Fray Gregorio Mendel

 

Miguel Ángel Jiménez García

Asociación Murciana de Ornitofilia (A.M.O.)

www.amoweb.es

 

  

 

   C

uando Gregor Johan Mendel en su niñez ayudaba a su padre en las labores agrícolas, ya empezaban en su prodigiosa mente una serie de interrogantes de los que posteriormente surgiría una de las mayores teorías de la biología humana que hoy en día forma parte de la base de la genética moderna y un hito solo comparable a las leyes de Newton en física.

 

Nació en una oscura aldea de la actual Republica Checa en 1822. Su padre, veterano de las guerras napoleónicas, y su madre, hija de un humilde jardinero, intentaron darle la mejor educación que pudieron, partiendo de unos medios materiales paupérrimos, y una infancia marcada por la pobreza y las penalidades. Pronto comenzó a destacar en la escuela y sus padres decidieron que lo mejor para él era ingresarlo en el monasterio agustino de königskloster, cercano a Brno. Así que juntaron los pocos ahorros de que disponían y partió hacia la casa recoleta con la ilusión de un joven preparado para iniciar una nueva vida.

 

En el monasterio tomó el nombre de Gregor y fue ordenado sacerdote en 1847. Residió en la abadía de Sto. Tomás y, para seguir su carrera docente, partió a Viena, donde se doctoró en matemáticas y ciencias (1851). Tres años después, Mendel se convirtió en profesor suplente de la Real Escuela de Brünn (actual Brno).

 

Era el encargado del jardín botánico que tenían los frailes en su monasterio. Fue allí, paseando entre plantas de guisantes, cuando observó guisantes verdes y amarillos, unos rugosos y otros lisos, plantas con tallo alto y otras de tallo bajo, etc. se propuso averiguar como se regía la transmisión de estos factores de ascendentes a sus descendentes. Comenzó de esta forma el núcleo de sus estudios, cruzando variedades de guisantes y estudiando el comportamiento hereditario de varios caracteres por separado, algo que fue clave para su éxito. Sus investigaciones en la hibridación vegetal dieron a luz tres leyes de la herencia o leyes de Mendel, que entraremos a detallar más adelante, gracias a las cuales es posible describir los mecanismos de la herencia.

 

Para realizar sus trabajos, Mendel no eligió especies, sino razas autofecundas bien establecidas de la especie Pisum sativum (guisante común). La primera fase del experimento consistió en 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; tallo largo-tallo bajo, etc.).

 

Otro aspecto no muy conocido en  su estudio, fue su trabajo con las abejas comunes (Apis mellifera). Las investigaciones apuntan a que intentó demostrar que al comportamiento genético de estos insectos del orden de los hymenopteros  se podía aplicar lo mismo que con los guisantes, o al menos lo intentó ya que fue una “investigación frustrante” según palabras del propio fraile.

 

El análisis de los resultados obtenidos permitió a Mendel concluir que mediante el cruzamiento de razas que difieren al menos en dos caracteres pueden crearse nuevas razas estables (combinaciones nuevas homocigóticas). Pese a que remitió sus trabajos con guisantes a la máxima autoridad de su época en temas de biología, W. Von Nägeli, y expuso sus teorías ante un comité de sabios, no entendieron nada de lo que intentó explicar, quedando sus investigaciones sin reconocimiento alguno.

 

En 1868 fue nombrado abad del monasterio, a raíz de lo cual abandonó definitivamente la investigación científica y se dedicó en exclusiva a las tareas propias de su función. Murió en el año 1884 adelantado en pensamiento a su época y sin que nadie tuviera idea de lo que había llegado a realizar. Hasta que, con treinta años de retraso, se redescubrieron las leyes de la herencia por parte de H. de Vries, C. E. Correns y E. Tschernack von Seysenegg, quienes después de haber revisado la mayor parte de la literatura existente sobre el particular, atribuyeron a Gregor J. Mendel la prioridad del descubrimiento.

 

 

LEYES DE MENDEL

 

Lo que se redacta a continuación es el “a, b, c” de la genética experimental moderna, que cualquier criador debe conocer si pretende establecer una buena línea de trabajo con unos conocimientos elementales. No vamos a tocar las herencias ligadas al sexo, y procuraremos entrar en tecnicismos lo menos posible, para intentar que cualquier persona consiga entender las tres leyes descubiertas por Mendel, las cuales se enuncian como sigue:

 

1ª) Ley de la uniformidad de la primera generación filial, F1.-

 

Según la primera, cuando se cruzan dos variedades puras de una misma especie, los descendientes son todos iguales y pueden parecerse a uno u otro progenitor (herencia dominante completa) o a ninguno de ellos (herencia intermedia y no dominante: semidominante o codominate). Mendel demostró la primera a través de sus experimentos con guisantes, y la segunda la explico Carl  E. Corrensmediante las flores de “Dondiego de noche” (Mirabilis jalapa).

 

Aplicado a la ornitología deportiva se podría decir, por ejemplo, que si cruzamos un canario ancestral de estructura de pluma clásica con un canario mutado “cobalto” sus descendientes, F1, serán todos clásicos portadores de la mutación “cobalto”. Esto se debe a que el gen mutante “cobalto” es recesivo respecto al clásico, que en este caso es el gen dominante. Esto se puede observar de forma gráfica con una cuadricula gamética o tabla de punett.

 

· co+/co+= Canario ancestral.                   

· co/ co =  Canario “cobalto”.

· co+/co = Canario ancestral portador del carácter “cobalto”.

 

 

 

Gametos de los padres

co+

co+

co

co/co+

co/co+

co

co/co+

co/co+

 

Según la nomenclatura internacional de Weerkamp tenemos que:

 

- co+: Inicial de “cobalto” nombre inspirado en el metal del mismo nombre, dada su tonalidad parecida. Gen silvestre, “no cobalto”.  

- co: Forma mutada del anterior conocida por “cobalto”. Cambia la estructura de la pluma, haciéndola más suave y sedosa, ampliando las zonas de concentración melánica. 

 

 

*Pie de foto: en la siguiente imagen podemos observar un Canario verde ancestral, aunque su fenotipo no nos lo diga es posible que sea portador de cobalto, la única manera real de saberlo es descubrir que oculta en el genotipo en función de la herencia que obtengamos  cruzándolo con un cobalto.  

 

            

 

La herencia intermedia (semidominate) se puede ver claramente con un canario lipocromo rojo y otro lipocromo amarillo, con cuyo cruzamiento se obtienen todos los hijos, F1, naranjas (variedad no catalogada como enjuiciable según COM).

 

Si mezclamos en una paleta una tempera roja con una amarilla el resultado será naranja con variedad de intensidad en función de la proporción de ambas tonalidades, algo parecido nos encontramos aquí. Dado que se asume que el carácter rojo, genéticamente, es poligénico y según la cantidad que haya de “genes rojos” presentará con mayor o menor fuerza de cromatismo rojo. Por ello cuando cruzamos un canario rojo con uno amarillo, que no presenta genes rojos, se “mezclan”, por denominarlo de alguna manera, ya que durante la meiosis se pierden algunos de estos genes y el color rojo se manifiesta con menor luminosidad. Veamos lo más claro en una tabla de punett:

 

·  r/r=  Canario lipocromo rojo.

·   r+/r+ = Canario no rojo, en este ejemplo lipocromo  amarillo.

·   r+/r = Canario naranja.

 

Gametos de los padres

r+

r+

r

r/r+

r/r+

r

r/r+

r/r+

 

Según la nomenclatura citada anteriormente tenemos que:

- r+:Inicial de “rojo”, representa la ausencia de factor rojo.

- r:Mutante del gen anterior, simboliza la posibilidad de metabolizar, transportar y depositar los carotenoides el plumaje, previa ingesta en la dieta.

 

 

 *Pie de foto: pareja de canarios nevados con lipocromo naranja. En esta foto podemos ver un paso intermedio entre el canario amarillo y el rojo. Estos ejemplares son los representantes perfectos de la herencia intermedia aplicada a la canaricultura.

 

 

2ª) Ley de la segregación de los genes que forman la pareja de alelos.-

 

La segunda ley afirma que, al cruzar entre sí los híbridos de la primera generación filial, los descendientes se dividen en cuatro partes, de las cuales una se parece a su abuela, otra a su abuelo y las dos restantes a sus progenitores. 

Si seguimos con el ejemplo anterior, cruzando dos ejemplares con la mismo genotipo que los F1 (no debemos cruzar hermanos para evitar la consaguinidad), descubrimos que un 25% de la descendencia es “no cobalto” (homocigóticos), un 25% es “cobalto” (homocigóticos) y el restante 50% son de apariencia normal, pero portadores de la mutación “cobalto” (heterogóticos). Se podría representar en una cuadricula tal que así:  

 

 

Gametos de los padres

co+

co

co+

co+/co+

co+/co

co

co+/co

co/co

 

 

 *Pie de foto: Aquí podemos ver un canario cobalto, el cual como hemos visto según la 1ª ley de Mendel si reproducimos con otro de la misma raza darían como fruto un ejemplar de fenotipo igual a sus padres.

 

 

3ª) Ley de la segregación independiente de los genes.-

 

Por último, la tercera ley concluye que, en el caso de que las dos variedades de partida difieran entre sí en dos o más caracteres, cada uno de ellos se transmite de acuerdo con la primera ley con independencia de los demás, combinándose al azar en la descendencia.

O sea que si hablamos, por ejemplo, de un canario doble intenso de ojos rojos (mutante) cruzado con un nevado de ojos negros (ancestral) la categoría y el color de fondo  de los ojos se heredan cada uno por diferentes caminos, dando en este caso todos los hijos intensos de ojos negros, portadores de ojos rojos. Debido a que el gen intenso es dominante cuando se conjuga con un nevado; mientras que el alelo que da la apariencia a los ojos rojos es recesivo respecto a su homologo alelo silvestre. De manera gráfica sería lo siguiente:

· I/I  ino/ino = Canario doble intenso de ojos rojos.

· I+/I+  ino+/ino+ = Canario nevado de ojos negros.

· I+/I  ino/ino+ = Canario intenso, portador de nevado(intenso heterocigoto), y de ojos negros, portador de ojos rojos.

 

a)

 

Gametos de los padres

I

I

I

I+/I

I+/I

I+

I+/I

I+/I

 

b)

 

Gametos de los padres

ino+

ino+

ino

ino/ino+

ino/ino+

ino

ino/ino+

ino/ino+

 

 De la suma de las dos tablas anteriores (a y b) entendemos lo que se edita en el próximo cuadro: 

 

 

 

 

Weerkamp postuló lo siguiente:

 

- I+: Inicial de “intenso”. Representa el alelo correspondiente a la categoría nevado, carácter típico del canario primitivo.

- I: Gen mutante, responsable de la categoría intenso, responsable de la extensión del lipocromo hasta la punta de la pluma. Gen subletal en homocigosis (doble intenso) según ciertos a autores.

 

- ino+: Terminación de “lutino”, “albino” o “rubino”, en función de cual sea el color del lipocromo. Simboliza al gen original. Formación completa de melaninas.

- ino: Gen mutado. Es el causante de la inhibición parcial de las melaninas de plumas y ojos. Posibilita la tenencia exclusiva de phaeomelanina, caso del canario “phaeo”, por ejemplo.

 

 

 *Pie de foto. Canario lipocrómico intenso de ojos rojos (-ino). Podemos observar a este  paseriforme que transmitirá la categoría intenso y la mutación ojos rojos a su prole de manera completamente independiente, corroborando lo que postulo Mendel en su tercera ley.

 

 

AGRADECIMIENTOS

 

            Tengo que agradecer a D. Francisco Grimalt y a D. Alberto Regino su inestimable labor con la corrección y revisión técnica del artículo. Y gracias también a D. José Antonio Abellán por esas magníficas fotos de sus ejemplares y los de D. José Muñoz Ayala, cedidas para la decoración de este trabajo.

  

 

BIBLOGRAFIA

 

§Fernández T., Ruiza M., Tamaro E., Durán M. ©Biografías y vidas: Gregor Mendel. Biografías y vidas, S.C.P. 2004-10. http://www.biografiasyvidas.com/biografia/m/mendel.htm

 

§Vogel G, Angermann H.. Atlas de biología. Editorial Omega, S.A. 1974 (XAVIER LLIMONA PAGÉS: versión española).

 

§PLA MARTINEZ A. Genética básica aplicada a la canaricultura de color; manual para aspirantes a juez de color FOCDE. 2007.

 

§CUEVAS MARTINEZ R. El canario rojo. Editorial Hispano europea, S.A. Barcelona 2005.

 

§INCIARTE M., VILLA S., MIGUEL G. Biología. Editorial Mcgraw-Hill/Interamericana de España S.A.U. Madrid 2001.

 

§SILVENTE NEVADO P. Trabajo del lipocromo en el blanco recesivo: 2ª parte; genética y transmisión de factores al blanco recesivo. Ornitología práctica n º 42. Editorial Croma press, S.A.2010.