Gregor Mendel

Gregor Mendel nació el 20 de julio de 1822 en Heinzendorf, una localidad de Silesia perteneciente al Imperio austríaco, hoy Hynčice, en la República Checa. Fue un naturalista y religioso agustino cuyos experimentos con guisantes establecieron principios fundamentales de la transmisión hereditaria. Considerado el padre de la genética moderna, realizó sus descubrimientos cuando todavía se desconocían los genes, los cromosomas como portadores de la herencia y la estructura del ADN.

Su aportación consistió en demostrar que determinados caracteres se transmiten siguiendo regularidades matemáticas, en lugar de diluirse necesariamente en una mezcla de los rasgos paternos. Durante años, aquella explicación permaneció prácticamente ignorada. La ciencia que terminaría reconociéndolo como uno de sus fundadores aún no tenía nombre.

De una familia campesina al monasterio

Nacido Johann Mendel, creció en una familia campesina de habla alemana. Sus padres, Anton y Rosine Mendel, trabajaban una pequeña explotación agrícola. La falta de recursos complicó su educación y, durante sus estudios, tuvo que mantenerse parcialmente impartiendo clases particulares. También recibió ayuda económica de su hermana Theresia.

Tras pasar por la escuela de los escolapios de Lipník nad Bečvou y el gimnasio de Opava, ingresó en 1840 en el Instituto Filosófico de Olomouc. Tres años después entró en la comunidad agustina de Santo Tomás, en Brno, donde adoptó el nombre religioso de Gregor. El monasterio disponía de una notable biblioteca y mantenía vínculos con sociedades científicas y agrícolas de Moravia.

Su abad, Cyrill Franz Napp, desempeñó un papel decisivo en su formación. Interesado en la mejora de plantas y animales mediante la reproducción selectiva, favoreció la actividad científica dentro de la comunidad y facilitó que Mendel ampliara sus estudios. Aquella institución religiosa ofrecía algo poco frecuente para un joven de origen humilde: acceso a libros, formación superior y un espacio donde investigar.

Ordenado sacerdote en 1847, Mendel encontró mayores dificultades en las tareas pastorales que en la enseñanza. En 1850 suspendió el examen oficial de capacitación docente. Entre 1851 y 1853 estudió ciencias naturales, física y matemáticas en la Universidad de Viena, donde recibió clases de profesores como Christian Doppler y el botánico Franz Unger.

Regresó a Brno y enseñó física e historia natural en una escuela secundaria. En 1856 intentó nuevamente obtener la habilitación oficial, pero enfermó durante las pruebas y no consiguió completarlas. Continuó como profesor sustituto, apreciado por su capacidad para explicar y demostrar experimentalmente los fenómenos naturales. Nunca obtuvo aquella acreditación que buscaba, aunque estaba preparando una investigación que transformaría la biología.

Ocho años contando guisantes

En el jardín del monasterio de Santo Tomás, Mendel encontró su laboratorio. Entre 1856 y 1863 dedicó ocho temporadas a realizar cruzamientos controlados, recoger semillas, cultivar nuevas generaciones y registrar sus características. Aquel trabajo, desarrollado junto a sus obligaciones docentes y religiosas, comprendió miles de plantas, tradicionalmente estimadas en unas 28.000.

Eligió el guisante común (Pisum sativum) porque podía autofecundarse, permitía controlar la polinización y presentaba caracteres claramente diferenciables. Estudió siete características, entre ellas el color y la forma de las semillas, el color de las flores, la longitud del tallo y determinados rasgos de las vainas.

Antes de comenzar los cruzamientos principales, seleccionó variedades que conservaban sus caracteres durante generaciones. Después transfirió manualmente polen entre plantas distintas, evitando fecundaciones no deseadas. Su propósito no era obtener una variedad agrícola mejor, sino descubrir qué reglas gobernaban la aparición y desaparición de los caracteres en la descendencia.

La singularidad de sus investigaciones estaba en el método. Otros botánicos habían cruzado plantas, pero Mendel añadió un seguimiento cuantitativo excepcional: contaba los descendientes que presentaban cada característica y comparaba las proporciones obtenidas. Frente a la simple descripción de los híbridos, buscaba regularidades que pudieran expresarse matemáticamente.

Las leyes de la herencia

Uno de sus resultados más conocidos surgió al cruzar plantas de líneas puras con semillas amarillas y verdes. La primera generación filial, denominada F1, producía semillas amarillas. El carácter verde parecía haber desaparecido, pero reaparecía cuando las plantas de aquella generación se autofecundaban.

En la segunda generación, F2, aproximadamente tres cuartas partes de las semillas eran amarillas y una cuarta parte verdes. La proporción 3:1 correspondía al aspecto observable, denominado posteriormente fenotipo. El resultado revelaba que el carácter verde no se había destruido: podía permanecer oculto y manifestarse de nuevo.

La genética moderna permite explicar el fenómeno con dos variantes de un gen, o alelos. Si representamos con A el alelo dominante para el amarillo y con a el recesivo para el verde, el cruce inicial AA × aa produce una generación F1 de individuos Aa, todos amarillos. Al cruzarse estos entre sí, la F2 presenta una proporción genotípica de 1 AA : 2 Aa : 1 aa, mientras que la proporción fenotípica es de tres amarillos por cada verde.

De estos experimentos derivó el principio de segregación: los dos componentes hereditarios asociados a un carácter se separan durante la formación de las células reproductoras. Mendel también observó que determinados caracteres podían distribuirse independientemente y generar nuevas combinaciones. Es el principio de distribución independiente, que la genética posterior matizaría al descubrir el ligamiento de genes situados en un mismo cromosoma.

Mendel no utilizó la palabra «gen», introducida en 1909 por Wilhelm Johannsen, ni conocía las bases celulares y moleculares de la herencia. Sus resultados demostraron, sin embargo, que algunos caracteres se transmitían mediante factores diferenciables y no por una mezcla irreversible. Estas regularidades son fundamentales, aunque numerosos caracteres biológicos presentan patrones de herencia más complejos.

Más allá de los guisantes

Mendel quiso comprobar hasta dónde llegaban sus conclusiones. Investigó otras plantas y mantuvo correspondencia con Carl von Nägeli, un botánico de considerable prestigio. Entre sus estudios posteriores destacaron los realizados con especies del género Hieracium, en las que también buscaba comprender la formación y persistencia de híbridos estables, relevantes para las discusiones sobre el origen de nuevas especies.

Los resultados fueron distintos de los obtenidos con los guisantes. Algunas especies podían producir semillas mediante apomixis, un mecanismo de reproducción sin fecundación que Mendel desconocía. Su interés no se limitaba a confirmar sus leyes: trataba de comprender por qué unos híbridos producían descendencias variables y otros conservaban sus características. En sus escritos llegó a observar que ciertos híbridos de Hieracium mostraban un comportamiento «exactamente opuesto» al de los guisantes.

También se le han atribuido experimentos de reproducción con ratones, pero la documentación conservada no permite confirmar que realizara cruzamientos sistemáticos con ellos. Su investigación comprobada sobre la herencia se desarrolló principalmente con plantas.

Sus intereses científicos fueron más amplios. Realizó observaciones meteorológicas durante años, registrando temperaturas y otros fenómenos atmosféricos varias veces al día. Practicó asimismo la apicultura y diseñó un colmenar para el jardín del monasterio, construido en 1871. La reproducción, la variación de los seres vivos y la observación regular de la naturaleza ocuparon buena parte de su actividad intelectual.

Una publicación que casi nadie comprendió

Mendel presentó sus investigaciones en dos sesiones de la Sociedad de Historia Natural de Brno, celebradas en febrero y marzo de 1865. Al año siguiente publicó Versuche über Pflanzen-Hybriden (Experimentos sobre hibridación de plantas), un trabajo que contenía los procedimientos, recuentos y relaciones matemáticas de sus experimentos.

La publicación apenas obtuvo reconocimiento. Apareció en las actas de una sociedad científica provincial, con circulación limitada, y su enfoque cuantitativo resultaba poco habitual para muchos naturalistas. Además, el problema de la herencia estaba dominado por interpretaciones diversas, entre ellas las teorías de mezcla de caracteres y las explicaciones centradas en la estabilidad de especies e híbridos.

En 1859, Charles Darwin había publicado El origen de las especies, situando la evolución y la variación biológica en el centro del debate científico. Mendel conoció su obra y poseyó una edición alemana anotada, aunque no está demostrado que sus descubrimientos fueran una respuesta directa a Darwin. Ambos investigaban cuestiones relacionadas, pero desde problemas y métodos diferentes.

Mendel tampoco consiguió que Nägeli reconociera plenamente el alcance general de sus resultados. Su trabajo circuló entre algunos especialistas, pero no encontró un marco científico que favoreciera su aceptación. Más que un rechazo generalizado, sufrió una combinación de escasa difusión, interpretaciones divergentes y falta de reconocimiento de la importancia de su método.

Abad de Brno y últimos años

En 1868 fue elegido abad del monasterio de Santo Tomás. Las nuevas responsabilidades administrativas, religiosas y económicas redujeron considerablemente el tiempo disponible para sus investigaciones. Durante sus últimos años mantuvo un prolongado enfrentamiento con las autoridades por la aplicación de impuestos a las propiedades de la comunidad.

Mendel continuó interesado en la meteorología y la apicultura, aunque ya no desarrolló un programa experimental comparable al de los guisantes. El Imperio austríaco en el que había nacido se había transformado en 1867 en la monarquía austrohúngara, bajo cuya administración transcurrió el final de su vida.

Gregor Mendel murió el 6 de enero de 1884 en Brno, a los 61 años, afectado por una enfermedad renal. Fue enterrado en el cementerio central de la ciudad. Falleció sin llegar a conocer la trascendencia que adquiriría su investigación.

El redescubrimiento y el nacimiento de la genética

En 1900, dieciséis años después de su muerte, los botánicos Hugo de Vries, Carl Correns y Erich von Tschermak publicaron investigaciones sobre la herencia vegetal que contribuyeron, en distinto grado, a recuperar la obra de Mendel. Sus resultados comenzaron entonces a adquirir una relevancia que no habían alcanzado en el siglo XIX.

El biólogo británico William Bateson se convirtió en uno de los principales defensores y divulgadores del mendelismo. Promovió su estudio en el mundo anglosajón y acuñó en 1905 el término «genética», que difundió públicamente en 1906 para designar la ciencia de la herencia y la variación. Investigaciones posteriores, entre ellas las de Thomas Hunt Morgan, permitieron relacionar los principios mendelianos con el comportamiento de los cromosomas.

Su trabajo también fue objeto de revisión crítica. En 1936, el estadístico Ronald A. Fisher señaló que determinados resultados publicados por Mendel se ajustaban a las proporciones esperadas con una precisión estadísticamente inusual. La controversia posterior ha examinado posibles sesgos de selección, errores experimentales e interpretaciones de los datos, sin demostrar que Mendel los falsificara. El debate no ha invalidado las regularidades hereditarias que describió.

El desarrollo posterior de la genética mostró que la herencia es más compleja que los modelos inicialmente derivados de sus experimentos. La dominancia incompleta, la interacción entre genes y el ligamiento cromosómico ampliaron el alcance de una disciplina que terminó incorporando la biología molecular.

Mendel no descubrió el ADN ni llegó a conocer los mecanismos materiales de sus factores hereditarios. Lo que consiguió fue establecer que la transmisión de ciertos caracteres podía investigarse mediante cruzamientos controlados y relaciones numéricas. Su gran innovación consistió en convertir la observación de plantas individuales en una explicación general y comprobable de la herencia biológica.