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Due «rivoluzioni» della biologia Quest'anno le ricorrente centenarie eli Mendel e [Horgan Due «rivoluzioni» della biologia Nel 1866 Gregorio Mendel, un abate mòràvo, dettò le leggi dell'eredità: moriva diciott'anni dopo, sconosciuto - Nello stesso 1866 nasceva Thomas Hunt Morgan : americano, riuscì a identificare la localizzazione dei «geni» entro i cromosomi, le minuscole particelle che trasmettono ai figli le caratteristiche dei genitori Il 1866 richiama alla nostra memoria .la terza guerra del Risorgimento, con Lissa. Custoza e tante altre nozioni che abbiamo imparato a scuola. Sta bene, ma se nell'insegnamento scolastico si desse alla storia della scienza quel posto che le spetta, qualcuno ricorderebbe torse che il 1866 è stato anche un anno di grande significato per la biologia. Cent'anni fa il frate agostiniano Gregorio Mendel dava alle stampe una memoria di sole 46 pagine, che è considerata come uno dei più importanti lavori scientifici del secolo XIX. In essa il Mendel riferiva con mirabile chiarezza i risultati degli esperimenti che aveva eseguito durante sei anni su piante di piselli che allevava in una piccola sezione del cortile del suo convento coltivata a giardino. Il convento era nella città di Briinn in Moravia, che allora faceva parte dell'Impero austroungarico. Oggi è in Cecoslovacchia e si chiama Brno. Per intenderci, e per rievocare altre memorie risorgimentali, è la città cui sovrasta la fortezza dello Spielberg, tristamente famosa per la prigionia di tanti patrioti italiani. Ma negli anni in cui Mendel eseguiva i suol esperimenti lo Spielberg aveva già cessato d'essere carcere ed era stato trasformato in caserma. La pubblicazione degli «Esperimenti sugli ibridi vegetali» di Mendel, negli atti della Società dei naturalisti di Briinn, passò inosservata. Nessun biologo si accorse della sua importanza, il Mendel morì ignorato nel 1884. Nel 1900 accadde un fatto singolare: tre botanici, uno in Olanda, H. de Vries, uno in Germania, C. Correns, e uno in Ungheria, E. v. Tschermak, indipendentemente l'uno dall'altro riscopersero i principi dell' eredità, che Mendel aveva cosi bene illustrato. Uno di essi, il de Vries, trovò in un libro di W. O. Focke sugli ibridi di piante l'indicazione della dimenticata pubblicazione di Mendel; incuriosito, volle leggerla e s'accorse che l'autore aveva già scoperto 34 anni innanzi ciò ch'egli credeva aver dimostrato per la prima volta. Gli altri due, messi sull'avviso dal de Vries riconobbero anch'essi d'esser stati preceduti, e tutti e tre convennero che al Mendel doveva essere attribuito il merito di avere scoperto le leggi che oggi portano il suo nome, e che costituiscono il fondamento della scienza dell'eredità biologica, o genetica. Esse hanno infatti validità generale, per le piante, gli animali, l'uomo, i microrganismi. Queste leggi sono di grandissima importanza, non soltanto perché esprimono in una facile formuletta il fenomeno dell'eredità: ma soprattutto perché dimostrano che i caratteri degli organismi dipendono da particelle materiali (più tardi furono chiamate geni) che risiedono nelle cellule, hanno la capacità di riprodursi, e si comportano come unità indipendenti e capaci di ricombinarsi in tutti i modi possibili. Questa scoperta è di grandissima importanza teorica: è la prima indagine, sia pure indiretta, sulla struttura ultramicroscopica della sostanza vivente. Dal punto di vista pratico, spiega molte cose: per esempio il fatto ben noto che un individuo può rassomigliare per un carattere al padre, per un altro alla madre, per un terzo al nonno, o a un prozio, e via dicendo. Le relazioni di dominanza e recessività, poi, spiegano perché un carattere può * saltare » una o più generazioni e ricomparire nelle successive. Fatti ben noti anche fuori della cerchia dei biologi. In qual parte della cellula risiedessero queste particelle che sono la base dell'eredità, il Mendel non poteva sapere. Date le scarse conoscenze dell'epoca sulla struttura della cellula, egli non ebbe neanche a porsi il problema. Negli anni successivi si vennero però accumulando molte osservazioni che indicavano il nucleo della cellula come la sede più probabile dei geni. Nello stesso anno 1866 in cui vide la luce il lavoro di Mendel nasceva a Lexington nel Kentucky (Usa) colui che doveva risolvere il problema: Thomas Hunt Morgan. Biologo,, di grande valore e di intensa operosità, il Morgan si dedicò dapprima a ricerche di embriologia sperimentale, a studi sulla rigenerazione, che lo fecero ben presto conoscere favorevolmente nell'ambiente scientifico. Fu chiamato alla cattedra di zoologia dell'allora già famosa Columbia University di New York. Un suo collega più anziano era il celebre E. B. Wilson, a cui si devono fondamentali ricerche sulla struttura della cellula e sui cromosomi. Wilson consigliò al Morgan di tentare di dimostrare la localizzazione dei geni nel nucleo, anzi nei cromosomi. Tale ipotesi era già stata proposta due anni dopo la riscoperta delle leggi di Mendel da un giovane medico, W. S. Sutton, che lavorava nel laboratorio di Wilson, e che poi abbandonò la ricerca scientifica per darsi alla professione medica. L'ipotesi era avvalorata dal fatto che si poteva stabilire un parallelismo fra il movimento dei geni postulato per spiegare le leggi di Mendel e il movimento dei cromosomi durante le due cariocinesi anomale che avvengono nella maturazione delie cellule germinali (uovo e spermatozoo) e che costituiscono la < meiosi >. Morgan si mise alla ricerca di un organismo adatto a questo genere di ricerca, e scelse il moscerino della frutta, dell'aceto, del mosto, Drosophila melanogaster. Ebbe la mano felice; la drosofila si rivelò un eccellente oggetto di studio e in breve divenne uno degli animali più famosi. Nel 1910 comparve, negli allevamenti di Morgan, un moscerino, maschio, con gli occhi bianchi anziché rossi, com'è proprio del tipo selvatico. Fatti gli opportuni incroci, Morgan vide che il carattere < occhi bianchi > si comporta secondo le leggi di Mendel, ma presenta una particolarità che da queste non è prevista: nella progenie di certi incroci, si presenta nei soli maschi, mentre le femmine hanno tutte occhi rossi. Alcune femmine però possono trasmettere il carattere ai propri figli maschi. Un fenomeno analogo era già noto nell'uomo: il daltonismo (cecità parziale per alcuni colori) e l'emofilia (incapacità del sangue a coagulare) si trasmettono allo stesso modo per via di madre, ma colpiscono : soli figli maschi. Morgan osservò che questo modo di eredità (che chiamò eredità < legata al sesso) si può spiegare ammettendo che il gene in questione risieda su dì un particolare cromosoma della coppia dei cromosomi sessuali, il cromosoma X. Da questa osservazione prese le mossa una serie di celebri esperimenti che, nel corso di una decina d'anni, recarono la dimostrazione inconfutabile che i geni sono localizzati nei cromosomi con un ordine lineare e costante, e sottostanno ad altre condizioni precise, tanto che la genetica è divenuta una scienza esatta, come la fisica. Cosi la scoperta di Mendel venne ampliata dalla dimostrazione della localizzazione dei geni sui cromosomi. Morgan fu più fortunato di Mendel; la sua acoperta fu immediatamente compresa e valorizzata, tanto che valse all'autore l'assegnazione del premio Nobel per la Medicina e la Fisiologia nel 1933, dodici anni prima della sua morte, che sopravvenne nel 1945. Le due nozioni fondamentali acquisite da Mendel e da Morgan costituiscono la base della scienza genetica, la quale, forte di questa impostazione, ha proseguito rapidamente il cammino, giungendo oggi a riconoscere quali sono le molecole organiche su cui è registrata l'informazione genetica e il <codice> con cui essa è scritta, Giuseppe Montalenti Istituto di Genetica dell'Università di Roma La mosca dell'aceto (Drosophila melanogaster) è servita al biologo americano Morgan per dimostrare la teoria cromosomica della eredità. L'insetto è facile da allevare e presenta un gran numero di variazioni ereditarie, o mutazioni. A sinistra, un esemplare ad occhi color cinabro, a destra la varietà con occhi bianchi