Errores del mendelismo

[Genética clásica 2]

Un modelo de herencia permite relacionar los genotipos parentales con las posibilidades de su descendencia, pero sus predicciones dependen de las condiciones que se hayan establecido. Un ejercicio con un gen, dos alelos y dominancia completa describe una situación particular. El problema aparece cuando trasladamos ese esquema a cualquier característica humana, sin comprobar cuántos genes intervienen ni cómo se relacionan con el fenotipo. Que podamos distinguir dos categorías a simple vista no demuestra que exista un único locus responsable de su diferencia.

Tras la recuperación de los trabajos de Mendel alrededor de 1900, los investigadores discutieron hasta dónde podían extenderse sus resultados. Algunas características mostraban una segregación mendeliana reconocible; otras presentaban numerosas formas intermedias. Esto no convirtió los descubrimientos de Mendel en errores. Obligó a distinguir la transmisión de los alelos de los mecanismos que producen las diferencias observables entre organismos. Muchos genes pueden transmitirse siguiendo reglas mendelianas y, conjuntamente, generar una variación fenotípica continua (Visscher & Goddard, 2019). Artículo. academic.oup.com

Limitaciones del modelo mendeliano en genética humana

Mendel trabajó con plantas de Pisum sativum y seleccionó características que podía reconocer y seguir entre generaciones. La autofecundación le permitió establecer líneas experimentales que conservaban determinados estados de los caracteres. También pudo elegir los cruzamientos y reunir cantidades importantes de descendientes. Estas condiciones facilitaban identificar regularidades. Sin embargo, una línea homocigota para un gen estudiado no es necesariamente idéntica en todo su genoma, y seleccionar un carácter discreto no elimina la complejidad de los demás caracteres de la especie.

En los seres humanos no podemos organizar cruzamientos experimentales equivalentes. Las familias suelen tener pocos descendientes y sus integrantes pueden diferir en alimentación, edad, enfermedades y otras condiciones. Además, muchos caracteres humanos dependen de varios genes y de su interacción con el ambiente. Dos personas clasificadas dentro de una misma categoría, como «cabello castaño», pueden presentar distintas combinaciones de alelos, cantidades de pigmento y tonalidades (Morgan et al., 2018). Artículo. pmc.ncbi.nlm.nih.gov

Estas dificultades no impiden utilizar la estadística. Precisamente porque una familia pequeña proporciona información limitada, necesitamos expresar la incertidumbre mediante probabilidades y estudiar conjuntos de familias. Un pedigrí permite reconstruir relaciones compatibles con determinados modelos, pero no siempre permite asignar un genotipo exacto. La ausencia de un fenotipo tampoco demuestra automáticamente que falte el alelo asociado: deben considerarse la penetrancia, la edad de aparición y las condiciones utilizadas para reconocer el carácter.

También debemos separar herencia monogénica de «un gen determina por completo un rasgo». En una condición monogénica, las variantes de un gen pueden explicar una parte principal del patrón familiar, mientras otros genes modifican su intensidad. La expresividad variable y la penetrancia incompleta muestran que incluso un modelo centrado en un solo gen puede necesitar información adicional. Por ello, reconocer una herencia mendeliana no autoriza a ignorar el desarrollo, los genes modificadores o el ambiente (Cooper et al., 2013). Artículo. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

Falsos caracteres con herencia Mendeliana

Llamaremos falso mendelismo a la presentación de una característica como si dependiera de un único gen con dominancia y recesividad simples, cuando la evidencia no respalda esa explicación. El error puede consistir en inventar categorías rígidas, ignorar resultados incompatibles o confundir una asociación genética importante con una explicación completa. No significa que la característica carezca de base genética ni que los alelos dejen de transmitirse.

La hiperextensión del pulgar ofrece un ejemplo histórico. Algunas personas pueden doblar hacia atrás su articulación distal más que otras. Aunque ciertos materiales escolares distinguen únicamente pulgares «rectos» y «curvos», existen ángulos intermedios. Harris y Joseph estudiaron esta variación en 1949; Glass y Kistler investigaron su herencia en 1953. La existencia de mediciones distribuidas entre distintos ángulos exige justificar cualquier separación en dos grupos. Establecer un límite sirve para clasificar datos, pero no demuestra por sí mismo una herencia monogénica recesiva (Harris & Joseph, 1949; Glass & Kistler, 1953). Estudio de variación; estudio hereditario. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

 

Figura 1. [Variación del pulgar y modelos hereditarios]. La hiperextensión del pulgar presenta variación continua, aquí denominada darwiniana por su carácter gradual. Separar los ángulos en dos categorías no demuestra una herencia monogénica. El cuadro de Punnett expresa las consecuencias del modelo propuesto, pero necesita respaldo experimental. La continuidad del fenotipo es compatible con la transmisión mendeliana de múltiples genes, cuyos efectos conjuntos pueden producir numerosos valores intermedios.

La capacidad de enrollar la lengua tampoco debe enseñarse como un carácter dominante perfectamente establecido. Matlock describió parejas de gemelos monocigóticos que diferían en esta capacidad. Estos resultados contradicen la explicación según la cual un mismo genotipo determina inevitablemente una de dos posibilidades. Sin embargo, tampoco prueban que los genes sean irrelevantes. La conclusión adecuada es más limitada: el modelo escolar de un único gen con penetrancia completa no explica satisfactoriamente toda la variación observada (Matlock, 1952). Artículo. academic.oup.com

La unión del lóbulo de la oreja proporciona evidencia moderna especialmente clara. Puede describirse como libre, parcialmente unido o unido, aunque algunos ejercicios la reducen a dos estados. Un estudio con 74 660 participantes encontró múltiples regiones genómicas asociadas con esta característica. Sus resultados respaldan una arquitectura poligénica, no una explicación universal mediante un alelo dominante para «libre» y otro recesivo para «pegado». La facilidad para observar una estructura no garantiza sencillez genética (Shaffer et al., 2017). Artículo. pmc.ncbi.nlm.nih.gov

El color de los ojos tampoco se reduce al conocido cruce entre «marrón dominante» y «azul recesivo». Algunas regiones, especialmente las relacionadas con HERC2 y OCA2, tienen efectos importantes, pero intervienen muchas otras. Un estudio de casi 195 000 personas identificó 50 regiones previamente desconocidas asociadas con este carácter. Por tanto, un cuadro de Punnett construido con un único par de alelos puede servir como supuesto matemático, pero no como descripción completa de la pigmentación del iris humano (Simcoe et al., 2021). Artículo. pmc.ncbi.nlm.nih.gov

El cabello rojo muestra otra diferencia importante: tener un gen de gran efecto no equivale a tener un carácter completamente monogénico. Las variantes de MC1R explican una parte considerable de su base genética, pero su penetrancia depende de la variante y del contexto genético. Otros genes también contribuyen. El estudio del UK Biobank mostró que muchas personas con dos variantes de MC1R tenían cabello rubio o castaño claro. La equivalencia «dos alelos recesivos, necesariamente pelirrojo» resulta insuficiente (Morgan et al., 2018). Artículo. pmc.ncbi.nlm.nih.gov

La sensibilidad al compuesto amargo PTC, o feniltiocarbamida, requiere una valoración diferente. Aquí sí existe un gen de gran efecto, TAS2R38, cuyas variantes influyen directamente en la percepción. Sin embargo, distinguir «catadores» y «no catadores» puede ocultar diferencias de sensibilidad y varias combinaciones de variantes. No conviene reemplazar un mito por su contrario: este ejemplo no carece de fundamento genético; lo incorrecto es presentarlo como una relación universal y perfecta entre dos alelos y dos respuestas (Kim et al., 2003). Artículo. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

Consideraciones sobre el modelo humano y la enseñanza de la genética clásica

Estos ejemplos muestran por qué debemos declarar las condiciones de un ejercicio. Podemos escribir: «Supongamos un carácter autosómico con dos alelos y dominancia completa». Así practicamos un modelo mendeliano sin afirmar que describe una característica humana real. También podemos emplear modelos biológicos documentados, indicando sus límites. Lo que debemos evitar es convertir una simplificación útil para calcular en una explicación falsa del organismo.

Personalmente, considero insuficiente justificar cualquier ejemplo porque resulte cercano al estudiante. La transposición didáctica debe facilitar la comprensión sin ocultar las condiciones de validez. Si enseñamos que un rasgo depende de un único gen y después descubrimos que intervienen muchos, debemos reconocer que el primer ejemplo era hipotético o incompleto. Aprender ciencia incluye distinguir entre observación, hipótesis, modelo y evidencia.

La omisión de la variación continua plantea, además, un problema para comprender la evolución. Si solo mostramos organismos separados en dos categorías, dejamos sin explicar cómo aparecen numerosas diferencias pequeñas de estatura, pigmentación o funcionamiento. El estudiante puede imaginar que todos los cambios hereditarios producen saltos enormes. Pero tampoco sería correcto llamar «darwiniana» a cualquier distribución continua: un histograma muestra una distribución de valores, no demuestra por sí solo su causa genética ni la acción de la selección natural.

Históricamente, sí existió una controversia relacionada con esta cuestión. Algunos primeros mendelianos, como Bateson, destacaron las variaciones discontinuas y cuestionaron que la acumulación de diferencias pequeñas explicara suficientemente la evolución. Los biometristas, entre ellos Pearson y Weldon, estudiaban variaciones continuas y defendían el gradualismo. No obstante, ambos sectores incluían investigadores que aceptaban la evolución. Discutían sus mecanismos y la importancia relativa de las distintas clases de variación (Berry & Browne, 2022). Artículo. pmc.ncbi.nlm.nih.gov

Por tanto, no debemos atribuir todos los falsos ejemplos escolares a una intención de refutar a Darwin. Una hipótesis equivocada, una clasificación discutible y una falsificación deliberada son situaciones diferentes. Para establecer mala fe necesitamos documentos que demuestren intención de engañar. La controversia histórica ayuda a explicar por qué la discontinuidad recibió tanta atención, pero no prueba que cada error posterior formara parte de una estrategia antievolucionista.

La reconciliación fue posible al distinguir dos niveles: los alelos pueden ser unidades discretas, mientras sus efectos combinados producen un carácter aproximadamente continuo. El trabajo de Fisher de 1918 mostró cómo la semejanza entre familiares podía explicarse mediante numerosos factores mendelianos. La genética cuantitativa permitió estudiar sus contribuciones conjuntas y la variación ambiental. La continuidad del fenotipo no requiere que los alelos se mezclen o pierdan su identidad durante la transmisión (Fisher, 1918). Artículo. Cambridge Core

Aquí debemos corregir una afirmación importante: la selección natural no exige que todos los caracteres tengan variación continua. También puede modificar las frecuencias de variantes que producen categorías discretas. Lo indispensable es que existan diferencias heredables relacionadas con diferencias en supervivencia o éxito reproductivo. La variación continua es fundamental para comprender muchos cambios graduales, pero su ausencia en un carácter no invalida la evolución. Si desapareciera toda variación heredable relevante, faltaría la base para una respuesta evolutiva por selección en ese carácter (Berry & Browne, 2022; Visscher & Goddard, 2019). Historia conceptual; genética cuantitativa. pmc.ncbi.nlm.nih.gov

La enseñanza también debe considerar las consecuencias personales de los ejemplos. No es adecuado utilizar pulgares, lengua u ojos para que un estudiante evalúe su parentesco. Una predicción basada en un modelo hereditario incorrecto puede generar sospechas injustificadas. Incluso los sistemas genéticos mejor conocidos requieren interpretación especializada y no deben transformarse en investigaciones escolares sobre relaciones familiares. Podemos trabajar con pedigrís ficticios y datos publicados, sin exigir información privada ni convertir la diversidad corporal del alumnado en un diagnóstico.

El concepto de raza humana

La variación humana tampoco puede comprenderse como un conjunto de paquetes hereditarios fijos. El color de la piel, la forma del cabello y la pigmentación ocular no tienen una distribución geográfica idéntica. Una característica no permite deducir automáticamente todas las demás. Hablar de ascendencia genética, de una población estudiada y de sus frecuencias alélicas exige precisar qué datos estamos analizando.

Figura 2. [Diversidad humana y preconceptos raciales]. La diversidad genética humana incluye diferencias entre poblaciones y amplia variación individual. Los rasgos visibles no forman paquetes raciales inseparables: piel oscura, ojos claros y cabello rubio pueden combinarse. La apariencia no permite deducir la inteligencia de una persona. Las capacidades cognitivas dependen de interacciones entre genes y ambiente, y deben evaluarse considerando experiencias, salud y oportunidades de aprendizaje disponibles.

Los estudios genéticos sí detectan estructura poblacional: las frecuencias de ciertas variantes reflejan migraciones, parentescos y separaciones geográficas históricas. Negarlo sería otro error. Sin embargo, esa estructura no equivale a dividir nuestra especie en razas biológicas puras, homogéneas y separadas. Rosenberg y colaboradores encontraron que entre el 93 % y el 95 % de la variación analizada correspondía a diferencias entre individuos dentro de las poblaciones estudiadas. Al mismo tiempo, pudieron identificar agrupaciones relacionadas con la geografía: ambos resultados son compatibles (Rosenberg et al., 2002). Artículo. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

Por ello, necesitamos distinguir categorías sociales, poblaciones, ascendencia y variantes genéticas. Las categorías raciales cambian entre sociedades y épocas; no son equivalentes a conjuntos de genes exclusivos. Tampoco podemos explicar la desigualdad social atribuyéndola directamente a diferencias hereditarias entre grupos. La existencia de variación genética no establece jerarquías humanas ni permite deducir capacidades individuales mediante una etiqueta racial.

Figura 3. [Herencia darwiniana]. La variación continua comprende diferencias graduales de un carácter, aquí denominadas darwinianas. Su herencia multilocus permite combinar alelos discretos y generar numerosos fenotipos intermedios. La selección natural, las migraciones y la deriva genética pueden cambiar la distribución poblacional, incluida su media y sus extremos. En la piel, deben distinguirse pigmentación heredable y bronceado individual al interpretar diferencias observadas entre personas.

Esta precisión tiene consecuencias educativas documentadas. Donovan examinó cómo la enseñanza puede reforzar o reducir el esencialismo genético, entendido como la creencia de que los grupos humanos poseen una esencia genética uniforme que determina sus características. Presentar la diversidad como categorías rígidas puede alimentar esa interpretación. Enseñar variación intrapoblacional, complejidad genética e interacción con el ambiente permite cuestionarla. En el aula, estudiar diferencias humanas exige explicar qué se ha medido, qué conclusiones permiten los datos y cuáles exceden la evidencia disponible (Donovan, 2022). Artículo. pmc.ncbi.nlm.nih.gov

Referencias

Berry, A., & Browne, J. (2022). Mendel and Darwin. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(30), e2122144119. https://doi.org/10.1073/pnas.2122144119

Cooper, D. N., Krawczak, M., Polychronakos, C., Tyler-Smith, C., & Kehrer-Sawatzki, H. (2013). Where genotype is not predictive of phenotype: Towards an understanding of the molecular basis of reduced penetrance in human inherited disease. Human Genetics, 132(10), 1077–1130. https://doi.org/10.1007/s00439-013-1331-2

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Glass, B., & Kistler, J. C. (1953). Distal hyper-extensibility of the thumbs. Acta Genetica et Statistica Medica, 4(2–3), 192–206. https://doi.org/10.1159/000150741

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Shaffer, J. R., Li, J., Lee, M. K., Roosenboom, J., Orlova, E., Adhikari, K., 23andMe Research Team, Gallo, C., Poletti, G., Schuler-Faccini, L., Bortolini, M.-C., Canizales-Quinteros, S., Rothhammer, F., Bedoya, G., González-José, R., Pfeffer, P. E., Wollenschlaeger, C. A., Hecht, J. T., Wehby, G. L., … Weinberg, S. M. (2017). Multiethnic GWAS reveals polygenic architecture of earlobe attachment. The American Journal of Human Genetics, 101(6), 913–924. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2017.10.001

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