Mendel: Genetikaren hastapena
Gaur egun, Biologiaren barnean, Genetika arrakastarik handiena lortu duen zientzia dela esan daiteke, eta eremu honetan, Mendelen lanak izugarrizko garrantzia hartzen du, zeren eta, heredentziaren mekanismoa deskribatu zuen lehena izan bait zen.
Mendelen legeak, gerora Genetika izango zenaren hastapenetan, funtsezko pausotzat jo dira, eta Darwinek espezieen jatorriaren arazoa ebazteko sorturako teoriarekin batera, biologia modernoaren oinarri bezala kontsideratu dira.
Hala ere, 1866.ean, hau da Mendelek ilarrekin buruturiko esperimentuetatik ondorioztatutako emaitzak aurkeztu zituenean, interes falta nabaria topatu zuen orduko komunitate zientifikoaren baitan. Jarrera hau ulertzeko, Mendel, bere testuinguru soziokulturalean eta garai hartan heredentziaren arazoaren inguruan sortu ziren joera desberdinen barruan ere kokatu behar dugu.
Mendel 1822.ean, Morabia ko iparraldean dagoen Heizendorf (Hyncice txekoz) herrian jaio zen, guarko Txekoslovakia barruan, baina artean inperio austroungariarraren parte zen. Gurasoak nekazari pobreak zirenez, Mendel ek zailtasun ekonomiko larriak jasan behar izan zituen ikasketak aurrera eramateko.
1840.etik 1843.era Olmütze- ko unibertsitatean aritu ondoren, eragozpen ekonomikoak gainditzeko, eta modu horretara ikerkuntzara osorik dedikatzeko asmoz, 1843. urtean agustindarren Brünn eko San Tomas monastegian apaiztea erabaki zuen. Pauso hau ematea oso arrunta izaten zen dirurik gabeko familia katolikoen artean, eta Mendel en bokazio erlijiosoaren arazoa planteatu ere ez da egiten.
Brünn eko agustindarren monastegiak kultura zientifikoaren arloan oso toki nabarmena betetzen zuen 1350.ean eraiki zenetik. Gainera, monastegiko monje gehienek irakaskuntzan ziharduten unibertsitatean edo Brünn eko kolegio teologikoak, eta apaiz gisa baino gehiago irakasle gisa erlazionatzen ziren jendearekin.' Beraz, Mendel ez zen bizitza erlijioso itxi batera murgildu pauso hau eman zuenean.
Urte haietan, Franz Cyrill Napp (1792-1867) abadeak zuzendu zuen monastegia, eta, zientziaz interes handia sentitzen zuenez, bere monjeen artean ikerkuntza zientifikoa bultzatzen saiatu zen; ikerkuntza agronomikoa bereziki. C.F. Napp eta monastegiko monjeek agertzen duten zaletasun hau, Morabia ko tradizio kulturalarekin herstuki lotuta zegoen.
Herri honen historian kultura zientifikoa aspaldi sartu zen; izan ere, Morabia , ez zegoen Vienna edo Praha tik oso urrun, eta Olmütz eko unibertsitatea jadanik XVI. mendean eratu zen.
Bestalde, XVII.ean Jan Amos Comenius idazleak pedagogia arloan lan ugari burutu zuen, eta unibertsoaren pertzepzio razionala edukitzeko, irakaskuntzan Natur Zientziak txertatu behar zirela propostu zuen. Aipatzekoa da, bestalde, F.Bacon filosofo ingelesaren eragin nabaria idazle honengan. XVIII. eta XIX. mendeen artean, Natur Zientziatan eta batez ere botanika eta agronomian interesatutako beste idazle batek, hots, Dobrovsky k, kultura zientifikoarenganako zaletasuna garatu zuen, eta ondorioz, elkarte zientifiko ugari sortu zen garai honetan.
XIX. mendearen hasieran, C.C. André naturalistaren ideiari jarraituz, Salm konteak Silesia eta Morabia ko elkarte zientifikoak batu egin zituen, Nekazaritzaren erret elkartea eratu zuelarik. Nekazaritzaren hobakuntzarako zen elkarte hau, ikerkuntza praktiko eta teorikoak bultzatzeko sortu zen eta C.C. André k bi sekzio bereiztu zituen bere baitan: Pomologi elkartea eta Ardi hazleen elkartea.
Sekzio hauen helburu nagusia fruitar bolen eta artilearen hobakuntza zenez, C.C. André k, R. Bakewell ingelesak zaldiekin eta Geisslern ek ardiekin eginiko lanak ezagutzen zituelarik, hautespen artifizialaren metodoa proposatu zuen, hau da, karaktere batekiko berezitasunik onenak edo emankorrenak dituzten aleak aukeratuko dira eta hurrengo belaunaldiaren guraso gisa erabiliko.
Baina hautespen artifizialaren bidez emaitza optimoak eskuratzeko, hutsune teoriko bat bete behar zen aldez aurretik: belaunalditik belaunaldira zer eta nola transmititzen den; azken batean, heredentziaren legeak jakitea beharrezko zutenaz konturatu ziren. Pomologi elkartearen lehendakaria zen C.C.Napp abadeak, hutsune teoriko hori gainditzeak izugarrizko garrantzia eta lehentasuna zuela ulertu zuen, eta hori zela eta, geroago gai honen gainean iker zezan bultzatu zuen Mendel .
Mendelek jasoriko eragin zientifikoak
Mendel zenaren pertsonaiara itzuliz, Vienna ko unibertsitatean pasa zituen hiru urteek (1859-53), eragin handia izan bide zuten bere lana enfokatzeko orduan. Mendel irakaskuntzarako titulua lortzeko joan zen Vienna ra, baina ez zuen azterketa gainditu: hain zuzen, Natur Zientziei zegokion zatia egin zuen gaizki; alderantziz, fisika eta matematikan emaitza-maila altu samarrak lortu zituen. Beraz bere ezagumenduak osotzeko hiru urte pasa zituen Vienna ko unibertsitatean, Mendel en geroko lana guztiz baldintzatuko zuren irakasle bikainak izan zituelarik: F. Unger biologoa eta C. Doppler fisikaria.
F. Unger ek, Mendel en botanikako irakasleak, Schleiden eta Nägeli ren azken aurkikuntzak azaltzen zituen (teoria zelularra delakoa, hau da, bizidun guztiak zelula izeneko unitateez osotuak direla) eta, bestetik, biologia aztertzeko metodo erredukzionista proposatu zuen. Unger en ideia eboluzionistak eta aipaturiko bizitzaren ikuspegi erredukzionista hau, oso ausartak ziren, gaia hartan Ockenfuss naturalista alemanak defendatutako Naturphilosophie delakoa nahiko hedatuta bait zegoen. Doktrina honek zionez, ezin daiteke gauza oso bat, hau da, ezin da osotasuna aztertu bere zatietan banatuz.
Baina, ikuspegi analitiko eta erredukzionista horretaz gain, badirudi Mendel ek beste nozio bat ere hartu zuela F. Unger engandik: Hoffmeister eta Amici ren azkeneko emaitzak ezagutzen zituelarik eta zientzilari gehienen eritzen kontra ( Schleiden beraren aurka), Unger ek, landareen ugalkuntzan zelula sexual ar eta emearen ekarpenak berdinak zirela irakasten zuen. Ostera, urte haietan, obozelulak, hots, zelula emeak, funtzio elikatzailea zuela uste zen; modu berean polenak (zelula sexual arrak) ondorengoen ezaugarri genetiko guztien erantzunkizuna zuela erizten zen.
Badirudi, Mendel ek ez zuela gainditu irakaskuntzarako titulua ateratzeko azterketa, Urger ek azaldutako posibilitatea defendatzeagatik, zeren, bere aztertzailea izan zen Fenzl irakaslea, orduan onartzen zen teoria faltsuaren aldekoa bait zen.
Bestalde, askotan esan da Mendel ek fisikari baten modura egin zituela hibridoei buruzko esperimentuak, hau da, bere esperimentuak aurretik hausnartutako eredu teorikoa baieztatzera edo ezeztatzera zuzenduta zeudela ematen du. Beraz, metodo deduktibo honen erabileragatik ondoriozta daiteke Doppler ek Mendel i eragin ziola. Doppler , Mendel en fisikazko irakasle izan zen, eta gaur egun oso ezaguna da Fisikaren arloan, bere izena daraman ( Doppler efektua, alegia) uhin-mekanikaren fenomeno garrantzitsuagatik.
Autore batzuren eritziz, fisikaren eragina eta bereziki, Doppler ek irakatsitako optikarena, beste modu batez ere adierazi da Mendel en lanean: Badirudi Mendel ek lehen belaunaldiko hibridoen uniformetasuna eta bigarren belaunaldiko forma desberdinen segragazioa azaltzeko, argi zuria prisma batetik pasa ondorengo deskonposizioaren fenomenoa hartu zuela eredutzat: konposagai desberdinak nahastu gabe elkartzen direnez, argi zuria lehen belaunaldiko hibridoen analogoa izango litzateke, eta modu berean, bigarren belaunaldian karakterren bertsio alternatibo desberdinak segregatzen dira, prisma batek argi zuria osotzen duten kolore desberdinak bana ditzakeen bezala.
Mendelen irudi berria
Vienna ko unibertsitatean ikasketak osotu ondoren, Mendel Brünn eko monastegira itzuli zen 1854.ean, eta nekazaritzaren gai desberdinekin erlazionatutako ikerketak hasi zituen. Lehen aipatu dugu, garai hartako Morabia n nekazaritzaren hobakuntzaz arduratzen ziren elkarteak eratu zirela, eta Mendel ek, bere nekazal jatorriagatik arazo hauek ezagunak, zituenez, hibridazioaren teknikaren bidez arlo honetan aritu zen monastegiko landare-bariate landatuen hobakuntzan.
Ekonomikoki interesgarriak ziren karaktereak konbinatu ondoren, ezaugarri hauek konbinaturik erakusten zituzten aleak belaunaldietan zehar mantentzea zen hibridismoaren aplikazio praktikoa, eta hori ugalkuntza asexualaren bidez lortzen zen batez ere. Espezie baten barietateak hobatzeko oso erabilia zen hibridazioa: Morabia osoan hedatuta zegoen, eta Mendel ek berak landare ornamentalen barietate berriak sortu ziten hibridazioz; esate baterako, fuksia barietate bat.
Hurrengo urteetan, 1856 eta 1863 artean, Mendel ek ilarrekin egin zuen lan, 34 barietate desberdinetako 27.000 landare erabili zituelarik, eta 1865.ean, bi konferentziaren bidez, Brünn eko historia naturalaren elkartean esperimentu horien emaitzak aurkeztu zituen. Konferentzia hauen testua 1866.ean, Brünneko historia naturalaren elkartearen urtekarian argitaratu zen, eta, nahiz urteliburu hau Berlin, Vienna eta Londresera ( Royal Society eta Linnean society etara, hain zuzen) bidalia izan, Mendelen artikuluaren garrantzia ez zela ulertua izan esan ohi da..
Darwin ek, Mendel en izena gutxienez ezagutzen zuena badakigu, bere liburu batean H. Hoffman botanikari alemanaren obraren aipu bat agertzen bait da, eta aipu honetan, Hoffman ek Mendel en hibridaziozko esperimentuak irazkindu zituen; dena den, badirudi Darewin ek ez zuena Brünn eko aldizkarian argitaratu zen jatorrizko artikulua kontsultatu.
Bestalde, Mendelek 1866.eko artikuluaren separata bat, Carl Nägeli ri, orduko botanikari eta zitologo ospetsuari bidalio zion. Nägeli Hieracium (konposatuen familikoa) generoko landarren hibridazioan espezializatuta zegoen, eta Mendelen ideiekin ados ez zegoenez, ilarretan lorturiko emaitzak Hieracium generoaren landareekin baieztatzera bultzatu zuen Mendel. Landare hauek partenogenesi izeneko prozesu asexual batez ugaltzen dira (hau da, ernaldu gabeko obulua organismo helduraino garatzen da, espermatozoideak parterik haru gabe) eta, Mendelen legeak ugalkuntza sexual normaletan bakarrik betetzen direnez, Mendelek ezin izan zituen ilarretan lorturiko emaitzak errepikatu.
Guzti hau dela eta, Nägeli rekin mantendutako erlazioa Mendelentzat oso kaltegarria izan zela, eta testuinguru honetan, Mendelen lana 1900. urtea iritsi arte guztiz baztertua geratu zela esaten da. Aipaturiko urtean, Hugo de Vries, Carl Correns eta Erich Tshermak biologoek, Mendelen emaitza berdinak lortu zituzten independenteki, eta hemendik aurrera, Mendelen lana komunitate zientifikoan ezaguna izatera igaro zen.
1900 baino lehen biologo askok ( Darwin eta Weismann ek adibidez) heredentziaren arazoa ebazten saiatu zirela kontutan harturik, zail gertatzen da 1866.etik 1900.arte Mendelen aurkikuntzarenganako interes falta hori ulertzea.
Hala ere, bere lana 1900 urtea baino lehen zenbait liburutan aipatua izan zen, zientzien historia irakasten duten libururik gehienetan, Mendel, garai hartan ahaztutako zientzigizon bezala azaldu arren. Hoffman ek bere liburuan aipatu zuen 1869ean, eta geroaro, Bolmber eta Schalhausen botanikarien tesi doktoraletan (1872. eta 1874. urteetan) Mendelen lana zehazki aztertua izan zen.
Bestalde, Royal Society ren argitarapen zientifikoaren katalogoan, eta 1881. urteko Encyclopedia Britannica ren edizioan Mendelen bi artikuluak agetzen ziren (1866. urteko artikulua eta 1869.ean argitaratu zena, ilarrekin lorturiko emaitzak beste landareetara hedatzeko egin zituen ikerketak azaldurik). Beraz, nahiz eta Mendel zenbait lekutan izendatua izan, 1900. urterarte inor ez zen bere lanaren garrantzi izugarria ulertzera iritsi.
Mendelen aintzindariak
Mendel ilarrekin esperimentuak egiten hasi zenean, zuzenki edo zeharka, heredentziaren arazoaz arduratzen zirenen artean, hiru joera nagusi bereiztu genitzake: batetik, hibridatzaileena, bigarrenik agronomoena, eta biologo teorikoena azkenik, zeintzuak ondoko lerroetan banan banan azalduko bait ditugu.
Lehen taldearen xedea, hibridismoaren bidez espezie egonkor berriak sortu ezin zirela frogatzea zen. Hibridatzaile hauetariko lehen Carolus Linneo (1707-1778) izan zen, landarren sailkapen binomiala egin zuena hain zuzen. Linneo kreazionista eta fixista zen pentsakeraz, hau da, Bibliaren dogma onartuz, espezieak bikoteka eta Lurraren leku bakar batetan kreatuak zirela, eta beraz, aldaezinak zirela sinisten zuen. Hala ere, bere ikerketetan bi espezie desberdinen arteko karaktere bitartekariak aurkezten zituzten landareak aurkitu zituen, eta hibrido izena eman zien. Linneo k hibrido hauek segituan desagertzen zirela uste zuen, ordea. Honen eritzian, Jainkoak munduaren kreazioarekin batera sortutako espezieak behin betirako mantentzen ziren inolako aldaketarik jasan gabe.
Linneo ren ostean, beste fixista batek, J. Koelreuter ek (1733-1806), espezie desberdinen arteko hibridazioak eginez (Mendelek espezie bereko barietateen arteko hibridazioak burutu zituen), hibrido gehienak antzuak zirela egiaztatu zuen. Hori horrela izanik ere, batzutan antzutasun hori ez zen osoa izaten, eta lehen belaunaldiko hibrido hauek, beraien gurasoekin gurutzatzerakoan sorturiko bigarren belaunaldiko hibrikoekiko oso desberdinak zirela ikusi zuen: Lehen belaunaldikoak berdinak ziren elkarren artean, eta bigarren belaunaldikoek, ostera, bere aiton-amonen antza handiagoa agertzen zuten.
Hau da, Mendelen esperimentuetara asko hurbilduz, Koelreuter ek lehen eta bigarren belaunaldietako hibridoak desberdinak zirela, eta bigarren belaunaldiko hibridoak forma parentaletara itzultzen zirela (errebertsioa izeneko fenomenoa) ikusi zuen. Gertaera hauek azaltzeko, hibridoak, belaunaldietan zehar, beren hasierako gurasoen antza handiagoa hartuz zihoazela proposatu zuen, azkenean jatorrizko espeziera itzulirik, honela, naturak bere ordenaketa berreskuratzen zuelarik.
Geroztik, Karl Friedrich Gärner ( 1772-1850) botanikari alemana plazaratu zen; berau gorago aipaturiko Nauphilosophie pentsakera antirredukzionistaren barruan mugitzen zen. Gärner ek ere, errebertsioa, artoarekin egindako esperimentuetan ikusi zuen, baina, bere helburua, hibridoak ezegonkorrak zirela eta segituan desagertzen zirela frogatzea zenez, eta Naturphilosophie delakoaren eraginagatik, ezin izan zituen bere behaketak zuzenki interpretatu.
Hibridatzaile hauek ezin izan zuten, Mendelen heredentziari buruzko kontzepzio errredukzionista onartu: Mendelek organismo bizia karaktere independentez osoturiko mosaiko bezala ulertzen zuen.
Bestalde, espezie desberdinak hibridatu beharrean, espezie bereko barietate desberdinen arteko hibridazioekin aritu zenez, Mendelen lana bigarren mailakoa zela kontsideratu zuten hibridatzaileek. Edozein modutara, hibridismoaren ideietatik aldendu eta heredentziaren mekanismoaren azterketa egiten hasteko prest zegoen, bere irakaslea izan zen F. Unger eboluzionistaren eraginez.
Heredentziaren arazoaz arduratzen zirenen artean, agronomoek bigarren talde bat osatzen zuten. Hauek ere hibridatzaileak ziren, baina espezie bereko barietate desberdinak hibridatzen zituzten, ekonomikoki emankorragoak ziren barietateak lortzeko.
1822.ean jadanik, T. A. Knight ingelesak ilarraren barietateak hibridatuz, bai dominantziaren fenomenoa eta bai bigarren belaunaldiko hibridoen artean errebertsioa ere, hau da, progenitoreen karaktereen birragerketa, ikusi zituen.
Urte berean, Stton eta Goss agronomoek ere ilarrekin eginiko esperimentuen emaitzak argitaratu zituzten. Goss ek ilarraren garauen kolorea aztertu zuen (garauak argiak edo ilunak izan zitezkeen), eta bigarren belaunaldiko ondorengoetan, bai garau guztiak argiak zituztenak eta baita garau argiak eta ilunak zituztenak ere agertzen zirela aurkitu zuen. Hirugarren belaunaldia aztertzerakoan, zera ikusi zen: garau argiek garau argiz osoturiko landareak soilik, sortzen zituztela eta garau ilunek garau mota biez osoturiko landareak edo garau ilunak bakarrik agertzen zituzten landareak ekoizten zituztela.
Bestalde, A. Sageret frantziarrak 1826.ean, geroago Mendelen bigarren legea izango zena aurkitu zuen; hau da, hibrido baten karaktere desberdinak progenitoreen karaktereen elkartze independentea zirela, eta ez gurasoen karaktereen nahasketa, orduan pentsatzen zen bezala.
Mendelek emaitza guzti hauek ezagutzen zituen, Gärter ek 1849.ean argitaratu zuen liburu baten bidez ( Hibridazioei burukozko esperimentu eta behaketak, landare erreinuan ). Beraz, agronomo hibridatzaile hauek oinarrizko emaitza batzu adierazi zizkioten Mendeli, eta bere esperimentuetarako landare egokiaren aukeran lagundu zuten.
Bestalde, agronomoak landare baten berezitasun konkretu batez interesatzen zirenez, organismoa karaktere independentez eratua bailitzen ulertzen zuten, eta planteamendu hau Mendelen ikuspegi erredukzionistaren jatorria izan zela esan daiteke. Halaber, agronomoen eraginez, Mendelek karaktere diskretuak, hau da, ondo definituriko forma alternatiboak agertzen zituzten karaktereak aztertu zituen.
Adibidez, ilarraren hazia leuna edo tximurtsua izan daiteke, hots, ez da tarteko formarik agertzen. Aldiz beste karaktere batzuk, landarearen altuera adibidez, jarraiak dira: Altuera handiko eta altuera txikiko progenitoreak gurutzatuta, lorturiko ondorengoek altuera handiaren eta txikiaren arteko altuera guztiak ager ditzakete.
Hala ere, nahiz eta Mendel eta agronomoen lanak oso erlazionatuak izan, desberdintasun nabari bat seinalatu behar dugu: agronomoek hibridazioaren alderdi praktikoa lantzen zuten eta lorturiko emaitzak azalduko zituen lege estatiskoa aurkitzea ez zitzaien ezertarako ere interesatzen.
Heredentziaren arazoaz arduratzen zirenen artean, biologo teorikoek osotzen dute hirugarren taldea, eta bertan, Darwin, F. Galton, Nägeli, Weismann eta bar luzea sar daitezke. Biologo hauek, heredentziak espezien eboluzioa nola kontrolatzen zuen ulertzen saiatu ziren, eta ez zuen interes handiegirik beraientzat, belaunalditik belaunaldira karaktere heredagarrien transmisioak.
Bestalde, Mendelek hibridoei buruzko lan gisara planteiatu zuen bere 1866.eko artikulua, eta Darwin ek espezie berrien sorkuntzan hibridazioak garrantzirik ez zuela pentsatzen zuenez, Mendelen lanari ez zion jaramonik egin. Are gehiago, Darwin en ustez, hibridazioak populazioak berdindu edo homogenizatu egiten zituen belaunaldiz balaunaldi. Gainera, Darwin ek, batez ere animaliekin egin zuen lan, eta maila honetan, hautespen artifizialaren metodoak zuen lehentasuna.
Seguraski arrazoi honegatik nahiz Hoffmann en 1869.eko liburuan Mendelen artikuluaren aipamena ikusi, ez zuen irakurri ere egin, zeren eta Darwin ek hibridazioari buruzko beste lanen bat bailitzen hartu bait zuen. Alabaina, Darwin ek Mendelen artikulua irakurri izan balu, hiru motatako kritika egingo zizkiola suposa dezakegu.
Alde batetik, Naudin en lanei egindako kritika berdina zuzenduko ziokeen: Naudin ek, Mendelek bezala bigarren belaunaldiko karakteren segregazioa eta tipo parentaletara itzultzea (errebertsioa) aurkitu zituen, eta Darwinek, lan hau komentatzean, fenomeno horiek atabismoa ez zutela azaltzen argudiatu zuen.
Atabismoa, ale batek bere aintzinako arbasoekin duen antza da, ez ostera, gurasoekin edo aiton-amonekin duena, eta Darwin-en eritziz oso garrantzi handikoa zen: eboluzioaren teoria sostengaturik, espezie bat aintzinako arbasora itzultzeak, jatorria espezie antzestral honetan zuela adierazten zuen haren ustez. Aldiz, gurasoen tipora itzultzea azaleko fenomenotzat jo zuen.
Bestalde, Darwin karaktere jarraien heredentziaz arduratuta zegoen batez ere, eta Mendelen lanak karaktere diskretuen heredentzia bakarrik azaltzen zuenez, Mendelen heredentziaren teoriaren hutsune honetan oinarrituko zuen Darwin-ek bigarren kritika. Gaur badakigu, Mendelen teoriaren bidez, bai karaktere jarraien eta bai diskretuen transmisioa interpreta daitekeela. Geroago ikusiko dugun bezala, karaktere diskretuen erabilerari esker ondorioztatu ahal izan zituen Mendelek bere legeak, sinpletasun handiagoz azter bait daitezke.
Darwin-en hirugarren kritika, Mendelek ingurunearen eragina ez zuela kontutan hartu izango litzateke. Darwin-en ustez, ingurunearen baldintzek, eta berauetara plegatzeko organismoak egiten dituen moldaerek, karaktere heredagarriak aldatzen dituzte. Ondorioz, ingurunearen ekintza kontutan hartzen ez zuen heredentziaren teoria batek ez zuen zentzu handirik Darwin-en aburuz.
Mendel eta Darwin-en arteko erlazioak beste ikuspuntu batetik aztertuz, badakigu Mendelek Espezien jatorriaz irakurri zuena, eta De Beer ek esan duenez, Mendel, Darwin-en eboluzioaren teoriak hain beharrezkoa zuen heredentziaren mekanismoa bilatzen ari zen. Hala ere, Mendelen karaktereen transmisioari buruzko kontzepzioa aztertzen duten azken lanek, ez dute De Beer en eritzia baiezten, eta Mendelen lana garaiko joerek (hibridatzaileak, agronomoak, nahasketazko heredentzia...) oso kutsatua zegoela adierazten digute.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
