Johann Gregor Mendel (1822-1884), también conocido como el "padre de la genética", fue profesor y científico. Mendel trabajó en duras condiciones mientras realizaba algunos de los descubrimientos más importantes de la biología. En 1856, Mendel inició un proyecto en el que investigaría patrones de herencia. Aunque comenzó su investigación utilizando ratones, más tarde pasó a las abejas y las plantas, y finalmente se decidió por los guisantes como principal organismo modelo.
Mendel estudió la herencia de siete rasgos diferentes en los guisantes, incluido el tamaño, el color de la flor, el color de la semilla y la forma de la semilla. Para ello, primero clasificó los brotes de guisantes con dos características diferentes, como estatura alta y baja. Crió estos brotes de guisantes durante generaciones hasta que tuvo descendencia pura (siempre produciendo descendencia similar al padre), y luego cruzó esta descendencia pura entre sí para estudiar cómo se heredaban los rasgos.
Cada vez, en la primera generación después de la cruz, vio que una forma de un rasgo abruma a la otra; como longitud y brevedad. Mendel llamó a la forma aparente rasgo dominantey a la forma latente rasgo recesivo.
Mendel compartió los resultados de sus experimentos con aproximadamente 30.000 plantas de guisantes con la Sociedad de Historia Natural en 1865. Basándose en los patrones que observó, los datos que recopiló y el análisis matemático de sus resultados, Mendel propuso un modelo de herencia que incluye:
- Caracteres como el color de la flor, la altura de la planta y la forma de la semilla están controlados por factores duales, que tienen diferentes versiones y pueden transmitirse a las generaciones futuras.
- Una versión del factor (forma dominante) puede ocultar la presencia de la otra versión (forma recesiva).
- Los agentes emparejados se separan durante la producción de gametos, por lo que cada gameto (espermatozoide u óvulo) recibe sólo un agente al azar.
- Los factores que controlan diferentes caracteres se heredan independientemente unos de otros.
El experimento mendeliano del guisante es un experimento importante para que los estudiantes distingan entre fenotipo y genotipo, comprendan el concepto monohíbrido y la teoría genética. Sin embargo, en la vida real, se necesitan meses para realizar análisis genéticos de las próximas generaciones. Por esta razón, no es posible que los estudiantes lo hagan durante el horario escolar.
Por otro lado, el experimento de Mendel y sus guisantes se puede realizar en unos minutos en un laboratorio virtual. Los estudiantes pueden realizar la experimentación genética de diferentes rasgos como el color y la forma en poco tiempo.
El estudiante puede observar qué característica es dominante sobre qué característica seleccionando los guisantes que desea. Después de polinizar los guisantes, les quitan los retoños y los germanizan. De esta manera, los estudiantes pueden aprender conceptos de fenotipos y genotipos.
El resultado de Mendel y su experimento con los guisantes indican que la frecuencia de un rasgo en la segunda generación siempre es predecible si conocemos las frecuencias en la primera generación, aunque no podamos explicar por qué ocurre este fenómeno. Al mismo tiempo, los estudiantes pueden tener sus propias interpretaciones sobre cada caso, lo que significa que hay muchas oportunidades para que desarrollen sus habilidades de pensamiento crítico. Frente a esta herramienta de educación tecnológica, los estudiantes no solo deben tener una mente abierta sino también confiar en sí mismos para realizar experimentos científicos por sí mismos e interpretarlos basándose en la lógica. A través de VRLab Academy, los estudiantes pueden tener experiencia práctica con un laboratorio de plantas virtual en VRLab Academy que muestra lo que experimentos mendelianos con guisantes son todo. Pueden aprender de la misma manera que lo hizo Gregor Mendel, utilizando principios científicos básicos para realizar un trabajo genético real. Pueden hacer el mismo experimento varias veces o probar diferentes versiones. De esta manera obtendrás nuevas experiencias y adquirirás nuevos conocimientos. ¡Este es un experimento que cambia el mundo para los estudiantes!
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¿Por qué la comunidad científica inicialmente ignoró los hallazgos de Mendel?
Los descubrimientos innovadores de Mendel fueron inicialmente ignorados por la comunidad científica principalmente porque estaban muy por delante de las ideas predominantes sobre la herencia y la variación durante su época. Teniendo en cuenta que Mendel realizó sus experimentos y publicó su trabajo en 1866, sus conceptos y conclusiones fueron revolucionarios y iban en contra de las creencias ampliamente aceptadas de esa época. Inmediatamente después de la publicación de “El origen de las especies” de Charles Darwin en 1859, la herencia y la evolución fueron temas de gran controversia.
La falta de reconocimiento de la comunidad científica se puede atribuir a una combinación de factores, incluida la falta de conciencia sobre la importancia de su investigación y la resistencia de la comunidad científica a aceptar ideas nuevas y desconocidas. No fue hasta principios del siglo XX, varias décadas después de la muerte de Mendel en 1884, que su trabajo finalmente recibió el reconocimiento que merecía. A medida que el campo de la biología avanzó y más científicos comenzaron a explorar los principios de la herencia, tres biólogos vegetales redescubrieron de forma independiente el trabajo de Mendel y reconocieron su importancia.
¿Cómo continuó Mendel sus experimentos con guisantes?
Después de cruzar inicialmente diferentes variedades de guisantes, Mendel no se detuvo allí. Continuó participando en un proceso continuo de autopolinización con las plantas de guisantes durante varios años. Esto implicó permitir que las plantas se reprodujeran sin ninguna intervención externa, permitiéndoles fertilizarse naturalmente. A lo largo de este período, Mendel observó y registró meticulosamente las diversas características exhibidas por la descendencia. Para garantizar un conjunto de datos completo y confiable, se estima que cultivó una gran cantidad de plantas de guisantes, posiblemente llegando a 30.000, dedicando constantemente un lapso prolongado de siete años a sus experimentos.
¿Qué experimentos realizó Mendel en el monasterio?
Mendel realizó una serie de experimentos en el monasterio para investigar los mecanismos de herencia en diferentes generaciones. Su atención se centró en examinar los rasgos que se transmiten de una generación a otra. Para llevar a cabo sus experimentos, Mendel seleccionó guisantes (Pisum sativum) como especie vegetal elegida. La razón detrás de esta elección fue que los guisantes se habían utilizado anteriormente para estudios similares y poseían varias características ventajosas para la experimentación. Las principales ventajas del uso de guisantes eran su facilidad de cultivo y la posibilidad de sembrarlos cada año. Otra característica importante de las plantas de guisantes es que sus flores poseen partes masculinas y femeninas, conocidas como estambre y estigma. Las flores de guisante tienen la capacidad de autopolinizarse, lo que significa que la planta puede producir descendencia a partir de un solo individuo. La autopolinización ocurre incluso antes de que se abran las flores, lo que aumenta la posibilidad de obtener descendencia de una sola planta. Además de la autopolinización, Mendel también exploró el potencial de la polinización cruzada en los guisantes. Al abrir manualmente los botones florales y eliminar el estambre que produce polen, evitó la autopolinización. Luego, procedió a espolvorear el polen de una planta de guisantes sobre el estigma de otra planta, facilitando efectivamente la polinización cruzada. Este enfoque permitió a Mendel estudiar los patrones de herencia resultantes del cruce de diferentes plantas de guisantes con rasgos específicos. A través de estos experimentos, Mendel hizo descubrimientos innovadores sobre la herencia y sentó las bases para el campo de la genética.
¿Cómo se convirtió Mendel en el "padre de la genética moderna"?
Mendel se ganó el título de "padre de la genética moderna" debido a sus innovadoras contribuciones al campo de la herencia y su extenso estudio de las plantas de guisantes. Como monje y maestro, Mendel tenía un gran interés por la astronomía y el cultivo de plantas, lo que le llevó a unirse a un monasterio en Brönn y embarcarse en una serie de experimentos centrados en comprender cómo se transmiten los rasgos de una generación a la siguiente. Inspirado por estudios anteriores que habían utilizado guisantes para fines similares y sus ventajosas características de fácil cultivo y siembra anual, Mendel los eligió como su principal tema de investigación. A través de una experimentación meticulosa, hizo un descubrimiento fundamental: los rasgos se heredan de forma independiente y, además, clasificó cada variante de un rasgo como dominante o recesiva. El trabajo de Mendel, a pesar de su falta de reconocimiento inicial, sentó las bases mismas de la genética moderna. Su exploración exhaustiva y su enfoque sistemático para dilucidar los principios de la herencia proporcionaron conocimientos invaluables sobre los mecanismos que gobiernan la transmisión de rasgos de padres a hijos. Al demostrar la variedad independiente de rasgos e introducir el concepto de herencia dominante y recesiva, Mendel revolucionó nuestra comprensión de los patrones genéticos. La importancia de las contribuciones de Mendel se hizo verdaderamente evidente después de que científicos posteriores redescubrieran su trabajo y lo ampliaran aún más. Hoy en día, sus descubrimientos siguen siendo el núcleo de la investigación genética y han allanado el camino para innumerables avances y avances en este campo. La inquebrantable dedicación de Mendel a sus experimentos y su aguda capacidad de observación le han valido sin duda el merecido título de "padre de la genética moderna".
Referencias:
https://cnx.org/contents/N23wBdBB@1.1:FYmHBZ4Q@1/Mendelian-Genetics-Probability-GPC
Gasking, E. B. (1959). ¿Por qué se ignoró la obra de Mendel? Revista de Historia de las Ideas, 20(1), 60–84. https://doi.org/10.2307/2707967