Idéias pré-Mendelianas
Sabemos que o homem começou a criar animais domésticos desde os primeiros tempos, provavelmente antes da invenção da agricultura. Não sabemos quando a hereditariedade foi apreciada pela primeira vez como um problema científico. Os gregos, e mais obviamente Aristóteles, estudaram seres vivos, e propuseram idéias sobre reprodução e hereditariedade.
Provavelmente a idéia mais importante antes de Mendel era a de Charles Darwin, cuja idéia de pangenesia tinha duas partes. A primeira, que as unidades hereditárias persistentes eram transmitidas de uma geração para outra, estava bastante correta. A segunda era sua idéia de que elas eram reabastecidas por 'gemmules' a partir dos tecidos somáticos (do corpo). Isto estava totalmente errado e não desempenha nenhum papel na ciência de hoje. Darwin estava certo sobre uma coisa: o que quer que aconteça na evolução deve acontecer por meio da hereditariedade e, portanto, uma ciência precisa da genética é fundamental para a teoria da evolução. Este 'acasalamento' entre genética e evolução levou muitos anos para ser organizado. Resultou na síntese evolucionária moderna.
Genética Mendeliana
As regras básicas da genética foram descobertas por um monge chamado Gregor Mendel por volta de 1865. Por milhares de anos, as pessoas já haviam estudado como as características são herdadas dos pais para seus filhos. Entretanto, o trabalho de Mendel foi diferente porque ele projetou suas experiências com muito cuidado.
Em suas experiências, Mendel estudou como as características eram transmitidas nas plantas de ervilha. Ele começou seus cruzamentos com plantas que criavam verdadeiras, e contava personagens que eram/ou na natureza (altas ou baixas). Ele criou grandes números de plantas, e expressou seus resultados numericamente. Ele usou cruzamentos de teste para revelar a presença e proporção de caracteres recessivos.
Mendel explicou os resultados de sua experiência utilizando duas leis científicas:
- 1. Fatores, mais tarde chamados genes, normalmente ocorrem em pares em células comuns do corpo, mas separados durante a formação das células sexuais. Estes fatores determinam os traços do organismo, e são herdados de seus pais. Quando os gametas são produzidos por meiose, os dois fatores se separam. Um gameta recebe apenas um ou o outro. Este Mendel chamou a Lei da segregação.
- 2. Alelos de diferentes genes se separam independentemente uns dos outros quando os gametas são formados. Isto ele chamou de Lei de Sortimento Independente. Então Mendel pensou que traços diferentes são herdados independentemente um do outro. Agora sabemos que isto só é verdade se os genes não estiverem no mesmo cromossomo, caso em que não estão ligados entre si.
As leis de Mendel ajudaram a explicar os resultados que ele observou em suas plantas de ervilhas. Mais tarde, os geneticistas descobriram que suas leis também eram verdadeiras para outros seres vivos, mesmo humanos. As descobertas de Mendel em seu trabalho com as plantas de ervilha de jardim ajudaram a estabelecer o campo da genética. Suas contribuições não se limitaram às regras básicas que ele descobriu. O cuidado de Mendel em controlar as condições dos experimentos, juntamente com sua atenção aos seus resultados numéricos, estabeleceu um padrão para futuros experimentos. Ao longo dos anos, os cientistas mudaram e melhoraram as idéias de Mendel. No entanto, a ciência da genética não seria possível hoje sem o trabalho inicial de Gregor Mendel.
Entre Mendel e a genética moderna
Nos anos entre o trabalho de Mendel e 1900 foram desenvolvidas as bases da citologia, o estudo das células. Os fatos descobertos sobre o núcleo e a divisão celular foram essenciais para que o trabalho de Mendel fosse devidamente compreendido.
1832: Barthélémy Dumortier, o primeiro a observar a divisão celular em um organismo multicelular.
1841, 1852: Robert Remak (1815-1865), um fisiologista judeu polonês-alemão, foi a primeira pessoa a afirmar a fundação da biologia celular: que as células derivam apenas de outras células. Isto foi mais tarde popularizado pelo médico alemão Rudolf Virchow (1821-1902), que usou a famosa frase omnis cellula e cellula, ou seja, todas as células de outras células.
1865: O trabalho de Gregor Mendel, Experiments on plant hybridization, foi publicado.
1876: A meiose foi descoberta e descrita pela primeira vez em ovos de ouriço-do-mar, pelo biólogo alemão Oscar Hertwig (1849-1922).
1878–1888: Walther Flemming e Eduard Strasburger descrevem o comportamento cromossômico durante a mitose.
1883: A meiose foi descrita a nível de cromossomos, pelo zoólogo belga Edouard van Beneden (1846-1910), em ovos de Ascaris (verme redondo).
1883: O zoólogo alemão Wilhelm Roux (1850-1924) percebeu o significado da estrutura linear dos cromossomos. Sua divisão em duas metades longitudinais iguais assegurou que cada célula filha recebesse o mesmo complemento cromossômico. Portanto, os cromossomos eram os portadores da hereditariedade.
1889: O botânico holandês Hugo de Vries sugere que "a herança de traços específicos em organismos vem em partículas", nomeando tais partículas (pan)genes.
1890: O significado da meiose para a reprodução e herança foi descrito apenas em 1890 pelo biólogo alemão August Weismann (1834-1914), que observou que duas divisões celulares eram necessárias para transformar uma célula diplóide em quatro células haplóides se o número de cromossomos tivesse que ser mantido.
1902–1904: Theodor Boveri (1862-1915), biólogo alemão, em uma série de trabalhos, chamou a atenção para a correspondência entre o comportamento dos cromossomos e os resultados obtidos por Mendel. Ele disse que os cromossomos eram "entidades independentes que mantêm sua independência mesmo no núcleo de repouso... O que sai do núcleo é o que entra nele".
1903: Walter Sutton sugeriu que os cromossomos, que segregam de forma mendeliana, são unidades hereditárias. Edmund B. Wilson (1856-1939), professor de Sutton, e autor de um dos mais famosos livros-texto em biologia, chamou esta de a hipótese de Sutton-Boveri.
Neste ponto, as descobertas na citologia se fundiram com as idéias redescobertas de Mendel para fazer uma fusão chamada citogenética, (cito = célula; genética = hereditariedade) que continuou até os dias de hoje.
Redescoberta do trabalho de Mendel
Durante a década de 1890, vários biólogos começaram a fazer experimentos de reprodução e logo os resultados de Mendel foram duplicados, mesmo antes de seus trabalhos serem lidos. Carl Correns e Hugo de Vries foram os principais redescobridores dos escritos e das leis de Mendel. Ambos reconheceram a prioridade de Mendel, embora seja provável que de Vries só tenha entendido seus próprios resultados após a leitura de Mendel. Embora Erich von Tschermak também tenha sido originalmente creditado com a redescoberta, isto não é mais aceito porque ele não entendeu as leis de Mendel. Embora de Vries tenha perdido mais tarde o interesse pelo Mendelismo, outros biólogos transformaram a genética em uma ciência.
Os resultados de Mendel foram replicados, e a ligação genética logo se resolveu. William Bateson talvez tenha sido o que mais fez nos primeiros tempos para divulgar a teoria de Mendel. A palavra genética, e outra terminologia, teve origem em Bateson.
Os resultados experimentais de Mendel foram mais tarde objeto de algum debate. Fisher analisou os resultados da relação F2 (segunda filial) e constatou que eles estão implausivelmente próximos da relação exata de 3 para 1. Às vezes é sugerido que Mendel pode ter censurado seus resultados, e que seus sete traços ocorrem cada um em um par cromossomo separado, uma ocorrência extremamente improvável se eles foram escolhidos aleatoriamente. De fato, os genes estudados por Mendel ocorreram em apenas quatro grupos de ligação, e apenas um par de genes (de 21 possíveis) está suficientemente próximo para mostrar desvio do sortimento independente; este não é um par que Mendel tenha estudado.
