Qual a planta escolhida por Mendel?

Você já ouviu falar de Gregor Mendel? Esse importante pesquisador é conhecido como o Pai da Genética e foi quem estabeleceu duas leis importantes a respeito da transmissão de características de um organismo para seus descendentes.

Gregor Mendel (1822-1884) realizou, durante sua vida, estudos detalhados com ervilhas (Pisum sativum). Ele escolheu essa espécie por vários motivos, como a facilidade para cultivo, a grande quantidade de características que permitem o estudo, seu ciclo de vida curto, sua capacidade de realizar autofecundação, grande número de descendentes, entre outras.

Após realizar diversos cruzamentos, Mendel chegou a conclusões que posteriormente ficaram conhecidas como as Leis de Mendel.

→ 1º Lei de Mendel

A primeira lei de Mendel foi estabelecida após a realização de cruzamentos com plantas chamadas de puras pelo pesquisador. Essas ervilhas eram consideradas puras por apresentarem a mesma característica após várias gerações e serem produzidas por autofecundação.

Mendel cruzou indivíduos puros e esperou que os descendentes fossem uma mistura dos genitores (pais). Entretanto, isso não ocorreu, e os indivíduos gerados apresentavam apenas uma das características.

Observe que a semente amarela apareceu com maior frequência nos cruzamentos do que a verde

Um dos cruzamentos realizados por Mendel foi entre plantas puras com sementes lisas e plantas puras com sementes rugosas. A primeira geração de filhos, chamada de geração F1, apresentou a textura lisa da semente. Mendel então cruzou indivíduos da primeira geração e obteve indivíduos com semente lisa e com semente rugosa (geração F2), sendo essa última característica observada em menor quantidade.

Mendel concluiu que a característica que mais apareceu era dominante sobre a outra, a qual chamou de recessiva. Além disso, ele descobriu que as características eram determinadas por um par de fatores, que receberam o nome de genes mais tarde, e que um fator era proveniente do pai e o outro era proveniente da mãe. Ele também afirmou que, em cada gameta (célula reprodutiva), existia apenas um fator e, após a fecundação, os dois fatores eram restabelecidos. Surgia aí a primeira lei de Mendel, que pode ser enunciada como:

“Cada característica é condicionada por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, ocorrendo nessas células em dose simples.”

→ 2º Lei de Mendel

A segunda lei de Mendel foi estabelecida após a análise de cruzamentos, quando Mendel observou mais de uma característica por vez. Seu objetivo era perceber se uma característica influenciava ou não o aparecimento da outra.

Um de seus cruzamentos foi entre plantas com sementes amarelas e lisas e plantas verdes e rugosas. No primeiro cruzamento, o resultado foi de 100% de plantas amarelas e lisas. Ele então cruzou as plantas obtidas no primeiro cruzamento e obteve plantas, além de amarelas lisas e verdes rugosas, amarelas rugosas e verdes lisas. Percebeu aí que um fator era independente do outro. Surgia aí a segunda lei de Mendel, que pode ser enunciada da seguinte forma:

“Os fatores para duas ou mais características distribuem-se de maneira independente para os gametas e combinam-se ao acaso.”

As primeiras pesquisas na área da hereditariedade e da genética datam de 1856, realizadas pelo monge Gregor Mendel, um professor de ciências com grande interesse em botânica. No jardim de um mosteiro da cidade de Brno, na República Checa - que naquela época fazia parte da Áustria -, Gregor Mendel iniciou seus experimentos com as ervilhas que ele mesmo havia plantado.

O trabalho de Mendel durou cerca de 8 anos. Durante esse tempo, ele polinizou as plantas com cuidado, separou as sementes, para plantá-las separadamente, e analisou as gerações sucessivas. Os precursores da ciência que hoje conhecemos pelo nome de genética possuíam recursos científicos e tecnológicos muito simples.

Os experimentos de Mendel

Em suas experiências, Mendel utilizou 34 variedades da ervilha Pisum sativum. A planta foi escolhida por recomendação de outros biólogos, por possuir flores grandes e características facilmente identificáveis, como, por exemplo, cor e textura das ervilhas, cor das vagens, cor das flores e altura das plantas. Além disso, a Pisum sativum é uma planta que faz autofecundação. E sua prole é sempre idêntica à planta original - a não ser que sofra fertilização artificial ou cruzada.

Em um de seus experimentos, Mendel cruzou duas plantas de linhagem pura, uma com sementes amarelas e outra com sementes verdes. O monge verificou, então, que todos os descendentes eram idênticos a um dos genitores. No caso, o traço fenotípico de um dos genitores não se expressava: todos os descendentes da primeira geração possuíam sementes amarelas. Mendel chamou de dominante a característica que aparecia na geração F1 e de recessiva a característica que não se expressava.

Mas Mendel cruzou os indivíduos da geração F1 entre si e obteve plantas, na geração F2, com a característica dominante (sementes amarelas) e com a característica recessiva (sementes verdes), na proporção de 3:1. Ou seja, 75% das plantas da geração F2 tinham sementes amarelas e 25% tinham sementes verdes. Com esses resultados, Mendel concluiu que a característica recessiva não desaparecia na primeira geração, mas apenas ficava escondida.

De acordo com Mendel, as características hereditárias são condicionadas por pares de fatores hereditários. Hoje em dia, tais fatores são conhecidos como genes. As plantas puras são portadoras de apenas um tipo de fator (VV ou vv). As plantas híbridas são portadoras de um fator dominante e de um recessivo (Vv).

Leis de Mendel

A primeira lei ou princípio formulado por Mendel, com base em seus experimentos, diz que os genes são distribuídos independentemente, sem mistura. Os dois alelos de cada gene presente em um indivíduo separam-se na formação dos gametas. Os alelos são formas distintas do gene. Por exemplo: o alelo que condiciona a presença de sementes verdes e o alelo que condiciona a presença de sementes amarelas.

Ao estudar a herança de duas ou mais características combinadas (como, por exemplo, a cor e a forma das sementes), Mendel formulou a segunda lei ou lei da segregação independente dos fatores, que diz: os alelos de dois ou mais genes de um indivíduo segregam-se independentemente, combinando-se ao acaso nos gametas.

O trabalho de Mendel ficou caído no esquecimento até o ano de 1900, quando foi redescoberto e confirmado por três diferentes cientistas - um holandês, um alemão e um austríaco -, que trabalhavam independentemente, com plantas diferentes. Eles descobriram os trabalhos de Mendel ao revisarem a literatura, antes de publicarem seus próprios resultados. Cada um dos pesquisadores anunciou as descobertas desse monge e ajudou a expandir os conhecimentos sobre as leis de Mendel.

Darwin e a hereditariedade

Charles Darwin não só publicou um dos mais importantes livros de todos os tempos, A origem das espécies, em 1859, como foi um dos precursores dos estudos sobre hereditariedade.

Em uma carta escrita, em 1866, a seu amigo Alfred Wallace, também naturalista, Darwin afirma: "Eu não acho que você entenda o que eu quero dizer pela falta de mistura de certas variedades. Isto não se refere à fertilidade; um exemplo irá explicar. Eu cruzei duas variedades de ervilhas de cheiro que são muito diferentes com relação à cor, e obtive, até mesmo da mesma vagem, as mesmas variedades perfeitas, mas nenhum intermediário. Algo deste tipo, eu devo pensar, deve ocorrer pelo menos com suas borboletas e as três formas de Lythrum; embora estes casos sejam aparentemente tão maravilhosos, eu não sei se eles são mais como qualquer fêmea no mundo produzindo descendentes machos e fêmeas distintos".

A carta é uma das provas do interesse de Darwin pela questão da hereditariedade. Em A origem das espécies, ele já havia concluído que as espécies evoluem por um processo de seleção natural - ou, como disse seu amigo Wallace, pela sobrevivência dos mais adaptados em um dado ambiente.

Apesar de seus estudos sobre hereditariedade, Darwin não conseguiu explicar de que maneira agia a seleção natural. Mas, com o passar do tempo, o crescente entendimento sobre a genética e a recuperação das leis de Mendel explicaram como a seleção natural podia trabalhar e ajudaram a dar suporte à teoria de Darwin.

Qual a planta usada por Mendel?

Qual planta Mendel utilizou para estudar as características hereditárias?