Guisantes verdes y amarillos

En muy pocas ocasiones una ciencia concede con tanta unanimidad el papel de único fundador a un investigador como en el caso de la Genética con Mendel. A lo largo de su vida, Mendel publicó once trabajos científicos, nueve de ellos sobre meteorología y solamente dos sobre lo que hoy denominamos Genética, de la que precisamente esos dos trabajos constituyen el acta fundacional. Con ellos se inició la Genética, una de las ciencias biológicas más activas y poderosas en la actualidad.

Desde los tiempos de Gregor Mendel, las técnicas e instrumentos de investigación en Genética han cambiado mucho. Resulta agradable imaginarle en el convento de los agustinos de Brno inclinado apaciblemente sobre las plantas de guisantes de su jardín, tomando notas, haciendo números, sacando conclusiones. Así aparece en buena parte de las ilustraciones más conocidas.

Suele presentarse a Mendel como uno de los más claros ejemplos del genio científico solitario. Su figura crece cuando se tiene en cuenta que fue necesario esperar treinta y cinco años para que la sociedad científica aprendiera a valorar el significado de sus aportaciones. El estudio de la descendencia de las plantas era una actividad bastante popular entre los botánicos del siglo XIX y los cultivos de Mendel no parecían muy distintos del resto. De acuerdo con el estilo de la época, las investigaciones botánicas eran fundamentalmente descriptivas y daban cuenta del menor detalle digno de observación con una prolijidad literaria mientras se ignoraba el empleo del cálculo. Sin  embargo, el trabajo de Mendel contenía novedades radicales, trascendía el ámbito descriptivo y destacaba por su cuidadoso planeamiento desde el principio, porque atendía a rasgos muy concretos de las plantas, porque determinaba cuidadosamente su punto de partida y porque hacía uso de las matemáticas para analizar los resultados obtenidos.

Sus redescubridores trabajaron también con plantas. De Vries estudió la herencia de la “hierba del burro” Oenothera lamarckiana. Correns hizo sus investigaciones con plantas del género Hieracium, (Compuestas o Asteráceas). Tschermak trabajó con habas. Correns y De Vries investigaron también con maíz y los tres hicieron incluso experimentos con guisantes poco antes de 1900. Al parecer, los tres conocieron el trabajo de Mendel con anterioridad y es posible que ninguno de ellos hubiera obtenido las mismas conclusiones sin tal conocimiento.

Genética con guisantes

Mendel leyó “Experiments in plant hybridization” los días 8 de febrero y 8 de marzo de 1865 en sendas sesiones de la Sociedad de Historia Natural de Brno y su publicación en el boletín de la sociedad apareció en 1966. En su texto, Mendel dedicó un breve pero bien razonado párrafo a explicar que la planta apropiada para su experimento debía tener características diferenciales constantes y que sus híbridos no deberían tener contacto con el polen externo. Mendel afirma expresamente que “La impregnación accidental con polen externo, si ocurriese durante los experimentos y no fuera advertida, podría llevar a conclusiones completamente erróneas“.

Como es sabido, el guisante fue la especie finalmente elegida para sus experimentos. La estructura floral de las leguminosas protege el pistilo del polen exterior y el guisante ofrece una serie de diferencias típicas en distintas plantas y perfectamente identificables.

Mendel estudió siete características del guisante, cada una de las cuales ofrecía dos alternativas.

• Diferencias en la forma de las semillas: lisa o rugosa.
• Diferencias en el color de las semillas: amarillo o verde.
• Diferencias en el color de las flores: púrpura o blanco.
• Diferencias en la forma de las legumbres: lisa o abultada.
• Diferencias en el color de las legumbres: verde o amarillo.
• Diferencias en la posición de las flores: axial o terminal.
• Diferencias en el tamaño de las plantas: normal o enana.

La selección de la especie de planta era una decisión clave y tuvo una importancia decisiva en el éxito del experimento. El guisante cumplía todas las condiciones exigibles para la tarea. El cuidadoso análisis previo a su elección estaba plenamente justificado. Asegurado esto, Mendel pudo administrar el polen conveniente para hacer los cruces previstos en su plan de investigación. Es cierto que, además, el monje tuvo suerte, aunque no dudo que fuera merecida.

El juego de los guisantes

No es raro que el color de los guisantes sea el carácter más conocido en los estudios escolares de genética. Es el más fácil de representar en los libros de texto y resulta muy apto para comunicar información científica fácilmente contrastable en el entorno. El segundo carácter de conocimiento imprescindible es la forma, también fácil de comunicar en un libro o una pantalla y de contrastar mediante la observación en plantas de guisante reales.

Para entender las leyes de Mendel se hace imprescindible distinguir entre semillas verdes y amarillas, y entre semillas rugosas y lisas. No es difícil hacer dibujos donde se distingan con claridad las cuatro combinaciones posibles.

Como profesor de Ciencias Naturales de Secundaria y Bachillerato debo recordar cada año los principios de la Genética, las Leyes de Mendel, su desprecio u olvido y su póstumo triunfo. No sé cuántas veces habré comentado en clase la historia de su investigación, planteado cuestiones y problemas, animado debates y solicitado ilustraciones, esquemas u otras tareas en relación con las tres famosas leyes.

En los ejercicios escolares se parte de la información de que los guisantes amarillos son dominantes y los verdes son recesivos.

En la primera ley de Mendel, según se aplica canónicamente, al cruzar dos plantas de guisante de raza pura para el color, una productora de guisantes amarillos y la otra de guisantes verdes, todos los guisantes de la primera generación son amarillos, no hay rastro del color verde que, felizmente, reaparece en la segunda generación.

En la época de Mendel, la desaparición del color verde en la primera generación híbrida podía interpretarse como su pérdida definitiva. La herencia de los caracteres no estaba clara, se sabía que los nietos tienen a veces rasgos que muestran los abuelos pero no los padres. Sin embargo, el sentido común indicaba que los caracteres de los progenitores se mezclaban en su descendencia. Los hijos se parecían frecuentemente tanto a la madre como al padre. Algo parecido ocurría con el ganado y con las plantas cultivadas bien conocidas.

El monje supo poner de manifiesto que esos mismos guisantes amarillos mantenían en su interior la capacidad de producir algunos guisantes verdes en su descendencia. El carácter verde no se había perdido para siempre, solo quedaba oculto, durante una generación, bajo un carácter amarillo que tenía el poder de hacerlo desaparecer temporalmente. Por esta razón, el carácter amarillo de los guisantes fue denominado dominante y el verde, recesivo. El hilo de la vida, pasando de generación en generación ponía de manifiesto que el  “factor” que transmitía el color verde seguía en el interior de algunos de aquellos guisantes amarillos, para reaparecer en cuanto hubiera ocasión

Si la primera ley de Mendel mostraba que un carácter visible, el color verde, podía desaparecer en la siguiente generación, la segunda ley mostraba, por el contrario, que el mismo carácter, ahora oculto, el verde, podía manifestarse en la generación siguiente.

La segunda y tercera ley ponen de manifiesto cómo se combinan los genes en el guisante y permiten predecir cómo será la descendencia de dos progenitores dados. El camino se puede recorrer a la inversa. Se trata de leyes en un sentido genuino, relaciones estables entre componentes naturales que permiten hacer predicciones con éxito.

Su enunciado resolvía un problema tan viejo como la Humanidad que nunca había recibido solución satisfactoria. Además originó el desarrollo de la Genética, que es en la actualidad uno de los campos más activos de las ciencias biológicas, que tiene más consecuencias importantes sobre la vida de las personas y que superó rápidamente el ámbito académico para hacer aportaciones fundamentales al conocimiento y a la manipulación de los seres vivos.

Pero, ¿hay guisantes amarillos?

Para favorecer el aprendizaje del proceso que subyace a la determinación del color y la forma de los guisantes es posible emplear fichas, papeles de colores, simulaciones informáticas, letras y en general cualquier tipo de sistema que pueda codificar y operar con la información necesaria. Pero parece razonable pensar que el mejor modo de presentar los resultados de un experimento con guisantes es repetir el experimento. Si ello no es posible en su totalidad, sí convendría como mínimo identificar las características de los guisantes… con guisantes. Con ello, en una versión ideal, el  alumnado tiene la oportunidad de descubrir con asombro que los guisantes son semillas de una planta leguminosa cuyas flores tienen un aspecto sorprendente y que las cuatro combinaciones de color y forma estadísticamente posibles son completamente reales y se pueden observar, cultivar, cosechar y volver a plantar, justo lo que hizo el propio Mendel.

Nunca he visto guisantes más verdes que los del Mesón del Pastor, en la espléndida ciudad medieval de Morella. Su color era verde intenso, brillante, glorioso. En el plato, todos los guisantes eran además, lisos, brillantes y… sabrosos. Pero nunca he podido ver nada parecido en amarillo. Una vez más, caí en la cuenta de que yo no había visto jamás un guisante amarillo, de modo que me puse a buscar en el mercado los famosos guisantes amarillos, porque es el caso que todos los guisantes que comemos son verdes. Incluso encargué guisantes amarillos a unos amigos que visitaron Praga, cercana a Brno, pero tras dedicar una mañana infructuosa a recorrer sus mercados, desistieron de encontrarlos. En el campo, en la tienda, en conserva, en fresco, en la cocina y en el plato, los guisantes, como todo el mundo sabe, son indefectiblemente verdes. Una amable señora que gobernaba una parada de legumbres me aseguró extrañada que no tenía guisantes amarillos, que nunca los había visto, y que nadie se los había pedido nunca. El propietario de una imponente parada de legumbres y hortalizas me escuchó con paciencia y, enseñándome un puñado de maíz, me dijo comprensivo: “seguramente se refiere usted a esto”. Uno no cursó Biología para escuchar estas cosas, aunque reconozca que los guisantes de mis estudios fueron siempre literarios.

Pregunté a otros profesores y a mi alumnado; como era de temer, resultó que nadie había visto un guisante amarillo. ¿Hay guisantes amarillos?

Es decir, he aceptado todos estos años, dentro de la tradición docente más acendrada, un ejemplo tan canónico como desconocido. El papel fundamental de los ejemplos es establecer relaciones entre el conocimiento familiar cotidiano y el conocimiento formal, científico, académico, así que no parece el mejor ejemplo. Y lo he escogido, en mi actividad docente, no tanto porque es el mejor modo de aproximarme a la historia del descubrimiento de las regularidades que comenzaron a hacer comprensible la herencia biológica, sino porque es un buen modo de facilitar el aprendizaje a mi alumnado y conecta directamente con el experimentum crucis, según se decía en otro tiempo. Y ahora resulta que el guisante amarillo, el más abundante, el dominante, es pura abstracción en mi aula.

Los ejemplos son importantes en la enseñanza. Las explicaciones docentes, y las comunicaciones humanas en general, están trufadas de abundantes y diversos tipos de ejemplos. Analogías, metáforas, comparaciones, simplificaciones, suposiciones y muestras constituyen por derecho propio un recurso didáctico de larga tradición. Asociado a la definición del concepto, el ejemplo ofrece la clave para su comprensión. Se concede que el buen ejemplo facilita más la comprensión que el enunciado preciso del concepto.

La clave de la validez del ejemplo reside en que facilita la conexión entre el concepto que representa y la realidad conocida de quien se esfuerza en conseguir su aprendizaje. El ejemplo perfecto permite establecer una relación inmediata con el concepto representado, tiene propiedades asociables con las de aquél y resulta muy familiar para el estudiante. Pero los ejemplos perfectos no son muy fáciles de encontrar, a menudo tienen contrapartidas, deben cambiar a medida que cambian las referencias del alumnado y tiene límites en su aplicación. Imaginar un guisante amarillo puede parecer una operación mental muy sencilla para quien conoce el color amarillo y ha visto muchas veces guisantes verdes. Sin embargo, la propuesta se concreta en un mundo al revés, donde los guisantes amarillos son la norma y los verdes una minoría debido a su carácter recesivo.

Es inevitable cierto distanciamiento de un ejemplo que en sí mismo se aleja de la realidad y exige, para empezar y sin pruebas, la creencia en la existencia de los guisantes amarillos, algo demasiado parecido a la fe y demasiado opuesto a lo que se supone que es la construcción del conocimiento científico. Está lejos de ser el ejemplo perfecto. No es el ejemplo perfecto… salvo que se disponga de verdaderos, de genuinos, guisantes amarillos. Hace unos años encontré unas fotografías en Internet que los mostraban. Nunca me pareció suficiente, pero me permitía comenzar la sesión mostrando las fotografías e identificando el color de los guisantes antes de desmenuzar el relato de los experimentos de Mendel con un repertorio más o menos variado de recursos didácticos.

Guisantes amarillos, al fin

Por fortuna, hace unos meses mi amigo Juanjo me regaló unos cuantos guisantes amarillos. Se trata de guisantes que germinan y dan plantas de las cuales se obtienen, tal como predijo Mendel, por fin, guisantes amarillos. En realidad, tanto el verde como el amarillo son muy pálidos. En todo caso, perfectamente identificables.

A lo largo de la historia de la Genética el organismo escogido fue progresivamente menor. Pero el criterio de disponibilidad del recurso se ha mantenido como una constante a lo largo de la historia de la experimentación genética, tan importante al menos como el de idoneidad.

Como ya ocurriera con la historia de la investigación en Genética, el ciclo vital del guisante resulta demasiado lento y el calendario de trabajo de los Centros hace difícil repetir los experimentos del monje agustino, cuando se estudian las leyes de Mendel, pero ahora puedo mostrar en el aula ambos tipos de guisantes, plantear problemas con ellos y extraer conclusiones sobre los resultados de un modo mucho más creíble, obviada la abstracción innecesaria. Y de paso reintegrar el experimento de Mendel a su contexto, y devolver al ejemplo gran parte de la utilidad perdida para el cumplimiento de su función.

Queda una ironía final ineludible, aunque no puedo evitar cierto sonrojo al comentarla. Después de todo, resulta que los guisantes amarillos no quedan tan lejos. Las tiendas de productos agrícolas venden semillas de guisantes y muchas de esas semillas, sí, son amarillas; pálidas pero de un amarillo inconfundible. Algo que debía haber descubierto mucho antes.

BIBLIOGRAFÍA:

PLATT, ROBERT. Darwin, Mendel, and Galton. Med Hist. 1959 April; 3(2): 87–99.

MENDEL, G. (1925), Experiments in Plant Hybridization (English Translation), Harvard University Press.

DODSON, E. O. (I955), ‘Mendel and the rediscovery of his work’, Sci. Monthly, LXXXI, 187.

1900. POSNER, J. SKUTIL. The great neglect: the fate of Mendel’s classic paper between 1865 and 1900. Med Hist. 1968 April; 12(2): 122–136.

MARANTZ HENIG, ROBIN. El monje en el huerto. 2001. Madrid. Ed. Debate.

2001. H. STURTEVANT. A HISTORY OF GENETICS. 2001. Cold Spring Harbor Laboratory Press and Electronic Scholarly Publishing Project.

PROCEDENCIA DE LAS ILUSTRACIONES:

1. American Philosophical Society.
2. John Innes foundation Historical Collections.
3. Fotografía del autor.
4. Fotografía del autor.