Nouvelles avancées en biologie XIX. siècle siècle siècle siècle siècle siècle siècle siècle siècle

1994/05/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Historia

Comme nous l'avons vu précédemment, XIX. À la fin du XXe siècle, les amoureux de la nature considéraient définitivement l'œuvre de Darwin, car l'évolution à travers la sélection naturelle était considérée comme un principe établi. Ensuite, la recherche embryologique pour atteindre une plus grande précision la voyait pour des chemins prospères, car selon les hypothèses de Meckel et Haeckel, l'histoire d'un être embryologique serait de refaire en miniature l'histoire de son espèce.

Nous pouvons penser qu'il y avait des exceptions. D'une part, De Vries enquêtait sur les changements et a atteint un énorme prestige pour ses conséquences héréditaires. D'autre part, Bateson en 1890 a critiqué les preuves de la «loi» de Haeckel et ses fondements logiques et a proposé de revenir sur les routes de Darwin. Les idées de Darwin sur les origines des espèces qui se trouvaient alors dans la pile ont eu quelques obstacles. Les plus importantes ont été, selon Bateson:

« La première difficulté concerne l’ampleur des changements qui donnent lieu à de nouvelles formes. On considère que les changements que produisent les espèces dans tous les êtres anciens sur l'évolution sont petits, bien que souvent ils ne soient pas explicitement dits. Mais s'ils sont petits, quels sont les avantages ou avantages qu'ils apportent à ceux qui les ont sur leurs compagnons ? Cette difficulté est connue sous le nom de “petits changements ou initiales”.

La deuxième difficulté est similaire. Considérant que ces changements se produisent, s'ils sont maintenus et perpétués, ils génèrent de nouvelles espèces. Comment peuvent-ils les maintenir ? Ne pouvez-vous pas supprimer ces changements quand ils sont mélangés avec ceux qui n'ont pas d'êtres? Cette deuxième difficulté est appelée "résultat destructeur du croisement".

À cela Bateson a ajouté que, comme le sait toute personne qui est dédié à l'élevage de plantes ou d'animaux, bien que dans de nombreux cas apparaissent de petites variations par rapport à ce qui est considéré comme normal chez les êtres, dans beaucoup d'autres sont grandes. Les recherches sur ce sujet pour la fin du siècle suffisaient pour vérifier que les mutations brusques n'étaient pas très occasionnelles et que souvent ces mutations passaient à leurs descendants. De nouveaux changements peuvent ainsi apparaître, mais pas des espèces.

Cependant, la raison et la cause de ces changements ne se connaissaient pas et, comme ils apparaissaient, ils devaient simplement être pris. Mais dans ces années-là, on a connu de nouvelles œuvres, plutôt, on a oublié d'anciennes œuvres d'intérêt comme celles de Mendel.

Johann Mendel est né à Henomorf (Allemagne) en 1822 dans une famille paysanne. Après ses études élémentaires, il entra au couvent des Augustins et, à l'âge de vingt et un ans, il fut ordonné prêtre, puis se nomma Grégor, le monde de la science. Son désir de se consacrer à l'enseignement de la science l'a amené à faire des études spéciales à l'université de Vienne. Puis à l'École Supérieure de Br\nn il a enseigné au cours de quatorze ans physique et sciences naturelles. Cependant, il entreprit son plus grand travail et ses recherches les plus prolifiques au monastère de Brünn lui-même.

En 1856, Mendel commença ses recherches en croisant des pois de différentes races dans le jardin de son monastère. Bien qu'au début il semble qu'il l'a considéré comme un passe-temps ou un jeu, bientôt, en vue des résultats, il a déclenché une passion de recherche avec sa propre personnalité. Avec des essais répétés et des changements découvert les lois générales de l'hybridation. Après cela, pendant huit ans, seul, il s'est consacré à vérifier les réalisations obtenues. Pendant ce temps, comme on dit, il explora soigneusement douze mille plantes.

Tout ce travail a été recueilli dans le rapport intitulé “Essais sur les plantes hybrides” et expliqué à l'Association d'histoire naturelle de Brognn en 1865. Cette association, apparemment, n'était pas des plus hautes et n'a donné aucune importance.

À cet égard, Mendel envoya son œuvre à des scientifiques (entre autres, von Nageli, professeur de botanique de Munich, très haut à l'époque), mais de lui il ne reçut qu'une réponse de courtoisie, peut-être en la considérant comme conséquence d'un jeu de divertissement d'un frère botanique.

Devant le mauvais accueil qu'il a subi, et voyant la difficulté à approuver ses œuvres, Mendel a perdu peu à peu sa passion pour la science. En 1868, il fut nommé prélat et, en raison des travaux que cette charge lui engendra dans le diocèse, il consacra ses efforts à la science en ce sens. C'est pourquoi, jusqu'à sa mort, le 6 janvier 1884. Il se consacra aux tâches ecclésiastiques.

Le rapport intitulé «Essais sur les plantes hybrides» contient une déclaration des lois qui soutiennent la génétique actuelle et qui portent le nom de Mendel. Dans l'introduction du travail, Mendel a rappelé les travaux des scientifiques qui avaient auparavant travaillé sur les recherches des hybrides, et a expliqué en quoi il consiste et comment il traitera le problème.

Dans ce travail apparaissent deux lois fondamentales: la première est celle du dysfonctionnement des caractères (qui était déjà connu auparavant) et la seconde celle de l'indépendance de ces caractères. La recherche de Mendel a commencé par explorer un pois, le Pisum sativum. Il a étudié le croisement des pois de graine lisse (L) et rugueuse (Z). Dans la première génération, appelée F1, seules des graines douces apparaissent. Mais si ces derniers se croisent entre eux, dans la deuxième génération (F2) apparaissent 75% de petits pois de type L et 25% de type Z. Dans l'hybride F1, le caractère Z (sous-jacent) était caché et seul le caractère L (principal) apparaissait, mais dans l'hybride F2 Z réapparaîtra.

Les lois de Mendel le permettent. L'hybride F1 est de type LZ, où les gamètes L et Z sont identiques. Ainsi, une fois ces hybrides croisés, dans l'hybride F2, nous aurons les quatre types d'hybrides suivants : LT, LZ, LZ et ZZ. Dans eux ceux de LL seront doux. Aussi ceux de LZ, puisque le caractère L est le principal par rapport à Z, mais ceux de ZZ seront rugueux. Par conséquent, les proportions ci-dessus seront de 75% lisses et de 25% raboteuses.

Mendel a également utilisé des pois avec plusieurs caractères : graines lisses et jaunes d'un côté et rides et vertes de l'autre. Dans ce cas, il existait quatre types de gamètes: polissage jaune-rugueux, rugueux-jaunâtre, polide-vert et rugueux vert, de sorte que seize combinaisons dans les proportions 9, 3, 3, 1, étant lisse et jaune le caractère principal et vert et la rugosité inférieure.

En raison des résultats obtenus par Mendel, on observait que les caractères héréditaires étaient liés aux éléments qui pouvaient être distribués, ce qui indiquait une discontinuité dans le patrimoine de l'héritage.

Dans Mendel apparaissent tous les éléments de la génétique moderne: les lois de l'hybridation et ses usages. La conception de Mendel a été très concrète. Il ne s'agit pas d'une intuition nuageuse comme dans les travaux initiaux, mais de quelque chose de mûr et humilié. Laissant de côté la terminologie, l'œuvre de Mendel peut être considérée aujourd'hui écrite. Ainsi, dans le domaine de la science de l'héritage, Mendel ne peut pas être considéré comme un pionnier, mais un créateur de cette science.

Comme nous l'avons dit précédemment, tout ce travail a été écarté et ce frère, avec une grande patience, a dû abandonner toutes ses réalisations à trente-cinq ans de silence, c'est-à-dire jusqu'à sa mort. En 1900 De Vries, Correns et Tscherma ont découvert, confirmé et rapporté les travaux de Mendel.

En raison de la tendance acceptée dans le monde de la physique actuelle, il est très approprié d'exprimer les qualités biologiques, pour ainsi dire, à travers des unités atomiques sous la législation de probabilité. S'il n'est pas possible de prédire le mouvement d'un atome ou d'un électron concret, il en va de même pour le type d'héritage qui apparaîtra dans un organisme spécial, mais dans les deux cas nous pouvons calculer la probabilité et si nous prenons un nombre très élevé nous pouvons être certains que les prédictions seront accomplies.

Comme nous l'avons vu, dans la recherche de l'héritage, il faut tenir compte de la spécificité des caractères, c'est-à-dire s'ils sont prédominants ou sous-décisifs. On peut transmettre le caractère principal à ses descendants, pourvu qu'il soit clair qu'il l'a.

En revanche, dans certains cas, un caractère sous-jacent peut apparaître sans qu'il ait déjà été réalisé dans l'un des éléments suivants. Dans le cas où deux êtres portant un caractère sous-jacent (même s'ils n'apparaissent pas) dans leurs cellules se fécondent, ce caractère sous-jacent apparaîtra clairement dans 25% de leurs descendants.

Cependant, dans la plupart des cas, les problèmes héréditaires sont beaucoup plus compliqués que vu avec deux caractères. En outre, certaines qualités peuvent être prédominantes ou sous-sexuelles. D'autres fois, les caractères apparaissent par paires, c'est-à-dire que l'un n'apparaît pas si l'autre n'apparaît pas, et vice versa. Dans d'autres cas, ils sont incompatibles et n'apparaîtront jamais ensemble.

Beaucoup de caractères mendéliens ont été identifiés dans les plantes et les animaux et cette méthode a été utilisée pour améliorer les races, augmenter certaines particularités et écarter d'autres. Par conséquent, grâce à ces techniques, les méthodes de pondération ont été abandonnées, laissant la place aux méthodes scientifiques. Par exemple, Biffen a obtenu un type de blé très riche dans lequel, après une longue série d'essais basés sur les lois de Mendel, apparaissaient immunités à la moisissure, haute fertilité et autres particularités positives.

Lorsque les travaux de Mendel ont été découverts, on connaissait la structure de la cellule et on a observé que dans le noyau de chaque cellule il y a des corps filamenteux, appelés chromosomes. Le nombre de chromosomes dans l'ovule fécondé par la combinaison de deux cellules germinales (le cas le plus simple) est double, deux par classe, un par parent. En divisant l'os, chaque chromosome est également divisé, passant chaque partie à chaque cellule d'enfants. Ainsi, chaque nouvelle cellule reçoit un chromosome de chaque chromosome initial. Il en est de même pour chaque division suivante. En conséquence, chaque cellule végétale et animale a une double série de chromosomes provenant de chaque parent.

Au début, les cellules germinales ont aussi une double série de chromosomes, mais dans la dernière transformation, c'est à dire, l'union des spermatozoïdes et des ovules se fait par couples. Alors le type de division est différent : au lieu de diviser les chromosomes proprement dits, ceux de chaque couple se divisent et chacun passe aux cellules de ses enfants. Ainsi, la cellule germinale adulte reçoit l'un ou l'autre de chaque couple chromosomique.

XIX. À la fin du XXe et au début du XXe siècle, certains experts ont découvert l'affinité entre les effets de l'héritage de Mendel et les phénomènes cellulaires. Mais ce qui lui a été donné formulation scientifique était Sutton. Sutton a noté que les chromosomes ont une distribution comme facteur héréditaire et que dans chaque cas les paires de facteurs et les chromosomes sont distribués indépendamment de l'autre. Cependant, étant donné que le nombre de facteurs héréditaires par rapport aux parois du chromosome est très élevé, il y a des facteurs différents qui sont combinés dans le même chromosome et donc qui apparaissent unis est parfaitement normal.

À partir de 1910 Morgan et ses compagnons ont analysé plus en profondeur ces relations. Une relation numérique a été trouvée entre le nombre de groupes de qualités d'hérédité et le nombre de paires de chromosomes. Cette quantité est de sept pour le pois, huit pour le froment, vingt pour le rat et trente-trois pour l'homme. Ainsi, bien que le nombre de paires de chromosomes ne soit pas très élevé, les types possibles de cellules germinales sont très nombreux (plus d'un million) et les combinaisons possibles de deux d'entre elles sont beaucoup plus larges. Il est donc facile de comprendre pourquoi deux êtres de la même race ne se forment pas exactement de la même manière.

Alors que la recherche sur l'héritage était sur la ligne de Mendel, il a également développé un autre type de recherche, la voie de la statistique. Pour cela, il fallait tenir compte de grandes quantités et aux changements humains la théorie des probabilités a été adaptée et, avec elle, la marge statistique de la combustion.

La courbe normale de la combustion est obtenue par un nombre très élevé d'éléments, mais De Vries a clarifié les risques qui peuvent être présentés en appliquant cette théorie dans le domaine de l'héritage.

La figure supérieure montre les variations de longueur des trois types de fruits. Tandis que les longueurs sont données en ligne horizontale, en verticale on marque avec une longueur fixe le nombre d'éléments. Les courbes A et C sont très similaires aux courbes normales et dans chacune d'elles, il y a une longueur moyenne claire. Au contraire, il y a au moins deux sous-groupes dans la courbe B. Si nous avons pris les trois fruits à la fois, au lieu d'avoir trois courbes, nous aurions seulement un, et cela aurait l'apparence normale. Par conséquent, en prenant des données souvent vierges, on ne peut pas savoir si tous les éléments reçus sont du même type ou de différents sous-groupes.

Certains chercheurs ont analysé le comportement des éléments vides. Ils partaient d'un seul élément pour former un groupe vide (par exemple un baberrun), et par l'autofécondation les descendants réussissaient. Les changements apportés par ces éléments vides étaient conformes à la loi de combustion. Mais ces changements ne passaient pas par l'héritage, c'est-à-dire en prenant les plus grands éléments de ce groupe obtenu, leurs descendants n'étaient pas plus grands, mais se dirigeaient vers une taille normale du groupe.

En dehors de la recherche des éléments purement énoncés, le mélange de caractères anciens dans toute race naturelle donne lieu à des changements qui sont transmis de parents à enfants depuis l'antiquité. Si les deux parents choisissent de transmettre une particularité, il est plus probable que les enfants acquièrent cette particularité. Par exemple, si nous prenons de l'altitude pour étudier chez les humains, si les parents sont longs, c'est-à-dire plus grands que la moyenne de la population, les enfants auront tendance à être ainsi.

Mais à cause des recherches de M. Vilmorin, qui en son temps passé comme ceux de Mendel sur le lit, les meilleurs résultats dans la croissance des plantes ne sont pas obtenus en choisissant comme parents des éléments spéciaux, mais en sélectionnant des éléments de bonne performance moyenne.

Pendant longtemps, les bi-métristes et les jeans ont eu de fortes discussions. Les deux voies sont désormais considérées comme complémentaires pour la recherche adéquate de l'héritage, et doivent donc être prises en compte les deux.