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I piselli di Mendel

La soluzione del problema che viene accettata oggi nacque dall’opera di un frate, il botanico dilettante Gregor Mendel (1822-84), il quale si interessava sia di matematica che di botanica e, combinando le due scienze, fece uno studio statistico sui piselli durato otto anni, a partire dal 1857.
Mendel autoimpollinò accuratamente diverse piante assicurando in tal modo una produzione di piante di “razza pura” relativamente ad una data caratteristica. Scoprì che se piantava semi di piante di piselli nani, spuntavano soltanto piante di piselli nani. I semi prodotti da questa seconda generazione producevano a loro volta soltanto piante di piselli nani.
Le piante nane avevano una discendenza di “razza”.
I semi delle piante di piselli di altezza normale non si comportavano sempre in questo modo. Alcune piante di piselli alte avevano effettivamente una discendenza di razza, poiché producevano generazioni su generazioni di piante alte, ma le altre no. Alcuni dei semi di queste altre piante alte producevano piante alte, e altri producevano piante nane. Le piante alte prodotte da questi semi erano sempre circa il doppio di quello delle piante nane. A quanto pareva, dunque, c’erano due tipi di piante di piselli alte: quelle che davano una discendenza di razza pura, e quelle che la davano impura.
Allora Mendel si spinse ancora oltre: incrociò delle piante nane con piante alte di razza pura e scoprì che tutti i semi ibridi così ottenuti producevano piante alte. Sembrava che il carattere nanismo fosse scomparso. Poi Mendel autoimpollinò ogni pianta ibrida e studiò i semi prodotti. Tutte le piante ibride ebbero una discendenza non omogenea: un quarto circa dei loro semi generava piante nane, un quarto piante alte di razza pura, e la metà rimanente piante alte di razza impura.
La spiegazione data da Mendel fu questa:
Egli suppose che ogni pianta di pisello contenesse due fattori per ogni dato carattere, come l’altezza. La parte maschile della pianta ne conteneva uno, e la parte femminile il secondo. Nella impollinazione i due fattori si combinavano e la nuova generazione ne possedeva un paio, uno per ciascun genitore. Le piante nane contenevano soltanto fattori “nani” e combinandoli tra loro producevano soltanto piante nane. Le piante alte di razza pura avevano soltanto fattori “alti” e le combinazioni producevano soltanto piante alte. Incrociando una pianta alta di razza pura con una pianta nana, i fattori “alti” si sarebbero combinati con i fattori “nani”, e la generazione successiva sarebbe stata composta di ibridi. Questi sarebbero stato tutti alti perché il fattore “alto” era dominante e annullava l’effetto del fattore “nanismo”. Il fattore “nano”, tuttavia, sarebbe rimasto presente: non sarebbe scomparso. Se si incrociano questi ibridi si scopre che non sono di razza pura, perché possiedono entrambi i fattori, che possono combinarsi in diversi modi, stabiliti solo dal caso:
·        un fattore “alto” può combinarsi con un altro fattore “alto”, producendo una pianta alta di razza pura; questo accade in media in un quarto dei casi;
·        un fattore “nano” può combinarsi con un altro fattore “nano” producendo una pianta nana di razza pura; anche quarto accade in media in un quarto dei casi
·        nell’altra metà dei casi un fattore “alto” si combina con un fattore “nano” producendo piante alte ma di razza impura.
Esempi di incroci:
1) Incrocio di due piante di pisello alte di razza pura

	A	A
A	AA	AA
A	AA	AA

	n	n
A	An	An
A	An	An

	A	n
A	AA	An
n	An	nn

In ciascun caso studiato da Mendel l’incrocio tra due estremi non dava luogo a caratteri intermedi
attenuati: ciascun estremo conservava la propria identità, e se scompariva in una generazione,
ricompariva in quella successiva.
Questo era di importanza fondamentale per la teoria dell’evoluzione, poiché significava che le variazioni casuali verificatesi nelle specie nel corso dei millenni non si attenuavano, ma continuavano a comparire e a ricomparire finché la selezione naturale non le aveva sfruttate in pieno.
(Il motivo per cui spesso sembra che i caratteri assumano valori intermedi in seguito ad accoppiamenti casuali risiede nella circostanza che la maggior parte dei caratteri sono in realtà combinazioni di caratteri. I diversi componenti si possono ereditare indipendentemente e benché ciascuno di essi sia ereditato in forma netta – o SI o NO – il risultato complessivo di alcuni SI e di alcuni NO fornisce un’apparenza intermedia).
Le scoperte di Mendel influirono anche sull’eugenetica: sradicare un carattere negativo non era facile come si poteva pensare: poteva darsi benissimo che il carattere non comparisse in una generazione per poi riaffiorare in quella successiva.
Comunque, per il momento, il mondo non ne avrebbe saputo niente. Consapevole di essere soltanto un dilettante, Mendel mandò le sue ricerche a Nägeli, che le ignorò. Mendel ne rimase scoraggiato, e pur avendo fondato una nuova scienza – la Genetica – per molti decenni nessuno ne seppe niente.