Mutacions i mosques

La teoria de l’evolució, encara que està acceptada pels científics, té
detractors (inclosos alguns que suposem cultes) que es neguen a
acceptar-la sense aportar cap prova en contra o explicant per què les
evidències que l’afavoreixen són falses o òn fallen. I és que, perquè
una teoria científica arribi a ser acceptada ha de tenir moltes
evidències a favor d’ella. En la nostra història d’avui parlarem d’una
d’aquestes evidències: les mutacions. El seu descobriment no va ser una
línia històrica ben definida, sinó que va haver dos cops de sort pel
mig i un home que es va portar un Nobel per observar mosques.

[@more@]

En 1802 es va publicar un llibre anomenat "Teologia natural", per un clergue anglès anomenat William Paley. En ell proposava el següent: suposem, deia, que un viatger està travessant un calorós desert i troba un rellotge. Sabria que és un objecte dissenyat, el que implicaria l’existència d’un dissenyador. Aquesta trobada l’extrapolava a una flor o a una papallona i en observar la seva complexa estructura, ens veuríem obligats a acceptar l’existència d’un Creador o un dissenyador (intel·ligent o no és discutible). Encara avui, més de 200 anys després, hi ha qui segueix utilitzant aquest argument.

Paley havia invocat a l’adaptació perfecta de plantes i animals a unes circumstàncies i un estil de vida com a prova de la creació divina. Però, és clar, això deixa moltes preguntes en l’aire. Per què no hi havia espècies similars en ambients similars a qualsevol part del món? per què un dissenyador crearia paràsits que s’extingien a l’interior d’un organisme? quin era el propòsit de crear un ocell que no podia volar? Aquestes i altres moltes preguntes rondaven la cap de Charles Darwin en el seu conegut viatge a bord del HMS Beagle. I va arribar la sorpresa: havia una gran diferència que tenien els éssers vius en condicions ambientals similars però en localitzacions molt distants; quan d’altra banda, havia diferents espècies d’aus que es semblaven força però que no es trobaven en cap altre lloc del món.

Abans de Darwin la imatge dels evolucionistes era una escala que anava des de les formes més "baixes" a les més "altes". Però l’arbre de Darwin era un tronc, branques del qual eren diferents formes de vida, tant actuals com extingides i ai! l’home no era més que una d’aquestes branques.

Darwin va dir que l’adaptació podia ser explicada fàcilment mitjançant un procés evolutiu pas a pas. La seva teoria tenia un problema: no sabia com es passaven de generació en generació les característiques heretades. Va sostenir, per a això, la teoria de la pangènesi que deia que mascles i femelles formaven "pangens" en cada òrgan. Aquests pangens es movien a través de la sang als genitals i després als bebés. Aquest concepte, originat en els grecs, va influenciar a la biologia fins fa només uns cent anys.

Ja Francis Galton, l’home que mesurava natges de dones, havia fet transfusions entre conills per verificar-lo sense obtenir resultats, pel que es va oposar a aquesta teoria però va ser August Weismann qui va demostrar els primers anys del segle XX que això no era cert. Les cèl·lules responsables de la reproducció no estaven implicades en altres processos que tenien lloc al cos i les cèl·lules que formaven la resta del cos no estaven implicades en la fabricació de cèl·lules reproductores. Així va quedar descartada la teoria de la pangénesi i la influència d’elements externs de Lamarck.

Per aquella època, un botànic holandès anomenat Hugo Marie de Vries treballava amb plantes per observar la manera que les característiques es transmetien a la generació següent. Va suggerir que les característiques d’una espècie havien d’estar formades per un gran número d’unitats diferents. Cada unitat d’aquestes estaria lligada a un sol factor hereditari que es transmetria a la generació següent amb més o menys dependència de la resta de factors. A cadascun d’aquests factors els va dir "pangens", derivat de la pangénesi.

Després dels estudis de Weismann es va suprimir tranquil·lament el "pan", quedant el conegut terme "gen" que va ser utilitzat per primera vegada per Wilhelm Ludvig Johannsen en 1909. Les versions diferents de gens responsables d’un fenotip particular es diuen alelos.

Però continuem amb de Vries. Va portar a terme meticulosos estudis seguint la pista a característiques particulars d’algunes plantes com altura o color de les seves flors. Al mateix temps es van publicar a Anglaterra similars estudis portats a terme per William Bateson (1861-1926), qui posteriorment va posar de moda el terme "genètica" per referir-se a la manera que funciona l’herència.

En 1899, de Vries estava en condicions de preparar la publicació de la seva obra i va fer una repassada de la literatura científica per situar les seves conclusions en el context adequat. Llàstima que algú se li havia avançat almenys 20 anys i no era un altre que un monjo moravo anomenat Gregor Mendel.

Encara que la història de Mendel i els pèsols és molt coneguda us recordo alguns detalls. Va ser ordenat sacerdot després d’haver estudiat ciències a Viena. Va ser l’abat del monestir de Brunn. El seu interès científic es va centrar en l’obtenció d’híbrids mitjançant l’encreuament de plantes. Es va fixar en el color i la forma dels pèsols que podien ser grocs o verds, llisos o rugosos. Doncs bé, va demostrar que havia característiques que eren dominants i altres recessives, però va donar un pas més: va verificar les proporcions aritmètiques amb les quals es manifestaven aquestes característiques. Els seus experiments no estan encara avui exempts de polèmica. Hi ha els qui diuen que no va fer realment tots els experiments i que va inventar alguns resultats, que els resultats eren excessivament precisos, etc. En fi, versions per a tots els gustos.

De Vries va ensopegar amb tot això i va fer una publicació en francès en 1900 on no citava a Mendel sent molt criticat per això. El segon article publicat en alemany reconeixia gairebé plenament els descobriments del seu predecessor posant el seu treball com una mera confirmació.

Karl Correns, a Alemanya, havia seguit una investigació similar havent trobat també els escrits de Mendel. El mateix succeïa amb Erich Tschermak von Seysenegg d’Àustria. Els tres van reconèixer a Mendel, però no pensem que ho van fer per un acte de generositat desinteressada: és millor reconèixer l’obra d’un científic ja mort que no barallar-se per l’autoria entre ells.

Una cosa és important: diferents persones van fer amb independència mútua uns descobriments similars a finals de la dècada de 1890. Hi ha èpoques en la història que són idònies per al naixement d’una nova teoria o un nou descobriment i aquesta era una d’elles.

De Vries va avançar a Mendel en un punt gràcies a una casualitat. Resulta que en 1866, treballant amb una planta anomenada Oenothera lamarckiana, es va adonar que certa descendència de les mateixes tenia individus gegants. No feia falta ser un expert botànic per distingir diferències entre elles. Les va criar separadament i, a més de reproduir els resultats de Mendel va veure que, de tant en tant, sortia una varietat amb marcades diferències i que a més aquestes diferències es perpetuaven en les següents generacions. L’evolució va deixar de ser un procés infinitament lent del qual s’havien pogut fer teories, però no observar. Davant els seus ulls va veure "mutacions" i va ser el mateix de Vries qui els va donar aquest nom.

El fet curiós és que, sense saber-ho, els homes ja havien utilitzat les mutacions de manera inconscient. Quan una d’aquestes mutacions coincidia amb la voluntat de l’home, ràpidament l’aprofitava per perpetuar aquest canvi. Per exemple: les vaques d’avui dia donen un 40% més de llet que les del segle XIX, els bens de pota curta que no podien saltar les tanques, les pomes Delicious o el raïm i taronges sense llavor són clars exemples de mutacions espontànies en varietats originals que han estat aprofitades i perpetuades per l’home.

De fet, per postular el mecanisme de l’evolució mitjançant la selecció natural, Darwin es va inspirar precisament en els grangers quan els va veure seleccionar les vaques que donaven més llet i permetre que només aquestes es reproduïssin. Encara que els grangers no van treure conclusions teòriques, Darwin sí que ho va fer. I no parlem de quan de Vries va veure aquestes mutacions amb els seus propis ulls, doncs va desenvolupar una nova doctrina d’evolució a través elles.

Més tard, per descomptat, es van sofisticar les coses. Mentre Mendel havia de treballar amb 12.835 plantes identificades individualment i que havia d’esperar un any per observar la generació, un tal Thomas Hunt Morgan va escollir per treballar la Drosophila melanogaster coneguda com a mosca de la fruita.

L’avantatge de treballar amb aquestes mosques és que produeixen una generació cada 10 dies aproximadament (ja no calia esperar tant de temps com el Mendel va fer per observar la descendència), només tenen quatre parells de cromosomes, no costava gairebé res allotjar-les i es podien criar a milions en ampolles de llet. El petit laboratori que treballaven Morgan i els seus col·legues va passar a dir-se el "l’Habitació de les Mosques".

Van fer un programa de reproducció de milions de mosques, cadascuna de les quals, era capturada amb unes pinces i examinada amb una lupa de joier per intentar detectar variacions en l’herència. Van estar observant així milions de mosques durant sis llargs anys intentant produir mutacions per tots els mitjans: sotmetent-les a raigs X, fent-les girar en centrifugadores, rostint-les en forns, criant-les en mitjans brillants i foscos … pobres mosques!

Ja estava a punt de deixar-ho però va haver un cop de sort i es va produir una fantàstica mutació: una mosca tenia els ulls blancs i no vermells, com habitualment eren. Després d’això, es van animar molt més i van aconseguir generar deformitats que van permetre rastrejar trets durant generacions i demostrar les correlacions entre característiques i cromosomes individuals. D’aquesta manera, es va concloure que els esmentats cromosomes eren una de les claus de l’herència.

I va ser d’aquesta manera, observant mosques, com Morgan es va portar el Nobel de l’any 1933.

L’any 2000 els mitjans de comunicació van dir que s’havia completat la seqüència genètica d’aquesta mosca. Bé, i què té de particular? Doncs que a part de la seva curta generació (ja hem dit que cada 10 dies) comparteix amb l’home una pila de gens. Dels 300 gens coneguts del genoma humà com causants de malalties en aquell moment, un 60% també els tenia la mosca. No és estrany és que aquest petit insecte s’hagi convertit al centre d’estudi d’uns 5000 científics de tot el món.

Així que quan diguis que "t’estàs mosquejant", no vas del tot desencaminat.

Fuentes:
"Historia de la Ciencia", John Gribbin
"Enciclopedia biográfica de Ciencia y Tecnología (Tomo III)", Isaac Asimov
"Las grandes preguntas de la ciencia", Harriet Swain
"Una breve historia de casi todo", Bill Bryson
"Si Galileo levantara la cabeza", Oscar Giménez
"Historias curiosas de la ciencia", Ciryl Aydon
http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/genet1.htm
http://www.canalsocial.net/GER/ficha_GER.asp?id=4105&cat=biologia
http://www.ua.es/fgm/divgen/genetica/consuelo/de_la_historia.htm
http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?c3=&mid=68&l=s

Quant a omalaled

Me llamo Fernando y soy un apasionado de la ciencia y admirador de los científicos y ténicos de todas las épocas. Espero disfrutéis sabiendo un poquito más de ellos.
Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

3 respostes a Mutacions i mosques

  1. júlia diu:

    Molt interessant, felicitats pel blog, no són habituals els blogs dedicats a la divulgació científica.

  2. omalaled diu:

    Moltes gràcies, Júlia. Però crec que hi ha molts blogs molte millors que el meu dedicats a la divulgació científica. Si vols el meu favorit en català, sobre tot per la varietat i rigor dels seus articles és el del Dan

    Pasa’t per allà i ben segur que pasaràs una bona estona de ciència 🙂

    Salut!

  3. omalaled diu:

    Hola, alba. No veig el teu correo, però tant és.

    No sé exactament quina informació busques, però el primer que e recomano és consultar la wikipedia i també pots mirar un article molt simpàtic d’un tipus que sap molt més que jo: http://centpeus.blogspot.com/2007/09/mosques-mutants-i-mosques-verges.html

    No sé si amb això t’he ajudat.

    Salut i sort.

Els comentaris estan tancats.