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Mendel, as ervilhas e a probabilidade


Edit: coloquei um glossário no final do post para ajudar com alguma palavra que não estejam familiarizad@s. Quando estudamos genética mendeliana, as vezes nos parece difícil entender como Mendel chegou as suas famosas proporções e como, mesmo que elas não se repitam exatamente, em quase nenhum caso real, as pessoas continuam utilizando-as. Vamos supor: as chances de nascer um albino na prole de um casal heterozigoto é de 1/4, mas as chances dessa proporção não se mostrar num universo de 4 indivíduos é maior do que a dela acontecer. Alguém mais precipitado pegaria os estudos de Mendel, mastigaria e jogaria no lixo. Nesta postagem vou explicar por que essa pessoa estaria errada à luz da probabilidade, então separa uma caneta e um lápis, 10 milhões de neurônios e vem comigo. Mendel foi um monge austríaco que, apesar das dificuldades da família, conseguiu estudar matemática e ciências na Universidade de Viena na metade do século XIX. Era curioso sobre como que as características eram transmitidas entre gerações. Ele escolhe, então, realizar experimentos com uma leguminosa que cultivava: a ervilha (Pisum sativum). Essa escolha não se deu por acaso, mas principalmente pois a planta: (i) é fácil de cultivar e possui muitas sementes; (ii) possuía várias características duais (não-gradativas) e bem contrastantes (amarela ou verde, lisa ou rugosa, flor púrpura ou branca, etc); (iii) as partes masculinas e femininas ficam bem próximas numa mesma flor, favorecendo a autofecundação e a manipulação do Mendel para cruzar algumas plantas; e (iv) as gerações são curtas e o cultivo é rápido [imagina Mendel tivesse escolhido, sei lá, elefantes?].

O primeiro passo foi obter "linhagens puras", mas, como ele fez isso? Basicamente separou plantas que exibiam as características que pretendia estudar e fez sucessivas autopolinizações. Dessa forma, é possível "purificar", isto é, obter plantas homozigotas para essa característica. Mendel estudou sete características nas plantas de ervilhas: cor da flor, posição da flor no caule, cor da semente, aspecto externo da semente (liso ou rugosa), forma da vagem, cor da vagem e altura da planta. Pois bem, depois de obter as linhagens puras, Mendel efetuou um cruzamento diferente: cortou os estames de uma flor proveniente de semente verde e depois depositou, nos estigmas dessa flor, pólen de uma planta proveniente de semente amarela. Efetuou, então, artificialmente, uma polinização cruzada: pólen de uma planta que produzia apenas semente amarela foi depositado no estigma de outra planta que só produzia semente verde, ou seja, cruzou duas plantas puras entre si. Essas duas plantas foram consideradas como a geração parental (P), isto é, a dos genitores. Mendel verificou que todas as sementes originadas desses cruzamentos eram amarelas – a cor verde havia aparentemente “desaparecido” nos descendentes híbridos (resultantes do cruzamento das plantas), que Mendel chamou de F1 (primeira geração "filial", obs: Filius significa "filho" em latim). Concluiu, então, que a cor amarela “dominava” a cor verde. Foi a primeira vez que apareceu na literatura a denominação "dominante" (se referindo ao caráter cor amarela da semente) e "recessivo" (para o verde). Estas denominações substituíam os termos "preponderante" e "latente", utilizadas pelos hibridizadores da época. A seguir, Mendel fez germinar as sementes obtidas em F1 até surgirem as plantas e as flores. Deixou que se autofertilizassem e aí percebe que a cor verde das sementes reaparece na F2 (segunda geração filial). "Até este ponto, pode-se observar que a investigação de Mendel não representa grande novidade para a época. [...] ele adotou o mesmo procedimento experimental dos hibridizadores. Além disso, obteve resultados semelhantes, observando a manifestação da característica dominante na primeira geração híbrida (F1) e o reaparecimento da característica recessiva na segunda geração (F2). Mas aqui reside uma das particularidades da sua pesquisa. Mendel concentrou-se na análise de uma única característica por vez, o que possibilitou mostrar que os híbridos da primeira geração não eram intermediários entre os pais, mas possuíam o estado de uma característica herdado de um dos membros da geração parental. O segundo aspecto que permitiu a Mendel avançar em relação a seus contemporâneos é o de ele ter prestado atenção às proporções encontradas". Surgiram exatamente 8.023 sementes (6.022 amarelas e 2.001 verdes), o que o conduziu a uma proporção de aproximadamente 3:1 que, no século XX, deu origem ao que conhecemos como “1ª Lei de Mendel”.

OBS: A proporção deve ser entendida da seguinte forma: a cada uma semente verde, temos três sementes amarelas

Bom, aqui chegamos à questão principal. Por que em praticamente todos os casos, quando aplicamos proporções mendelianas, elas não são exatamente o esperado?