Mendel, il monaco-scienziato che per primo intuì le leggi della genetica

La genetica, la scienza che studia la variabilità dei caratteri degli organismi viventi, è una disciplina che ha avuto un grande impulso da quando nel 1953 i due biologi James Watson e Francis Crick scoprirono la struttura della molecola del DNA, passaggio fondamentale per poterne capire i meccanismi di funzionamento; nel 2003 si è poi arrivati alla conclusione del Progetto Genoma, uno studio il cui scopo era quello di identificare i geni del patrimonio genetico umano. Sembrerebbe quindi che la storia della genetica sia confinata negli ultimi decenni, ma in realtà le prime intuizioni sull’ereditarietà dei caratteri degli organismi viventi vanno attribuite ad un monaco con la passione per la scienza, uno i cui studi gettarono le basi per quella che è poi diventata la moderna genetica. Vediamo quale fu la storia che portò questo personaggio ad arrivare alle sue importanti conclusioni.

Gregor Johan Mendel nacque a Hynčice, nell’attuale Repubblica Ceca, allora territorio austro-ungarico, il 20 luglio del 1822 da famiglia contadina. Dopo gli studi liceali entrò nel monastero agostiniano di San Tommaso di Brno, potendo così dedicarsi con passione allo studio delle scienze arrivando a conseguire le lauree in matematica e biologia, approfondendo lo studio del calcolo combinatorio (la branca della matematica che studia i modi di raggruppare un insieme di oggetti secondo determinate regole) e dell’impollinazione artificiale; nel 1847 venne ordinato frate e iniziò la carriera di insegnante. Durante gli anni trascorsi ad insegnare matematica, fisica e biologia, Mendel ebbe occasione di dedicarsi all’orto dell’abbazia, esperienza che gli permetterà di comprendere i meccanismi che sono alla base delle leggi dell’ereditarietà.

Durante un arco di tempo lungo ben sette anni, Mendel compì esperimenti di incrocio di un gran numero di piante di piselli (ben 28.000), ottenendo risultati la cui elaborazione richiese due anni di lavoro. In buona sostanza, egli incrociò diverse varietà di piante che differivano tra loro per caratteristiche visibili quali il colore o la rugosità dei semi, arrivando ad ottenere dei dati che elaborò con rigore matematico. Vediamo nel dettaglio.

Mendel incrociò piante dai semi gialli e piante dai semi verdi, osservando che la prima generazione ottenuta dava solo piante con semi gialli (il verde sembrava essere scomparso). Successivamente incrociò due piante della prima generazione (che come abbiamo detto erano tutte gialle), ottenendo così la generazione successiva; ebbene, tra le piante di questa seconda generazione, il 75% dava semi gialli e il 25% dava semi verdi! Mendel ne dedusse che tra le caratteristiche delle piante, alcune erano “dominanti” (il giallo), ovvero tendevano a ripresentarsi con maggiore frequenza, mentre altre erano “recessive” (il verde). A questo punto il nostro monaco-studioso si divertì a rendere la faccenda più complicata ed interessante. Continuando negli incroci, Mendel introdusse una variabile morfologica in più, incrociando piante aventi semi gialli-lisci, con piante che avevano semi verdi-rugosi: dalla prima generazione ottenuta ne vennero fuori solo piante con semi gialli-lisci. Proseguendo, dall’incrocio di due piante della prima generazione (ovvero due piante entrambe con semi gialli-lisci), nascevano principalmente piante con semi gialli-lisci, ma ne nasceva anche un certo numero che davano semi verdi-rugosi. E fin qui nulla di nuovo, il carattere giallo-liscio era dominante rispetto al carattere verde-rugoso. Ma c’era una sorpresa. In questa seconda generazione, un piccolo numero di piante aveva semi gialli-rugosi ed alcune avevano semi verdi-lisci! Ovvero, la rugosità dei semi, che in partenza era presente nei soli semi verdi, ricompariva nelle generazioni successive associata ad un certo numero di semi gialli, così come erano nate alcune piante a semi verdi-lisci (mentre in origine erano lisci solo i semi gialli). Mendel ne dedusse che i caratteri morfologici possono separarsi nel corso delle generazioni per poi ripresentarsi in maniera indipendente e, generazione dopo generazione, verificò che tali caratteri si ripresentavano secondo leggi precise, la cui trasmissione ereditaria era dovuta a fattori specifici presenti nei genitori (quelli che oggi sappiamo essere i geni).

La conoscenza delle leggi matematiche permise a Mendel di elaborare statisticamente i dati che riuscì ad ottenere, per cui egli fu il primo nella storia della biologia ad applicare le leggi statistiche per l’elaborazione rigorosa di dati sperimentali. Nel 1865 pubblicò i risultati dei propri studi, senza che però la comunità scientifica manifestasse un particolare interesse al riguardo. Il fatto poi che in veste di abate si fosse trovato in forte contrasto con il governo austro-ungarico per questioni di carattere fiscale, lo portò ad essere inviso all’autorità politica, la quale fece di tutto per isolarlo dalla comunità scientifica.

Gregor Mendel morì per una nefrite acuta il 6 gennaio del 1884.

Molti anni dopo la morte di Mendel, la genetica divenne una scienza vera e propria (siamo agli inizi del ‘900), e le deduzioni del monaco-scienziato furono riscoperte e valorizzate. In particolare, la genetica mendeliana verrà mesa in relazione con le conclusioni di un altro studioso, che nel periodo in cui Mendel si dedicava ad incrociare piante di piselli, si trovava a bordo di un brigantino in navigazione verso il Sud America; questo studioso era il naturalista inglese Charles Darwin.

Marco Ammendola