos fueron reedescubiertos en 1900 de forma independiente por el botánico neerlandés Hugo de Vries, por botánico alemán Carl Correns y por el comerciante de plantas en Viena Erich von Tschermak. Todos al parecer tuvieron noticia del trabajo de Mendel por una referencia incluida en una bibliografía exhaustiva sobre hibridación de vegetales, compilada en 1881 por algún meticuloso erudito alemán, y todos ellos reconocieron honestamente la prioridad de Mendel en el descubrimiento y lo designaron como “Leyes de Mendel”.

Monumento a Gregor Johann Mendel en el jardín del Monasterio de Brno (antes Brünn) levantado a su memoria el 2 de octubre de 1910

“Como era de esperarse, los experimentos progresan lentamente. Al principio, se necesita cierta paciencia; pero más tarde, cuando varios experimentos van desarrollándose simultáneamente, las cosas mejoran. Día tras día, de la primavera al otoño, se renueva el interés que uno tiene, y eso recompensa ampliamente el cuidado que les necesita uno consagrar”. Gregor Johann Mendel

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About Ramón Eduardo Martínez Grimaldo

I'm a graduate biologist of the Facultad de Estudios Superiores Zaragoza of the Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Recently I concluded studies of Master degree in the Instituto de Biología like part of the Posgrado en Ciencias Biológicas of the Universadad Nacional Autónoma de México (UNAM). My thesis topic: structure of the ecological niche of the phylogenetic group Anolis subocularis.
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