Mendel, chi era e che scoperte ha fatto il padre della genetica
Frate agostiniano, nell’orto del monastero di Brno studia l’ibridazione delle piante, gettando le basi delle leggi sull’ereditarietà
Gregor Johann Mendel è un biologo, matematico e frate agostiniano, considerato nel mondo scientifico il precursore della moderna genetica per i suoi esperimenti sulle piante di piselli. Nel monastero di Brno, in Moravia, avvia infatti un programma di ricerche sull’ibridazione delle piante che porterà a risultati che permetteranno l’individuazione delle leggi alla base dell’ereditarietà.
“Un ricercatore dotato e geniale, un nobile essere umano, un fedele cristiano, un buon sacerdote e un devoto figlio della sua patria”. (Molecular genetics an genomic medicine, Clemens Richter)
Vita e scoperte
Mendel nasce il 20 luglio 1822 a Hyncice, piccolo borgo della Moravia, in Repubblica Ceca, all’epoca chiamato Heinzendorf e compreso nell’Impero Asburgico. I genitori Anton Mendel e Rosine Schwirtlich sono due contadini e le sorelle, una maggiore e una minore, si chiamano Veronika e Theresia.
Il giovane Mendel cresce a contatto con le piante, da adolescente inizia a lavorare come giardiniere, ma sogna un grande futuro per sé e la sua famiglia e decide di intraprendere gli studi iscrivendosi al ginnasio nell’odierna Opava e frequentando per due anni un istituto filosofico ad Olomouc.
Nel 1843, a soli 21 anni, entra nel monastero di San Tommaso a Brno, accolto dall’abate Cyrill Napp. I frati agostiniani considerando lo studio come la più alta forma di preghiera e Mendel coglie l’occasione per dedicarsi allo studio delle sue discipline preferite, la matematica, la meteorologia e soprattutto la botanica, laureandosi in biologia e in matematica.
Dopo cinque anni in monastero, il 6 agosto 1847, viene ordinato sacerdote, assumendo il nome Gregor, e inizia ad insegnare, superando anche l’esame per diventare professore. Iscrittosi all’Università imperiale di Vienna, diventa in breve tempo assistente presso l’istituto di fisica.
All’inizio degli anni ’50 fa conoscenza con Andreas von Ettingshausen e Franz Unger, il primo gli spiega la teoria combinatoria, il secondo gli illustra le tecniche più avanzate di impollinazione artificiale.
Nel 1853 torna al monastero come professore di fisica, matematica e biologia e inizia a sviluppare le sue doti di ricercatore e scienziato, dedicandosi in particolare all’orto dell’abbazia, che diventerà il “laboratorio” delle sue grandi scoperte.
Per sette lunghi anni Mendel compie i suoi esperimenti su quasi 28.000 piante di piselli e, dopo due ulteriori anni necessari ad elaborare i suoi risultati, arriva ad elaborare quelle tre generalizzazioni che in campo genetico sono oggi note come le “Leggi dell’ereditarietà di Mendel”, tramite le quali deduce che, contrariamente a quanto creduto fino ad allora, essa è legata ad agenti specifici contenuti nei genitori.
Per illustrare i risultati del suo lavoro, Mendel tiene due conferenze di fronte a biologi, chimici, botanici e medici e li stampa in quaranta copie, che invia agli scienziati più importanti del tempo, ma nessuno riesce comprendere l’importanza del suo lavoro, eccezion fatta per Karl Wilhelm von Nageli, professore di botanica dell’università di Monaco, con il quale resterà in contatto per molto tempo.
Investito del ruolo di abate e amareggiato dallo scarso rilievo dato alle sue scoperte, Mendel si allontana dalla ricerca, ingaggiando una lotta serrata contro le alte tassazioni per i monasteri imposte dal governo austriaco. Muore il 6 gennaio 1884 a causa della malattia di Bright.
Solo nel 1900, trentacinque anni dopo la scoperta delle leggi mendeliane, saranno l’olandese Hugo de Vries, il tedesco Carl Correns e l’austriaco Erich von Tschermak a riconoscere il merito di frate Gregor, restituendo alla sua opera il posto che le spetta nella storia della scienza.
Il contributo metodologico
Il fondamentale contributo di Mendel è di tipo metodologico. E’ il primo ad adottare la statistica e il calcolo delle probabilità allo studio dell’ereditarietà biologica. Dopo i sette anni di selezione, identifica sette “linee pure” di pisello, visibilmente differenti tra loro per forma e colore di semi, baccelli e fiori, che distingue anche per posizione sul fusto.
Proprio le caratteristiche del pisum sativum si prestano particolarmente allo studio, anche per il loro semplice sistema riproduttivo, che consente allo scienziato di impollinare a piacimento i suoi vegetali e di operare così con un vastissimo numero di esemplari, rispettando così la legge dei grandi numeri.
Le tre leggi di Mendel
Mendel prende per il primo esperimento una pianta di pisello dal seme verde ed una dal seme giallo; incrociandole, si accorge che tutte le piantine figlie del primo incrocio hanno il seme giallo, mentre il verde sembra scomparso. Ecco spiegata la prima legge di Mendel o del carattere dominante, se nelle piante figlie c’è sempre solo un colore dominante, allora deve esistere un fattore dominante, che ne determina il colore, ed uno recessivo, che resta allo stato latente.
L’esperimento continua incrociando le piante di prima generazione, il risultato vede le figlie di seconda generazione per tre quarti gialle e per un quarto verdi. Ecco spiegata anche la seconda legge di Mendel o della disgiunzione, il carattere recessivo della prima generazione torna ad essere presente nella seconda generazione, accanto al carattere dominante in un rapporto “tre a uno”.
Nel terzo esperimento, Mendel, decide di utilizzare ben due caratteri da incrociare, inserendo nella sua osservazione oltre al colore del seme anche la rugosità, scegliendo alcune piante dal seme liscio, dal carattere dominante, ed alcune dal seme grinzoso, dal carattere recessivo. Il risultato è di 16 piante di terza generazione, tra queste la maggioranza, 9, presentano un doppio carattere dominante, essendo gialle e a seme liscio, mentre le piante contenenti un carattere dominante e uno recessivo sono equamente distribuite, 3 verdi con seme liscio e 3 gialle con seme grinzoso, una sola, infine, è costituita da due carattere recessivi, il colore verde e il seme grinzoso. Eccola la terza legge di Mendel o della indipendenza, nella quale si deduce che i caratteri sono indipendenti e che nelle piante figlie, possono presentarsi anche in associazioni diverse da quelle riscontrate nelle piante di partenza.