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Accadeva centocinquantanove anni fa. 8 febbraio 1865. L'abate Gregor Mendel formula la teoria dell'ereditarietà. Fu Mendel, in un hortus di monastero, spinto da amore per la natura, opera di Dio, a scoprire come le caratteristiche della specie si trasmettono dai genitori ai figli, ovvero perché abbiamo ereditato dai nostri genitori o avi gli occhi neri o i capelli biondi, la pelle scura o bianca e lentigginosa. Mendel fu uno strano bambino, poi un uomo semplice ma determinato che, nel corso della sua esistenza, non ebbe i riconoscimenti che avrebbe meritato. Nacque nel 1822 in Slesia. Suo padre era un contadino intraprendente che in collaborazione con i compaesani e sotto la guida del parroco, Johann Schreiber e del naturalista Andrè, ricercava nuovi innesti e nuove ibridazioni per migliorare la produzione agricola. A trasmettergli la passione per le scienze della natura furono soprattutto due insegnanti sacerdoti, il suddetto Schreiber e Friedrich Franz. Nel 1843 venne ammesso come novizio nel monastero agostiniano di san Tommaso, a Brünn (oggi Brno). Ai tempi di Mendel il monastero, che verrà prima avversato dai nazisti, e poi chiuso e danneggiato dai comunisti (In tutta l’Urss Mendel sarà additato come “nemico del popolo” sino agli anni ’50 del Novecento) nel 1950, possedeva una libreria di 30.000 volumi, con trattati di Fisica, Meteorologia, Biologia ecc., una immancabile fabbrica di birra, un’aranciera, una serra, un laboratorio e una casetta per l’allevamento delle api. L’abate Cyrill Napp è un insegnante di studi biblici e di lingue orientali, ma anche un esperto di scienze agricole impegnato a promuovere la coltivazione delle piante da frutto, della vite, dell’allevamento delle pecore per migliorare la qualità della lana. Tra i confratelli di Mendel, ricordiamo anche Aurelius Thaler, che insegnava matematica ma era anche un esperto di botanica e aveva allestito, sotto le finestre del refettorio, un giardino sperimentale in cui coltivava piante rare e padre Keller, che aveva il compito di preparare i novizi, e che era membro di parecchie società di agricoltura ed esperto di selezione e di incroci di piante da frutto. Per questo il biografo Vìteszslav Orel afferma che il futuro padre della genetica si trovò a vivere in un milieu adatto a instradarlo. Mendel, definito dall’abate Napp «modesto, virtuoso, religioso» e «diligente nello studio delle scienze», venne inviato a studiare scienze naturali a Vienna nel 1851. Ha così la possibilità di avere ottimi insegnanti, prima di divenire egli stesso docente, stimato dai suoi alunni, dal 1854 al 1868, presso un istituto superiore, la Scuola Reale di Brünn. Mendel insegna, e nel contempo segue la vita monacale: preghiera, canto gregoriano, divina liturgia. Inoltre sperimenta sulle piante, ed inizia la più lunga e accurata serie di esperimenti di ibridazione mai affrontata da alcuno studioso, trovando nel genere Pisum sativum, cioè il pisello, la pianta ideale. Si procurò ben 34 varietà di semi di pisello, li seminò e li coltivò per due anni di fila. I piselli li lanciava scherzosamente in testa agli alunni che lo disturbano durante le lezioni. Per sette anni, a partire dal maggio 1856, compie i suoi esperimenti di incrocio sulle piante, dimostrando di aver fatto proprie le più moderne concezioni della matematica combinatoria e della fisica sperimentale, fino alla formulazione delle famose tre leggi di Mendel sulla modalità di trasmissione dei caratteri ereditari con cui nasce la nuova scienza della genetica. Le leggi di Mendel hanno dimostrato che la struttura del patrimonio ereditario è discontinua, formata da unità separate e indipendenti le une dalle altre, le quali possono ricombinarsi a ogni generazione secondo le leggi della probabilità, dando così origine a un grandissimo numero di combinazioni. Esse rimasero completamente ignorate fino al 1900; poco dopo si constatò la perfetta congruenza dei fenomeni citologici (mitosi e meiosi) con le leggi di Mendel, e la scienza dell’ereditarietà fu così stabilita su solide basi. Prima di allora, molti studiosi avevano cercato di spiegare i meccanismi con cui vengono ereditate le caratteristiche biologiche. Mendel intuì che occorreva prendere in considerazione un singolo carattere alla volta piuttosto che le caratteristiche della pianta intera. Per questo, dopo diversi anni di selezione, identificò alcune linee pure di piante di pisello, ossia varietà nelle quali la progenie era rimasta identica ai genitori per determinate caratteristiche scelte, e che differivano in modo netto per singoli caratteri (per es., forma del seme: liscio o rugoso; colore del seme: giallo o verde). Questi caratteri differenziali furono accoppiati per mezzo della fecondazione incrociata. Da questi esperimenti Mendel dedusse le due leggi fondamentali che oggi portano il suo nome, quella della segregazione e quella dell’indipendenza dei caratteri. Se si incrociano due varietà di piselli, per esempio, una con semi lisci e l’altra con semi rugosi, gli ibridi della prima generazione presentano soltanto uno dei caratteri della generazione parentale (detta anche P), per esempio, il solo carattere “semi lisci”; si dice che questo carattere è dominante in quanto domina sull’altro, “semi rugosi”, che è detto recessivo (in passato tale principio veniva definito come prima legge di Mendel, o legge della dominanza). Nella seconda generazione, derivante dagli incroci tra individui del primo incrocio, Mendel osservò la parziale ricomparsa di caratteri persi nel primo incrocio: la seconda generazione è infatti rappresentata da piselli a semi lisci e piselli a semi rugosi in proporzione prossima al rapporto 3:1. Esaminando la discendenza delle varie piante, si osserva che le piante a semi rugosi danno tutte una discendenza costante, con semi rugosi, e sono quindi una varietà pura, omozigote; i 3/4 di piante a semi lisci si comportano diversamente: 1/4 è omozigote e dà discendenza costante (omozigote per il carattere dominante), 2/4 sono ibridi o eterozigoti e danno una discendenza costituita da 3/4 di dominanti (1/4 omozigoti e 2/4 eterozigoti). Da questi risultati Mendel dedusse le seguenti spiegazioni: (a) esistono entità dette determinanti ereditari o fattori ereditari (oggi chiamati alleli), di natura particolare; (b) ogni pianta adulta di piselli ha due determinanti, uno per genitore, per ogni carattere; (c) ogni cellula germinale (gamete) possiede un solo determinante (è questo il cosiddetto principio della purezza dei gameti); (d) durante la formazione dei gameti, l’uno o l’altro determinante passa con eguale frequenza e casualmente nei gameti; (e) l’unione dei gameti è casuale e ripristina lo stato di due determinanti nello zigote da cui si svilupperà il nuovo individuo. Da queste osservazioni venne formulata la prima legge di Mendel o legge della segregazione: i due fattori (alleli) per ciascun carattere si separano (segregano) l’uno dall’altro durante la formazione dei gameti, in modo che metà dei gameti porterà un allele e l’altra metà porterà l’altro allele. La seconda legge di Mendel, o legge dell’indipendenza dei caratteri, può essere formulata come segue: membri di differenti coppie di alleli vengono assortiti (ereditati) indipendentemente l’uno dall’altro. La validità delle leggi di Mendel è stata ulteriormente confermata dalla scoperta della localizzazione dei geni sui cromosomi e dal fatto che i cromosomi si comportano, durante la meiosi, in modo tale da costituire una base fisica per le leggi della segregazione e dell’indipendenza. Apparenti eccezioni alle tre leggi sono dovute al fenomeno dell’associazione, a quelli di cooperazione tra geni e di epistasi e agli effetti di dominanza incompleta. Nel caso della dominanza incompleta, uno dei due geni non è dominante del tutto sull’altro, per cui l’eterozigote ha fenotipo intermedio tra le due linee pure parentali. Invece, quando, per la determinazione di un certo carattere, è necessaria la presenza contemporanea di due o più geni appartenenti a coppie diverse, si ha a che fare con un fenomeno di cooperazione tra geni. Inoltre, alcuni caratteri sono controllati da una sola coppia di geni allelomorfi, altri da numerose coppie (polimeria), altri ancora da parecchi stati allelomorfi di una stessa coppia (allelia multipla), mentre spesso un solo gene può influire su più di un carattere (polifenia o pleiotropia)». A questo punto, dopo le sue scoperte, Mendel invia i suoi lavori sugli ibridi ai maggiori studiosi dell’argomento, senza però che nessuno riesca valutare e a comprendere la novità della sua opera, che verrà ignorata ancora per molti anni dopo la sua morte. Solo l’elezione ad abate, nel 1868 (tutti i voti favorevoli, tranne il suo), dopo la morte dell’amato padre Napp, portò Mendel ad abbandonare l’insegnamento e ad occuparsi di amministrare il monastero, entrando in un lungo conflitto con il governo liberale di Vienna che voleva gravare il monastero di tasse, che Mendel si rifiutò di pagare, considerandole inique. In questi anni, a causa dei troppi impegni, Mendel perderà un po’ della sua bonomia, e del suo forte senso dell’umorismo, ma per rilassarsi si rifugerà sempre nell’aranciera (fatta di mattoni e vetri, con una stufa per scaldare aranci, limoni ed ananas), per curare le piante e giocare a scacchi con i nipoti. Originally posted in: