Gregor Mendel: el Dalton de la biología

Una discusión permanente tiene que ver con la posibilidad de que las leyes de la física y de la química puedan ser suficientes para poder aplicarlas a los procesos biológicos; que, en algunos procesos, puedan ser aplicadas, parece más fácil de asumir, pero que puedan explicar todos los procesos vitales, quizá sea más complicado. Ya vimos cómo esta era una cuestión que interesaba al mismo Schrödinger. Aunque, según Hogben, no debe ser éste el centro de la discusión, sino algo más radical, a saber: si hay alguna diferencia intrínseca entre las leyes que rigen la materia inanimada y las que rigen la animada, o entre los procesos que describen. En su opinión, la respuesta es afirmativa. Para argumentarlo, hace una comparación curiosa e interesante: se apoya en los famosos trabajos de Johann Mendel (1822-1884; el nombre de Gregor lo adoptó cuando tomó los hábitos como monje agustino), y los compara con la teoría atómica del cuáquero John Dalton, ya que entiende que ello nos servirá «para ver si el biólogo interpreta realmente sus observaciones de distinto modo que el que estudia la materia bruta y si ha recurrido a una lógica de especie diferente de la empleada por el físico y el químico al construir sus generalidades».

No fue Mendel el primero que se preocupó por la hibridación en las especies; ya era relativamente numeroso el grupo de investigadores interesados (Kolreuter, Knight y Gaos, Naudin), de los cuales Mendel era de alguna manera deudor, del mismo modo que los primeros químicos modernos eran deudores también de los alquimistas que les precedieron. De modo análogo a lo que ocurrió en la química, en el sentido de que para poder enfocar ‘químicamente’ las transformaciones de la materia había que superar la mentalidad alquimista, con la biología ocurría algo semejante, a saber: que imperaba una mentalidad clásica, según la cual los organismos eran vistos como un todo, como una entidad total, y su variación era un proceso misterioso y desconocido mediante el cual se iban produciendo modificaciones de las especies de generación en generación, sin saber muy bien por qué. Quizá se encuentre aquí la verdadera aportación mendeliana, en superar el paradigma clásico (en el que también se encontraba de alguna manera Darwin), y entender la herencia según un ‘modelo atomístico’. Estos átomos de la biología no eran —como es fácil pensar— los átomos de la materia, sino más bien, en el pensamiento de Mendel, caracteres de fácil identificación en los individuos, y que se podían individualizar, y así ver con facilidad su comportamiento de generación en generación.

Como es sabido, Mendel escogió para su estudio una especie singular y simpática: el guisante. Y esta elección no fue casual, sino debidamente pensada, ya que los guisantes poseen dos propiedades muy interesantes. La primera es su facilidad para autofecundarse, lo que permitía realizar un seguimiento real de las distintas líneas de descendencia (permitiendo además la fecundación cruzada). La segunda, que sus caracteres (color, rugosidad o tamaño) eran perfectamente definidos e identificables.

Lo primero que hizo Mendel es establecer una metodología de trabajo, que creo que nos es familiar a todos. Después de conseguir individuos puros según los distintos caracteres, los cruzó para ver qué pasaba con sus descendientes, y cruzó a los descendientes entre sí para ver qué pasaba con esta segunda generación. Llegó a estudiar treinta mil plantas de guisantes. Lo primero que observó es que, al cruzar dos guisantes con un carácter distinto, todos los individuos de la primera generación adoptaban el carácter de uno de los dos progenitores. Es decir, si se trataba de un guisante grande y otro pequeño, la primera generación o bien eran todos grandes, o bien eran todos pequeños. Y, curiosamente, cuando los miembros de esta primera generación se fecundaban entre sí, volvían a aparecer los dos caracteres (guisantes grandes y pequeños) en una proporción fija de tres a uno: tres cuartos según el carácter dominante (el que aparecía de forma total en la primera generación), y un cuarto según el carácter recesivo (el que en la primera generación no aparecía).

Lo que llamó su atención era cómo podía ser que, un carácter que había desaparecido en la primera generación volviera a manifestarse en la segunda, hecho ciertamente llamativo. ¿Cómo podía ser? Y no sólo eso, sino que, jugando con distintas poblaciones y con distintos caracteres, la relación numérica se mantenía siempre fiel, de tres a uno. Se daba cuenta de que hacer una lectura de que las distintas generaciones iban transformando la especie, no podía servir aquí, por lo que se puso a pensar en los procesos internos a partir de los cuales se generaban los resultados. Dos procesos pueden producir resultados semejantes, pero a nivel interno ser muy diferentes. Lo mismo hizo mezclando dos caracteres puros (en vez de uno), y sus resultados también fueron regulares, dándose en la descendencia las cuatro combinaciones posibles, de mayor a menor frecuencia en función de qué caracteres fueran los dominantes o los recesivos (una relación, de 9:3:3:1; que no paso a detallar para no extenderme demasiado).

Cuando Dalton estableció su teoría atómica, ya estaban aceptadas generalizadamente dos leyes fundamentales de la química: la de la conservación de la materia y la de las proporciones constantes. Mendel leyó sus experimentos ‘a lo Dalton’, es decir, «halló en sus observaciones la comprobación de lo que podríamos llamar análogamente el principio de conservación de los elementos genéticos y la ley de sus proporciones constantes».

Y, del mismo modo que para Dalton las unidades que subyacían a dichas leyes eran los átomos, Mendel pensó a su vez en unos ‘átomos biológicos’, responsables de estas combinaciones y leyes hereditarias, y que él denominó factores. Estos factores se combinaban de acuerdo a sus leyes, lo que supuso un paso muy importante, ya que las pautas de herencia se podían predecir. Los átomos hereditarios se conservaban de forma autónoma a lo largo de la herencia entre generaciones, y muy bien podían manifestarse en una generación o no. Pero claro, el hecho de que en una generación no se manifestara un determinado carácter, pero en la siguiente sí, indicaba que los átomos biológicos seguían presentes en los progenitores, aunque ocultos, escondidos, o inactivos, esperando a ‘ser despertados’ en generaciones posteriores. Algo que comprobó con otras especies de plantas o cereales.

En sus propios escritos, el mismo Mendel se daba cuenta de la novedad que suponía este modo de entender las variaciones entre los individuos. «Para la generación suya, como para Darwin y los iniciadores de la selección natural, variación y herencia eran términos correlativos. La descendencia era siempre en su conjunto semejante a sus progenitores, pero siempre también algo diferente, y así la especie, (…) iba ampliando su base de generación en generación»; o sea, que la variación era algo propio de la sucesión entre generaciones, se tenía asumido que los hijos podían diferenciarse de sus padres. Sin embargo, los resultados de Mendel implicaban comprender el asunto de modo radicalmente opuesto: la herencia era esencialmente conservadora, y las variaciones se producían como alteraciones de ese orden estable. El asunto pasaba por saber cuáles eran los motivos para las alteraciones de ese orden estable. Los átomos biológicos permanecían inalterables a lo largo de las generaciones; y las alteraciones muy bien podían deberse porque diferentes progenitores se cruzaban entre sí incorporando a la descendencia algo nuevo, o muy bien los átomos biológicos podían verse alterados por causas aún desconocidas, surgiendo algo nuevo a la existencia. Aunque claro, en esta época los biólogos todavía no estaban en condiciones de comprender esto en toda su amplitud, debiendo pasar todavía unas décadas para comenzar a asomarse con paso trémulo a este mundo genético apenas entreabierto.

Desgraciadamente los hallazgos de Mendel tardaron mucho en ser conocidos. Publicados en una pequeña revista de horticultura local (de la Liga para la investigación de la naturaleza de Brünn), no tuvieron ninguna difusión. Como dice Schrödinger, «con toda seguridad, nadie tendría la más mínima sospecha que su descubrimiento llegaría a ser, en el siglo XX, el norte de una rama completamente nueva de la ciencia, y tal vez, la más interesante hasta nuestros días», algo que, dicho por uno de los padres de la mecánica cuántica, tiene su valor. Efectivamente su trabajó fue olvidado; pero en 1900, De Vries (Leiden), Tschermak (Viena) y Correns (Berlín) obtuvieron los mismos resultados de modo independiente y simultáneo, re-descubriendo los hallazgos de Mendel, e incorporándolos, ahora sí, al ámbito científico. Nuestro protagonista, por su parte, ante el poco eco despertado por su trabajo, volvió a sus quehaceres, dedicándose al cultivo, al estudio de las plantas y de los animales, siendo nombrado finalmente abad de su monasterio.