Definición de Herencia
La Herencia es la transmisión de rasgos de los padres a la descendencia. Las moléculas de ADN llevan información que codifica varias proteínas. Estas proteínas interactúan con el entorno, provocando patrones observables de vida. Los complejos mecanismos que replican y reproducen el ADN y los organismos que crea pueden recombinarse y mutar durante el proceso, dando lugar a nuevas y diversas formas de vida. Todos los organismos, desde las bacterias más simples hasta los eucariotas más grandes, utilizan el ADN como principal forma de herencia.
Antes de que se comprendiera el papel del ADN, se sabía que algún mecanismo hacía que la descendencia se pareciera a los padres. Los hijos se parecen a sus padres, el ganado se reproduce en líneas predecibles e incluso las plantas tienen rasgos visibles que pasan de una generación a otra. El primer científico que documentó plenamente la transmisión de rasgos en un organismo fue Gregor Mendel, en el siglo XIX. Como fraile que vivía en un monasterio, Mendel tuvo la oportunidad de reproducir y criar plantas de guisantes, que observó con gran atención. Empezó a notar la aparición de patrones en la herencia de ciertos rasgos, y propuso la idea de que cada organismo lleva diferentes formas de cada gen. Hoy llamamos alelos a estas variantes genéticas, y hemos confirmado su existencia con técnicas moleculares. El campo de la genética se ha convertido en una gran ciencia, con muchas subdisciplinas.
Alrededor de la misma época, otros científicos famosos estaban tratando de entender el panorama general de la herencia, y cómo las diferentes poblaciones de organismos pueden dar lugar a diferentes especies. Estos hombres fueron Charles Darwin y Alfred Wallace, que propusieron la misma teoría de la evolución, por separado. Propusieron que los organismos individuales son portadores de información que produce ciertos rasgos. Algunos rasgos son más beneficiosos que otros y conducen a una mayor reproducción. Estos rasgos se transmiten a la descendencia y ésta también puede cruzarse. De este modo, ciertos rasgos pueden aumentar o disminuir en una población. Cuando las mutaciones o las barreras impiden que los individuos de una población se reproduzcan, ésta se divide. Con el tiempo, las poblaciones evolucionan hasta convertirse en especies separadas. La teoría de la evolución ha evolucionado hasta convertirse en un complejo estudio de los organismos y los entornos que ocupan, conocido como ecología.
Hoy en día, muchos de estos campos interactúan, ya que los científicos estudian el funcionamiento de la herencia en los organismos. Las técnicas moleculares pueden utilizarse para analizar los cambios creados por el entorno y la selección natural que actúa sobre los alelos. O, a la inversa, se puede alterar el genoma para ver qué cambios se producen en el organismo. En cualquier caso, los científicos disponen ahora de un amplio arsenal de herramientas para analizar la herencia, y están logrando importantes avances en la comprensión de las fuerzas químicas y ambientales que afectan a la herencia. Ahora incluso es posible cambiar el ADN que hereda un organismo y corregir diversas mutaciones. Por ello, la medicina moderna ha dedicado muchos recursos a estudiar estos mecanismos.
Ejemplos de herencia
La herencia en las bacterias
Las bacterias son organismos procariotas simples. Son haploides por naturaleza, y llevan un solo alelo para cada gen. Su genoma suele estar contenido en un solo cromosoma, que existe en forma de anillo. Las bacterias se reproducen mediante un proceso asexual conocido como fisión binaria. Durante la fisión binaria, el ADN se copia y las copias se segregan en nuevas células. El ADN de cada célula existe en una doble hélice, siendo una mitad de la hélice el ADN antiguo y la otra mitad el ADN recién copiado. De este modo, cada bacteria hija es idéntica al progenitor original.
La herencia en los organismos de reproducción sexual
En los organismos de reproducción sexual, el modo de herencia se complica. En lugar de que cada individuo dé lugar a su propia descendencia simplemente copiando el ADN, dos organismos deben combinar su ADN para crear una descendencia. Este método es mucho más complejo, pero da lugar a una mayor variación en la descendencia, lo que puede aumentar sus posibilidades de éxito en un mundo cambiante. La mayoría de los organismos que se reproducen sexualmente existen como diploides, con dos alelos de cada gen. Para reproducirse sexualmente, estos organismos deben producir células haploides mediante el proceso de meiosis. La meiosis consiste en dos divisiones celulares consecutivas, en las que el número de alelos se reduce a uno por gen.
En algunos organismos, como los humanos, estas células haploides se convierten en gametos, que buscan gametos del sexo opuesto para que pueda producirse la fecundación. Otros organismos, como los helechos, tienen un ciclo de vida separado como organismos haploides, que producen muchos gametos. En ambos sistemas, los progenitores transmiten rasgos a la descendencia en un complejo sistema de alelos múltiples. Las interacciones de estos alelos pueden producir diferentes fenotipos, que se suman a la variedad observada.
- Fecundación – Proceso en el que dos gametos de diferentes organismos se combinan para crear un único organismo.
- Meiosis – El proceso que reduce la información genética de los gametos.
- Gameta – Células que se crean conteniendo la mitad de un genoma completo, que se fusionan para crear un organismo diploide.
- Genoma – El ADN que crea un organismo.
Cuestionario
1. Un argumento clásico en la ciencia del comportamiento es que algunos comportamientos son heredables. Si un perro ladra a un extraño que se acerca, y nunca se le enseñó a hacerlo, ¿se heredó el comportamiento?
A. Sí
B. No
C. En parte…
2. Un padre enseña a su hijo a pescar, y el hijo es capaz de prosperar con los peces que captura. Así, el hijo es capaz de engendrar sus propios hijos. ¿Es la pesca un rasgo heredable?
A. Sí
B. No
C. Sólo en la siguiente generación
3. Los peces que viven en un determinado arroyo son azules. El color azul es producido por pigmentos almacenados bajo la superficie de la piel en los peces. Los peces obtienen el pigmento de los insectos que comen, que producen el pigmento en grandes cantidades. ¿El color azul es heredable?
A. Sí
B. No
C. Sólo en los insectos