De la herencia natural a la herencia biológica

En las ideas de Jean-Baptiste Lamarck, Jean-Baptiste Robinet y Geoffroy Saint-Hilaire, el concepto de la herencia se pierde en el vacío y en la oscuridad del horizonte, pues carece de una base sólida con la que se pueda explicar su regularidad.

En esos términos, el médico francés Prosper Lucas señaló una de las corrientes bajo las cuales se consideraron las ideas de la herencia en las primeras décadas del siglo XIX: una moldeada por el ambiente. A tal grado que, en la perspectiva de Lamarck y en menor medida de los otros dos autores, ésta era capaz de influir en la transformación de las especies.

Como contrapeso a esa noción, Lucas escribió los dos volúmenes de La herencia Natural, el primero publicado en 1847 y el otro en 1850, un trabajo extenso que se convirtió, en palabras de Charles Darwin, en el mejor trabajo sobre el problema de la herencia. Dicha obra estableció un marco conceptual en el que la continuidad de los caracteres se instauró como una ley natural y la variación de los caracteres en una irregularidad accidental, incapaz de cambiar la constitución natural de las especies y, por lo tanto, de su transformación.

Ligado a esa interpretación, Lucas consideraba que esas dos “fuerzas opuestas”, la de la continuidad y la de la variación, tenían la misma explicación causal relacionada con algún proceso fisiológico, pero siempre considerando una mayor relevancia a la fuerza de la herencia. Tan potente que, inspirado en esta noción, Emile Zola escribiría que “la herencia, como la gravedad, tiene sus leyes”. Unas leyes de las que nadie puede escapar.

Motivado por las ideas de Lucas sobre la herencia, de la influencia del ambiente y la herencia de caracteres adquiridos, Darwin elaboró sus leyes de la herencia y una explicación fisiológica: la “hipótesis provisional de la pangénesis”. En ella, combinó la posibilidad de transformación de algunos caracteres bajo la influencia del ambiente, el uso y el desuso de caracteres, y la continuidad regular de otros que eran transmitidos, decía Darwin, en un tipo de “tinta invisible”.

Después de la fallida explicación de Darwin, el papel del ambiente desapareció de las explicaciones de la herencia y la conformación de los organismos, dejando sólo como herencia intelectual el giro que había tomado la discusión sobre este concepto, la continuidad en la transmisión de los caracteres como la regularidad de mayor peso, y la variación como una irregularidad accidental, desde luego anclada en una posible explicación fisiológica con algún tipo de entidad material.

En palabras de los varios autores que desarrollaron las nuevas y novedosas ideas de la herencia a finales del siglo XIX y principios del siglo XX, lo harían inspirados en la hipótesis provisional de la pangénesis, pero sin la idea de la influencia del ambiente, construyéndose con ello lo que, en palabras de Ernst Mayr, se describiría como “el concepto duro de la herencia”. Estos autores fueron Francis Galton, August Weismann, Carl Nagëli, Carl Correns y Hugo de Vries, entre los más relevantes. Sus trabajos, ligados al de Gregor Mendel y al de Thomas Morgan, consideraban la noción de herencia condicionada a una visión donde la continuidad de los caracteres se convertía en la regularidad profundamente independiente del ambiente, y el material de la herencia en un sistema cerrado que se modificaba por mutación al azar.

A principios del siglo XX nació un concepto fundamental y central en la explicación de la herencia, los genes, cuya palabra deriva del vocablo “pangenes”,  utilizada por de Vries en su teoría sobre la “pangénesis intracelular”. Así, los genes se convirtieron en las unidades de la herencia que, ubicados en los cromosomas, cumplían las leyes de Mendel y contenían la información que determina los caracteres de un organismo. Con ello, se conformó una visión genocéntrica o reduccionista, en la que el universo de los caracteres empezó a explicarse en torno al gen.

Ilustración: Patricio Betteo

Unas tres décadas después de la propuesta de la teoría del gen, en 1926, con la descripción de la estructura de la molécula del ADN, en1953, ese cambio en el material de la herencia y bajo este marco reduccionista, la mutación empezó definirse como “un error en los procesos de duplicación del ADN”, ligada además con “mecanismos de reparación”. Por lo que la mutación, y como consecuencia la variación, se reducían a una irregularidad casi accidental.

Esta imagen reduccionista fue, en la década de los ochenta y noventa del siglo pasado, exitosamente utilizada para impulsar las investigaciones del proyecto del genoma humano. En palabras de los impulsores de este proyecto, entre ellos James Watson (codescriptor de la doble hélice, la estructura molecular que explica en parte la continuidad y la variación de los caracteres heredables), “si conocemos los tres mil millones de pares de bases, podremos conocer lo que hace a un ser humano” y, por extensión, la secuenciación de cualquier genoma y especie haría posible saber qué hace ser a un organismo: su anatomía, su fisiología, su conducta y, en el caso del ser humano, sus capacidades cognitivas y sus enfermedades. Esta visión del siglo XX arrastró la herencia intelectual de Lucas, en cuya interpretación en la herencia natural se encuentran las predisposiciones de las enfermedades, de las capacidades cognitivas y de las taras de un ser humano.

La creación del proyecto del genoma humano puede considerarse como la cúspide de la visión reduccionista o genocéntrica de la biología. Un proyecto que, después de 15 años de trabajo, presentó sus resultados en las dos revistas más prestigiosas de la ciencia: Nature y Science. De acuerdo con los conocimientos conseguidos, los resultados indicaban que había que reconsiderar de nuevo la noción de herencia y la conformación de los fenotipos (referente a las características estructurales, fisiológicas y conductuales de los organismos).

En su primera etapa, el proyecto tenía como objetivo encontrar y secuenciar los genes relacionados con las enfermedades más comunes del ser humano, bajo la lógica de que eran padecimientos hereditarios: la obesidad, la diabetes, la hipertensión, condiciones cardiacas y algunos tipos de cáncer. El objetivo de conocer las secuencias de estas enfermedades comunes en el ser humano facilitaría desarrollar terapias génicas que ayudarían a resolver esos problemas de salud. Sin embargo, los resultados no fueron tal como se esperaban.

A pesar de ello, el proyecto dejó el legado de la creación de nuevas ciencias, que en conjunto se denominan ciencias ómicas (genómica, proteómica, metabolómica, etc.), y cuyos objetivos incluyen el estudio de las complejas interacciones que ocurren entre las secuencias del ADN y el ambiente intracelular, las interacciones génicas y el ambiente, en el sentido de las condiciones abióticas y bióticas en las que se desarrolla la historia de vida de un organismo. De alguna manera, el proyecto del genoma humano ayudó a reconsiderar una nueva noción de herencia biológica, mucho más dinámica, en la que la mutación, más que en un error, se convierte en un cambio en las secuencias del ADN, en una regularidad de los sistemas biológicos. Esta noción reincorpora conceptos que, aun cuando algunos tienen una vieja tradición, permanecen marginales en las explicaciones de la herencia: plasticidad fenotípica, norma de reacción, epigénetica, entre los más relevantes.

Herencia y variación, aunque opuestos como fenómenos biológicos y relacionados con los caracteres y con las secuencias de ADN, empiezan a ser parte de un nuevo marco conceptual: el de la herencia biológica. La continuidad y la variación deben pensarse como dos regularidades que, en conjunto o en interacción con el ambiente, pueden ayudarnos a entender mejor los fenómenos biológicos y dejar de vivir perdidos en la oscuridad del horizonte de las interacciones y de las mutaciones. Cambios como los que dan origen a las transformaciones virales, por mencionar a las causantes de covid-19, que no son un error de la naturaleza, sino modificaciones regulares de los sistemas virales que posibilitaron el cambio de hospedero y, en cuyo seno, dependiendo del tamaño de la población del que hospeda, puede aumentar el número de mutaciones debido a una cantidad mayor de duplicaciones.

Herencia y variación deben ser dos componentes fundamentales de nuestras explicaciones biológicas que nos permitan abandonar la oscuridad de las interacciones genómicas y el ambiente. Herencia y variación, en interacción con el ambiente, es un binomio que se ha ignorado, favoreciendo que se desarrollen enfermedades humanas que, en un estado de comorbilidad, han puesto al limite los sistemas de salud a nivel mundial. Cabe reconocer que, a su vez, los sistemas de salud descuidaron por muchos años el factor ambiental, en particular los hábitos alimenticios y los estilos de vida de los ciudadanos.

Los avances de la biología contemporánea han permitido la creación de nuevas ideas sobre la variación biológica, particularmente entendida como una regularidad, que nos permite comprender de una manera mucho mas profunda la dinámica de continuidad de la variación de los caracteres que componen los sistemas biológicos, así como de las complejas interacciones entre las moléculas de ADN (y ARN) y las múltiples condiciones ambientales.

La biología contemporánea nos proporciona también conocimientos, metodologías e instrumentos, para no dejar que la idea de variación biológica, íntimamente ligada a la historia de vida de los organismos, siga perdida en una noción que heredamos del siglo XIX: la de la herencia como un sistema inmaculado, profundamente estable y completamente aislado del ambiente.

Ricardo Noguera Solano
Investigador y profesor de tiempo completo en Historia y Filosofía de la Biología en la Facultad de Ciencias, UNAM.

Referencias

Lucas, Prosper. Traité physiologique et pratique de l’hérédité naturelle dans les états de santé et de maladie du système nerveux. 1847. (Vol. 1). JB Baillière.

Noguera Solano, R., & Ruiz Gutiérrez, Rosaura (2000). El proyecto genoma humano. Ciencias, (058).

Noguera-Solano, R., & Ruiz-Gutiérrez, R. (2009). Darwin and Inheritance: The Influence of Prosper Lucas. Journal of the History of Biology, 42(4), 685714.

Noguera-Solano, R., Ruiz-Gutiérrez, R., & Rodríguez-Caso, J. M. (2017). The Genomization of Biology: Counterbalancing Radical Reductionism. In Heike P., P. Harper and J. Friedman (Edit) History of Human Genetics (pp. 115-131). Springer.