Augusto weismann

August Friedrich Leopold Weismann FRS (For), HonFRSE, LLD (17 de enero de 1834 - 5 de noviembre de 1914) fue un biólogo evolutivo alemán. Su compañero alemán Ernst Mayr lo clasificó como el segundo teórico evolutivo más notable del siglo XIX, después de Charles Darwin. Weismann se convirtió en el Director del Instituto Zoológico y el primer Profesor de Zoología en Friburgo.

Su principal contribución involucró la teoría del germoplasma, en un momento también conocida como Weismannismo, según la cual la herencia (en un animal multicelular) solo tiene lugar por medio de las células germinales, los gametos como óvulos y espermatozoides. Otras células del cuerpo, las células somáticas, no funcionan como agentes de la herencia. El efecto es unidireccional: las células germinales producen células somáticas y no se ven afectadas por nada que aprendan las células somáticas ni, por lo tanto, por ninguna habilidad que adquiera un individuo durante su vida. La información genética no puede pasar del soma al germoplasma y a la siguiente generación. Los biólogos se refieren a este concepto como la barrera de Weismann. Esta idea, de ser cierta, descarta la herencia de características adquiridas propuesta por Jean-Baptiste Lamarck. Sin embargo, una lectura cuidadosa del trabajo de Weismann a lo largo de toda su carrera muestra que tenía puntos de vista más matizados, insistiendo, como Darwin, en que era necesario un entorno variable para causar variación en el material hereditario.

La idea de la barrera de Weismann es fundamental para la síntesis moderna de principios del siglo XX, aunque los académicos no la expresan hoy en los mismos términos. En opinión de Weismann, el proceso de mutación en gran parte aleatorio, que debe ocurrir en los gametos (o en las células madre que los producen) es la única fuente de cambio en la que puede trabajar la selección natural. Weismann se convirtió en uno de los primeros biólogos en negar por completo el lamarckismo. Las ideas de Weismann precedieron al redescubrimiento del trabajo de Gregor Mendel, y aunque Weismann fue cauteloso acerca de aceptar el mendelismo, los trabajadores más jóvenes pronto establecieron la conexión.

Weismann es muy admirado hoy en día. Ernst Mayr lo consideró el pensador evolutivo más importante entre Darwin y la síntesis evolutiva alrededor de 1930-1940, y "uno de los grandes biólogos de todos los tiempos".

Vida

Juventud y estudios

Weismann nació como hijo del profesor de secundaria Johann (Jean) Konrad Weismann (1804–1880), graduado en lenguas antiguas y teología, y su esposa Elise (1803–1850), de soltera Lübbren, hija del condado concejal y alcalde de Stade, el 17 de enero de 1834 en Frankfurt am Main. Tuvo una educación burguesa típica del siglo XIX, recibió lecciones de música desde los cuatro años y lecciones de dibujo y pintura de Jakob Becker (1810–1872) en el Frankfurter Städelsche Institut desde los 14 años. Su profesor de piano era un devoto coleccionista de mariposas. y lo introdujo en la recolección de imagos y orugas. Pero estudiar ciencias naturales estaba fuera de discusión debido al costo involucrado y las limitadas perspectivas laborales. Un amigo de la familia, el químico Friedrich Wöhler (1800–1882), recomendó estudiar medicina. Una fundación de la herencia de la madre de Weismann le permitió emprender estudios en Göttingen. Después de graduarse en 1856, escribió su disertación sobre la síntesis de ácido hipúrico en el cuerpo humano.

Vida profesional

Inmediatamente después de la universidad, Weismann asumió un puesto como asistente en la Städtische Klinik (clínica de la ciudad) en Rostock. Weismann presentó con éxito dos manuscritos, uno sobre el ácido hipúrico en los herbívoros y otro sobre el contenido de sal del Mar Báltico, y ganó dos premios. El artículo sobre el contenido de sal lo disuadió de convertirse en químico, ya que se sentía falto de precisión de boticario.

Después de una visita de estudio para ver los museos y clínicas de Viena, visitó Italia (1859) y París (1860). Regresó a Frankfurt como médico personal del desterrado archiduque Esteban de Austria en el castillo de Schaumburg de 1861 a 1863. Durante la guerra entre Austria, Francia e Italia en 1859, se convirtió en director médico del ejército, y en una licencia del servicio Caminó por el norte de Italia y el condado de Tirol. Después de un año sabático en París, trabajó con Rudolf Leuckart en la Universidad de Gießen. Se graduó como médico y se instaló en Frankfurt con una práctica médica en 1868.

Desde 1863, fue privatdozent en anatomía comparada y zoología; desde 1866 profesor extraordinario; y de 1873 a 1912 profesor titular, primer titular de la cátedra de zoología y director del instituto zoológico de la Universidad Albert Ludwig de Freiburg en Breisgau. Se jubiló en 1912. Su trabajo anterior se centró en gran medida en investigaciones puramente zoológicas, uno de sus primeros trabajos trata sobre el desarrollo de los dípteros. Sin embargo, el trabajo microscópico se volvió imposible para él debido a problemas de visión, y centró su atención en problemas más amplios de investigación biológica.

Familia

En 1867 se casó con Mary Dorothea Gruber.

Su hijo, Julius Weismann (1879–1950), fue compositor.

Contribuciones a la biología evolutiva

Al principio de la preocupación de Weismann por la teoría de la evolución estaba su lucha con el creacionismo cristiano como posible alternativa. En su obra Über die Berechtigung der Darwin'schen Theorie (Sobre la justificación de la teoría darwiniana) comparó el creacionismo y la teoría de la evolución, y concluyó que muchos hechos biológicos pueden acomodarse a la perfección dentro de la teoría evolutiva, pero seguir siendo desconcertante si se considera el resultado de actos de creación.

Después de este trabajo, Weismann aceptó la evolución como un hecho a la par de los supuestos fundamentales de la astronomía (por ejemplo, el heliocentrismo). La posición de Weismann hacia el mecanismo de la herencia y su papel en la evolución cambió durante su vida. Se pueden distinguir tres períodos.

Trabajo alemán sobre células

Teoría de plasma germen de Weismann. El material hereditario, el plasma germen, es transmitido sólo por los gónadas. Las células somáticas (del cuerpo) se desarrollan de nuevo en cada generación del plasma germen.

El trabajo de Weismann sobre la demarcación entre la línea germinal y el soma apenas puede apreciarse sin considerar el trabajo de (en su mayoría) biólogos alemanes durante la segunda mitad del siglo XIX. Este fue el momento en que se empezaron a comprender los mecanismos de la división celular. Eduard Strasburger, Walther Flemming, Heinrich von Waldeyer y el belga Edouard Van Beneden sentaron las bases de la citología y la citogenética del siglo XX. Strasburger, el destacado fisiólogo botánico de ese siglo, acuñó los términos nucleoplasma y citoplasma. Dijo que "los nuevos núcleos celulares solo pueden surgir de la división de otros núcleos celulares". Van Beneden descubrió cómo los cromosomas se combinaban en la meiosis, durante la producción de gametos, y descubrió y nombró la cromatina. Walther Flemming, el fundador de la citogenética, la llamó mitosis y se pronunció "omnis core e nucleo" (que significa lo mismo que el dicho de Strasburger). El descubrimiento de la mitosis, la meiosis y los cromosomas se considera uno de los 100 descubrimientos científicos más importantes de todos los tiempos y uno de los 10 descubrimientos más importantes de la biología celular.

La meiosis fue descubierta y descrita por primera vez en huevos de erizo de mar en 1876 por Oscar Hertwig. Fue descrita nuevamente en 1883, a nivel de cromosomas, por Van Beneden en huevos de Ascaris. La importancia de la meiosis para la reproducción y la herencia, sin embargo, fue descrita por primera vez en 1890 por Weismann, quien señaló que eran necesarias dos divisiones celulares para transformar una célula diploide en cuatro células haploides si el número de cromosomas tenía que ser mantenido. Así, el trabajo de los primeros citólogos sentó las bases para Weismann, quien se centró en las consecuencias para la evolución, que era un aspecto que los citólogos no habían abordado. Todo esto tuvo lugar antes de que se redescubriera la obra de Mendel.

1868–1881/82

Weismann comenzó creyendo, como muchos otros científicos del siglo XIX, entre ellos Charles Darwin, que la variabilidad observada de los individuos de una especie se debe a la herencia de los deportes (término de Darwin). Creía, como escribió en 1876, que la transmutación de las especies se debe directamente a la influencia del medio ambiente. También escribió, "si cada variación se considera como una reacción del organismo a las condiciones externas, como una desviación de la línea de desarrollo heredada, se deduce que no puede haber evolución sin un cambio en el entorno". (Esto está cerca del uso moderno del concepto de que los cambios en el medio ambiente pueden mediar presiones selectivas sobre una población, lo que lleva a un cambio evolutivo). Weismann también usó la metáfora clásica de Lamarck del uso y desuso de un órgano.

1882–1895

El primer rechazo de Weismann a la herencia de rasgos adquiridos fue en una conferencia en 1883, titulada "Sobre la herencia" ("Über die Vererbung"). Una vez más, como en su tratado sobre la creación frente a la evolución, intenta explicar ejemplos individuales con cualquiera de las dos teorías. Por ejemplo, la existencia de castas no reproductivas de hormigas, tales como obreras y soldados, no puede explicarse por herencia de caracteres adquiridos. La teoría del germoplasma, por otro lado, lo hace sin esfuerzo. Weismann usó esta teoría para explicar los ejemplos originales de Lamark de 'uso y desuso', como la tendencia a tener alas degeneradas y patas más fuertes en las aves acuáticas domesticadas.

1896–1910

Weismann trabajó en la embriología de los huevos de erizo de mar, y en el curso de esto observó diferentes tipos de división celular, a saber, división ecuatorial y división reductiva, términos que acuñó (Äquatorialteilung y Reduktionsteilung respectivamente).

Su teoría del plasma germinal establece que los organismos multicelulares consisten en células germinales que contienen información heredable y células somáticas que llevan a cabo funciones corporales ordinarias. Las células germinales no están influenciadas por las influencias ambientales ni por el aprendizaje o los cambios morfológicos que ocurren durante la vida de un organismo, cuya información se pierde después de cada generación. El concepto, tal como él lo propuso, se denominó Weismannismo en su época, por ejemplo, en el libro Un examen del Weismannismo de George Romanes. Esta idea fue iluminada y explicada por el redescubrimiento del trabajo de Gregor Mendel en los primeros años del siglo XX (ver herencia mendeliana).

Experimentos sobre la herencia de la mutilación

La idea de que las células de la línea germinal contienen información que pasa a cada generación sin ser afectada por la experiencia e independiente de las células somáticas (del cuerpo), se denominó la barrera de Weismann, y se cita con frecuencia como poniendo fin definitivo a la teoría de Lamarck y la herencia de las características adquiridas. Lo que Lamarck pretendía era la herencia de características adquiridas a través del esfuerzo o la voluntad.

Weismann realizó el experimento de quitar las colas de 68 ratones blancos, repetidamente durante 5 generaciones, e informó que, en consecuencia, no nació ningún ratón sin cola o incluso con una cola más corta. Afirmó que "901 jóvenes fueron producidos por cinco generaciones de padres mutilados artificialmente y, sin embargo, no hubo un solo ejemplo de una cola rudimentaria o de cualquier otra anomalía en este órgano." Weismann era consciente de las limitaciones de este experimento y dejó en claro que se embarcó en el experimento precisamente porque, en ese momento, había muchas afirmaciones de que los animales heredaban las mutilaciones (se refiere a una afirmación sobre un gato que había perdido la cola que tenía numerosas crías sin cola). También hubo reclamos de judíos nacidos sin prepucio. Ninguna de estas afirmaciones, dijo, estaba respaldada por evidencia confiable de que el progenitor había sido mutilado, dejando la posibilidad perfectamente plausible de que la descendencia modificada fuera el resultado de un gen mutado. El propósito de su experimento era acabar con las afirmaciones de mutilación heredada. Los resultados fueron consistentes con la teoría del germoplasma de Weismann.

Premios

Recibió la Medalla Darwin-Wallace de la Sociedad Linneana de Londres en 1908.

Publicaciones de Weismann

Aufsätze über Vererbung und verwandte biologische Fragen, 1892

• 1868. Über die Berechtigung der Darwin'schen Theorie: Ein akademischer Vortrag gehalten am 8. Juli 1868 en der Aula der Universität zu Freiburg im Breisgau. Engelmann, Leipzig.
• 1872. Über den Einfluß der Isolierung auf die Artbildung. Engelmann, Leipzig.
• 1875. Studien zur Descendenz-Theorie. I. Ueber den Saison-Dimorphismus der Schmetterlinge. Leipzig.
• 1876. Studien zur Descendenztheorie: II. Ueber die letzten Ursachen der Transmutationen. Leipzig.
• 1883. Die Entstehung der Sexualzellen bei den Hydromedusen: Zugleich ein Beitrag zur Kenntniss des Baues und der Lebenserscheinungen dieser Gruppe. Fischer, Jena.
• 1883. Entstehung der Sexualzellen bei den Hydromedusen (en alemán). Vol. 1. Jena: Fischer.
• 1883. Entstehung der Sexualzellen bei den Hydromedusen (en alemán). Vol. 2. Jena: Fischer.
• 1885. Die Continuität des Keimplasmas als Grundlage einer Theorie der Vererbung. Fischer, Jena.
• 1887. Zur Frage nach der Vererbung erworbener Eigenschaften. En: Biol. Zbl. 6:33-48
• 1887. Über die Zahl der Richtungskörper und über ihre Bedeutung für die Vererbung. Fischer, Jena.
• 1889 Traducciones: Ensayos sobre la herencia Oxford Clarendon Press – Texto completo en línea
• 1892. Das Keimplasma: eine Theorie der Vererbung. Fischer, Jena.
• 1893 Traducción: Germ-Plasm, una teoría de los Hijos de Heredity Charles Scribner – Texto en línea completo
• 1892. Aufsätze über Vererbung und angewandet biologische Fragen. Fischer, Jena.
• 1893. Die Allmacht der Naturzüchtung: eine Erwiderung an Herbert Spencer. Jena. Traducido y publicado en la Revista Contemporánea, 1893. La omnisuficiencia de la selección natural. Una respuesta a Herbert Spencer. Examen contemporáneo 64: 309-338
• 1902. Vorträge über Deszendenztheorie: Gehalten an der Universität zu Freiburg im Breisgau. Fischer, Jena. 2 volums