Historia de la embriologia, el estudio del desarrollo

Historia de la embriología

La embriología, el estudio del desarrollo desde la fecundación hasta el nacimiento, siempre ha intrigado a filósofos y científicos. La fascinación universal por la forma en que 'la vida' se desarrolla ha llevado a una acalorada discusión de las complejidades del proceso entre los embriólogos a lo largo de los años. En 1899, Ernst Haeckel (1834-1919) consideró que "La ontogenia es una breve recapitulación de la filogenia". En otras palabras, la ontogenia (el desarrollo de un organismo desde el óvulo fertilizado hasta su forma madura) refleja, en cuestión de días o meses, el origen y la evolución de una especie (filogenia), un proceso continuo que se mide en millones de años. Aunque esto no es del todo cierto, uno solo tiene que mirar a un embrión de oveja de 19 días de edad para comprender el punto de vista de Haeckel; los arcos faríngeos en forma de branquias y los somitas, por ejemplo (Fig. 1-1) son comunes a los embriones de todos los cordados. Aunque entrenado como médico, Haeckel abandonó su práctica después de leer El origen de las especies, de Charles Robert Darwin (1809-1882), publicado en 1859 (¡y disponible en ese momento por quince chelines!). Siempre desconfiado de las explicaciones teleológicas y místicas de la vida, Haeckel usó las teorías de Darwin como municiones para atacar el dogma religioso arraigado por un lado y elaborar sus propios puntos de vista por el otro. Sin embargo, al proyectar la filogenia en la ontogenia, Haeckel cometió un error: su mecanismo de cambio requería que la formación de nuevos caracteres, el diagnóstico de nuevas especies ocurriera a través de su adición a un esquema de desarrollo básico. Por ejemplo, debido a que la mayoría de los metazoos atraviesan una etapa de desarrollo llamada gástrula (una bola de células con un inflado que luego forma el intestino), Haeckel pensó que en algún momento un organismo llamado 'gastraea' debe tener

existía, se parecía mucho a la etapa de gásgula de la ontogenia. Este supuesto metazoo ancestral, pensó, dio origen a todos los animales multicelulares. Tal concepción de "línea recta única" de la filogenia, con todas las criaturas sobre los hombros de sus predecesores en una trayectoria, ahora ha sido abandonada; la filogenia se divide en una multitud de líneas. Muchos de los filósofos griegos antiguos estaban interesados ​​en la embriología. Según Demócrito (alrededor de 455-370 aC), el sexo de un individuo está determinado por el origen de los espermatozoides: los varones que surgen del testículo derecho (¡por supuesto!) Y las mujeres de la izquierda. Esta hipótesis fue algo modificada por Pitágoras, Hipócrates y Galeno. Sin embargo, el sesgo de género siempre fue evidente, porque la ciencia era el privilegio de los hombres; los filósofos principalmente posicionaban a las hembras entre el hombre y los animales, por lo que se suponía que los machos se originaron a partir de los espermatozoides más fuertes del testículo derecho. El primer embriólogo real que conocemos fue el filósofo griego Aristóteles (384-322 aC). En The Generation of Animals (350 aC) describió las diferentes maneras en que nacen los animales: desde los huevos (oviparidad, como en las aves, las ranas y la mayoría de los invertebrados), por el nacimiento vivo (viviparidad, como en animales placentarios y algunos peces) o por la producción de un huevo que eclosiona dentro del cuerpo (ovoviviparidad, que ocurre en ciertos reptiles y tiburones). Fue Aristóteles quien también notó los dos patrones principales de división celular en el desarrollo temprano: escisión holoblástica en la que todo el huevo se divide en células progresivamente más pequeñas (como en ranas y mamíferos) y el patrón meroblástico en el que solo esa parte del huevo está destinada convertirse en el embrión propiamente dicho se divide, y el resto sirve fines nutritivos (como en las aves). Las membranas fetales y el cordón umbilical en el ganado fueron descritos por Aristóteles y él reconoció su importancia para la nutrición fetal. Mediante estudios secuenciales de huevos de pollito fecundados, Aristóteles hizo la observación muy importante de que el embrión desarrolla sus sistemas de órganos de forma gradual, ya que no son preformados. Este concepto de formación de novo de estructuras embrionarias, lo que se conoce como epigénesis, permaneció enormemente controvertido durante más de 2000 años antes de ser plenamente aceptado; Aristóteles estaba muy adelantado a su tiempo. El enigma de la reproducción sexual también intrigó a Aristóteles. Se dio cuenta de que ambos sexos son necesarios para la concepción, pero consideró que el semen masculino no contribuyó físicamente a la concepción, sino al proporcionar una fuerza de formación desconocida que interactúa con la sangre menstrual en el útero de la mujer para materializarse como un embrión. En este caso, Aristóteles estaba equivocado. Irónicamente, en contraste con la no aceptación de sus puntos de vista correctos sobre la epigénesis, su error sobre la concepción prevaleció durante unos 2000 años, ¡y llevó una batalla de casi cien años corregirlo! Durante esos 2000 años, la ciencia de la embriología se desarrolló muy lentamente a lo largo de líneas anatómicas descriptivas. Una de las primeras descripciones anatómicas del útero gestante del cerdo fue por Kopho (años de nacimiento y muerte desconocidos) a principios del siglo XIII en su obra Anatomio Porci. Kopho trabajó en la famosa escuela de medicina de Salerno usando cerdos como modelos porque los cadáveres humanos no podían ser disecados por razones religiosas. Durante los inicios del Renacimiento, los famosos e incomparablemente artísticos estudios anatómicos de Leonardo da Vinci (1452-1519) incluyeron la investigación del útero gestante de una vaca. Sus dibujos de un útero bicorne fecundado y del feto y las membranas fetales liberadas del útero se reproducen en la figura 1-2. En un dibujo adjunto, Leonardo describió un útero humano abierto para "revelar", no una placenta humana, sino una placenta rumiante, múltiple y vellosa (véase el capítulo 9). Claramente, no le fue posible estudiar realmente un embarazo humano. Las estructuras se describen en la característica escritura espejada de Leonardo, quien trabajó principalmente en Florencia. El Renacimiento, del siglo XIII al XV, fue un gran momento para los estudios anatómicos y, afortunadamente, coincidió con la invención de la impresión de libros de Johann Gutenberg. Por lo tanto, la primera publicación importante sobre embriología comparada fue De Formato Foetu en 1600 por el anatomista italiano Hieronymus Fabricius de Acquapendente (1533-1619). Fabricius describió e ilustró la anatomía macroscópica de los embriones y sus membranas en ese libro, pero en realidad no fue el primero en hacerlo; otro anatomista italiano, Bartolomeo Eustaquio (1514-1574), había publicado anteriormente ilustraciones de embriones de perros y ovejas en 1552. Ahora reconocemos los nombres de Fabricius, en el término Bursa Fabricii (la parte inmunológicamente competente del intestino del ave), y de Eustaquio en la trompa de Eustaquio. El trabajo de Eustachius, Fabricius y otros dio una idea de cómo los órganos se desarrollan desde sus formas inmaduras hasta maduras, pero dejó sin respuesta el enigma básico de cómo y dónde se origina el embrión de los mamíferos. Sin embargo, el desarrollo del microscopio por Zacharias Janssen, un fabricante de anteojos holandés, en 1590 marcó el comienzo de una nueva era de la ciencia embriológica para abordar esa pregunta de 2000 años de antigüedad. El dominio holandés en el campo óptico en ese momento puede no ser solo una coincidencia; las ambiciones navales de su nuevo imperio requerían excelentes telescopios y sistemas de lentes. El microscopio de Janssen en su forma original, sin embargo, no era realmente apropiado para la investigación de células y tejidos; medía aproximadamente 2 metros de largo, lograba solo de 10 a 20 veces la magnificación, ¡y su principal uso era atraer a una audiencia en las ferias nacionales! En 1672, el médico italiano Marcello Malpighi (1628-1694) publicó el primer informe microscópico sobre el desarrollo del pollo, identificando el surco neural, los somitas y la circulación de la sangre en las arterias y venas hacia y desde la yema. Malpighi también observó que incluso el huevo de pollo no incubado está considerablemente estructurado, lo que le lleva a pensar que una versión preformada del pollo residía en el huevo. Más tarde (en 1722), el oftalmólogo francés Antoine Maître-Jan (1650-1730) señaló que, aunque el huevo examinado por Malpighi técnicamente estaba "sin incubar", se lo había dejado sentado en el sol boloñés en agosto y por lo tanto no estaba " sin calefacción '. Sin embargo, la noción de Malpighi de un pollo preformado inició uno de los grandes debates en embriología que duraría a lo largo de los siglos XVII y XVIII. La pregunta fue: ¿los órganos del embrión se formaron de novo (epigénesis), o ya están presentes en forma de miniatura en el huevo (o el esperma cuando se descubrió esta célula), un concepto que se conoce como preformación. Volveremos a este debate en un momento. Las nuevas técnicas microscópicas también provocaron una búsqueda vigorosa de los gametos de mamíferos. El huevo de gallina y su transformación inicial en un pollo eran obvios, como Aristóteles había descrito, pero ¿qué mediaba la formación del embrión en los mamíferos? ¿Dónde se encontraba el huevo de mamífero? Uno de los nombres más antiguos e influyentes en la fascinante historia del descubrimiento del huevo de mamífero fue el de William Harvey (1578-1657), médico personal de los reyes ingleses James I y Charles I, y famoso por su descripción de la circulación. de la sangre En 1651, Harvey publicó De Generatione Animalium (Disputaciones que tocan la generación de animales) con un frontispicio famoso que muestra a Zeus liberando toda la creación de un huevo con la inscripción Ex ovo omnia (Todas las cosas provienen del huevo). Sin embargo, debe tenerse en cuenta que, lejos de avanzar en el conocimiento de reproducción y embriología del siglo XVII, las observaciones de Harvey de alguna manera impidieron el progreso. Después de haber estudiado con Fabricius, Harvey estaba imbuido de la opinión de Aristóteles de que el semen proporcionaba una fuerza que interactuaba con la sangre menstrual para materializarse como un embrión. Harvey se propuso comprender este proceso al buscar los primeros productos de la concepción en las hembras asesinadas durante la temporada de cría en el transcurso de las cacerías del Rey Carlos I en sus bosques y parques reales durante un período de 12 años. En los ciervos rojos y en barbecho que estudió, la rutina del macho comienza a mediados de septiembre y por eso Harvey disecó el útero durante los meses de septiembre a diciembre. Creyendo, erróneamente, que la cópula coincide con el inicio de la rutina, Harvey se quedó atónito al no encontrar nada que reconociera como un embrión hasta mediados de noviembre, unos dos meses después. Esto lo forzó a la conclusión errónea, pero totalmente lógica de que "nada después del coito se encuentra en [el] útero durante muchos días juntos". Cuando encontró un conceptus, eso, para Harvey, fue el huevo: "La definición de Aristóteles de un huevo se aplica a él, es decir, un huevo es aquel de una parte del cual un animal es engendrado y el resto es el alimento para ese que es engendrado '. Tres factores de interés veterinario habían llevado a este hombre brillante por mal camino. En primer lugar, no apreció que las hembras no entraran en celo hasta principios de octubre, por lo que sus estimaciones de las fechas de reproducción fueron incorrectas. Segundo, descartó que los ovarios ("testículos femeninos") no contribuyan a la concepción porque no se hincharon como lo hacen los testículos de los machos durante la rutina. Tercero, esperando encontrar un conceptus en forma de huevo, no reconoció la "materia purulenta ... friable ... y propensa al amarillo", que observó mucho antes después del apareamiento y describe bastante vívidamente, como el blastocisto filamentoso tan característico de los rumiantes. Si Harvey hubiera utilizado una lente o llevado a cabo sus estudios sobre especies (como conejos o caballos) con conceptos esféricos tempranos, ¡el descubrimiento del huevo real podría haber avanzado considerablemente! Es fácil ser crítico en retrospectiva, por supuesto, y debemos recordar que Harvey hizo contribuciones importantes a la embriología: sus descripciones del desarrollo inicial fueron impecables; fue el primero en observar el blastodermo del embrión de pollo (la pequeña región del huevo que contiene el citoplasma sin yema que da lugar al embrión propiamente dicho) y para indicar que las islas de sangre se forman antes que el corazón; y estaba consciente del desarrollo gradual del embrión, suscribiéndose a la escuela de la epigénesis como Aristóteles. Las observaciones de Harvey y la búsqueda del huevo de mamífero fueron ampliadas por Regnier de Graaf (1641-1673) quien realizó estudios detallados de los órganos reproductores femeninos, especialmente el ovario. De Graaf, como su amigo Leeuwenhoek, trabajó en Delft. A partir de una comparación de ovarios de mamíferos con los de pollo, De Graaf consideró que los folículos ováricos antrales de mamíferos son los huevos; ¡una suposición que confirmó al probar! Su contribución a la ciencia fue reconocida más tarde por el médico alemán Theodor Ludwig Wilhelm Bischoff (1807-1882), quien introdujo la nomenclatura 'Graaf folículo'. De Graaf también notó cierta conexión entre la maduración folicular y el desarrollo de ovocitos, pero, sin un microscopio apropiado, no pudo confirmar esto y sus observaciones fueron olvidadas durante mucho tiempo. Si hubiera vivido un poco más (murió trágicamente temprano, a los 32 años), ¡el descubrimiento del huevo de mamífero probablemente podría haber evitado un retraso de unos 150 años! Tal como fue, el primer científico en ver realmente el huevo de mamífero (que todos creían que existía, pero que nadie había visto) fue el médico estonio Karl Ernst von Baer (1792-1876). Abrió el "huevo de Graa fi an", como se conocía el folículo en ese momento, y vio a simple vista una pequeña punta amarilla que soltó y examinó bajo el microscopio (Baer, ​​1827). Allí, a primera vista, Baer estaba atónito y apenas podía creer que había encontrado lo que muchos científicos famosos como Harvey, De Graaf, Purkinje y otros no habían podido encontrar. Estaba tan abrumado que tuvo que armarse de coraje para mirar al microscopio una segunda vez. El huevo de mamífero había sido identificado. ¿Qué hay de los espermatozoides? Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), un comerciante y científico holandés de Delft, fue el primero en informar haber visto espermatozoides en movimiento. Construyó un microscopio de lente única que se magnificó hasta unas 300 veces. Técnicamente, este microscopio fue un logro increíble, no más grande que una pequeña estampilla y se asemeja a un micromanipulador primitivo. Se usó cerca del ojo como una lupa. Usando esto, Leeuwenhoek dibujó espermatozoides de diferentes especies. Inicialmente, Leeuwenhoek se mostró reacio a estudiar el esperma y cuestionó la conveniencia de escribir sobre el semen y las relaciones sexuales. Cuando primero enfocó su microscopio en el semen, Leeuwenhoek descubrió lo que luego consideró glóbulos. Sin embargo, le desagradaba tanto la posibilidad de tener que discutir sus hallazgos que rápidamente pasó a otros asuntos. Tres o cuatro años más tarde, sin embargo, en 1677, un estudiante de la escuela de medicina de Leiden le trajo un espécimen de semen en el que había encontrado pequeños animales con colas, que Leeuwenhoek también observó. En consecuencia, Leeuwenhoek reanudó sus propias observaciones y, en su propio semen (adquirió, subrayó, no de finiéndolo pecaminosamente sino como una consecuencia natural del coito conyugal), observó una multitud de 'animalcules', menos de una millonésima del tamaño de un grano grueso de arena y con colas finas, onduladas y transparentes. Un mes después, Leeuwenhoek describió estas observaciones en una breve carta a Lord Brouncker, presidente de la Royal Society en Londres. Todavía incómodo con el tema, le rogó a Brouncker que no lo publicara si creía que ofendería. Las observaciones de Leeuwenhoek provocaron discusiones vívidas y controversias sobre la importancia de estos objetos vivos. Al principio, comúnmente se creía que las criaturas similares a renacuajos eran parásitos. Leeuwenhoek puede haber sido parcial a ese punto de vista ya que en realidad estaba involucrado en estudios paralelos de parásitos y fue el primero en ver a Giardia, un parásito protozoario que infecta el tracto gastrointestinal. Giardia está inflamada y puede, a una resolución microscópica pobre, parecerse a los espermatozoides. Otros científicos consideraron que la acción giratoria de los objetos estaba destinada a evitar la solidificación del semen. En la escuela de preformación, sin embargo, las observaciones de Leeuwenhoek alentaron la idea de que la cabeza del espermatozoide contenía miniaturas preformadas de bebés, potros, terneros, etc. por lo que estos científicos se hicieron conocidos como los espermáticos. Los dos gametos de mamíferos habían sido identificados. En lugar de formar una plataforma común para futuros esfuerzos, sin embargo, este conocimiento provocó una amarga disputa sobre si el embrión surgió del óvulo o del esperma. Paralelamente a la búsqueda de los gametos de mamíferos, el combate entre las escuelas de epigénesis y preformación se hizo cada vez más intenso. Este último tenía el respaldo de la ciencia, la religión y la filosofía del siglo XVIII por varias razones. En primer lugar, si el cuerpo está configurado y solo necesita desenrollarse, no se necesita ninguna fuerza extra misteriosa para iniciar el desarrollo embrionario. Este era un punto de vista religioso conveniente, que respetaba la creación de la humanidad de Dios. En segundo lugar, si el cuerpo está prefigurado en las células germinales, ya existirá una generación más pre-configurada en las células germinales de la siguiente, al igual que las muñecas rusas Matryoshka. Este concepto también fue conveniente, asegurando que las formas de las especies permanezcan constantes. El hecho de que en cierto punto las muñecas Matryoshka no puedan ser más pequeñas parecería una objeción obvia al concepto de hoy. Sin embargo, no hubo una escala de tamaño biológico en el momento de estos argumentos porque la teoría de células de Theodor Schwann (1810-1882) no se propuso hasta 1847. Así podrían pretender los preformacionistas, tal como fue formulada en 1764 por el naturalista y escritor filosófico suizo Charles Bonnet (1720-1793), que "la naturaleza funciona tan pequeña como lo desee". Básicamente, la preformación era una teoría conservadora, y no fue capaz de responder algunas de las preguntas planteadas por el conocimiento limitado de la variación genética en ese momento. Se sabía, por ejemplo, que los apareamientos entre padres negros y blancos daban como resultado bebés de color intermedio, un resultado incompatible con la preformación en cualquier gameto. A fines del siglo XVIII, Caspar Friedrich Wolff (1734-1794), un embriólogo alemán que trabaja en San Petersburgo, hizo observaciones detalladas sobre los embriones de pollo que resultaron en el primer caso fuerte para la epigénesis. Demostró cómo surge el intestino del plegamiento de un tejido plano originalmente indiferente e interpretó sus hallazgos como evidencia de epigénesis cuando, en 1767, escribió que "cuando la formación del intestino de esta manera ha sido debidamente ponderada, casi sin dudas puede permanecer, creo, de la verdad de la epigénesis '. El nombre de Wolff sigue vivo en el término "conducto del lobo" para el conducto mesonéfrico. A pesar de la contribución de Wolff, la teoría de la preformación persistió hasta la década de 1820 cuando las nuevas técnicas para la tinción de tejidos y la microscopía permitieron un mayor avance en la ciencia de la embriología. Tres amigos, Christian Pander (1794-1865), Karl Ernst von Baer y Martin Heinrich Rathke (1793-1860), todos provenientes de la región báltica y estudiados en Alemania, formularon conceptos de gran relevancia para la embriología contemporánea. Pander amplió las observaciones hechas por Wolff y, a pesar de estudiar el embrión de pollo durante solo 15 meses antes de convertirse en paleontólogo, descubrió las capas germinales (Pander, 1817). El término general "capas germinales" se deriva del latín germen ("brote" o "brote") mientras que las tres capas individuales son de origen griego: ectodermo de ectos ("afuera") y derma ("piel"), mesodermo de mesos ('medio') y endodermo de endon ('dentro'). Pander también notó que los órganos no se formaron a partir de una sola capa germinal. Una característica notable del libro de Pander de 1817 es la calidad de las ilustraciones dibujadas por el anatomista y artista alemán Eduard Joseph d'Alton (1772-1840); ellos representan bellamente detalles que aún no se habían definido (Fig. 1-3). Este trabajo clásico subraya la necesidad de habilidades precisas de observación en embriología. Rathke estudió embriología comparada en ranas, salamandras, peces, pájaros y mamíferos y señaló las similitudes en el desarrollo entre todos estos grupos de vertebrados. Describió por primera vez los arcos faríngeos comunes al desarrollo de estos animales. La "bolsa de Rathke" - la contribución ectodérmica a la glándula pituitaria - lo conmemora. Además de identificar el óvulo de mamífero, von Baer extendió las observaciones de Pander sobre los embriones de pollo y describió la notocorda por primera vez. Además, von Baer volvió a apreciar los principios comunes que dirigen el desarrollo embriológico inicial independientemente de las especies; en 1828 escribió: "Tengo dos embriones pequeños conservados en alcohol que olvidé etiquetar". En este momento no puedo determinar el género al que pertenecen. Pueden ser lagartijas, pájaros pequeños o incluso mamíferos ". Las técnicas de tinción y microscopía continuaron mejorando durante el siglo XIX y permitieron observaciones más detalladas sobre las etapas iniciales de escisión por el biólogo alemán Theodor Ludwig Wilhelm von Bischoff (1807-1882) en el conejo, y por el anatomista y fisiólogo suizo Rudolph Albert von Kölliker (1817-1905) en el hombre y varios animales domésticos. Kölliker también publicó el primer libro de texto sobre embriología en el hombre y animales superiores en 1861. Gracias a las contribuciones de Pander, von Baer y Rathke, la escuela de preformación en su forma radical cesó en la década de 1820. Sin embargo, el concepto sobrevivió durante otros 80 años en el sentido de que un cierto grupo de científicos consideraba que las células del embrión de la etapa de escisión temprana representaban las mitades derecha e izquierda del cuerpo a medida que tomaba forma. Esto implicaba que la información para construir el cuerpo está segregada regionalmente en el huevo. En 1893, August Weismann (1834-1914) propuso su teoría del plasma celular germinal como una extensión de esta idea. Basado en el escaso conocimiento de la fertilización disponible en ese momento, fue lo suficientemente perspicaz como para proponer que el óvulo y el esperma proporcionaran las mismas contribuciones cromosómicas, tanto cuantitativa como cualitativamente, al nuevo organismo. Más aún, postuló que los cromosomas portaban los potenciales heredados de este nuevo organismo, lo que era notable en ese momento considerando que los cromosomas aún no habían sido identificados como los portadores de la materia hereditaria. Sin embargo, Weismann pensó que no toda la información sobre los cromosomas pasaba a cada célula del embrión. Por el contrario, diferentes partes de la información fueron a diferentes células, explicando su diferenciación. Weismann entendió claramente el principio de cómo los rasgos se heredan a través de la fertilización, pero se equivocó sobre los mecanismos de diferenciación. La teoría de la diferenciación de Weismann fue puesta a prueba prácticamente por el embriólogo alemán Wilhelm Roux (1850-1924) que ya había publicado en 1888 los resultados de experimentos en los que las células individuales de embriones de rana de 2 y 4 células fueron destruidas por un calor aguja. Como lo predice la teoría de Weismann, Roux observó la formación de embriones en los que solo un lado se desarrollaba normalmente. Estos resultados inspiraron a otro embriólogo alemán, Hans Adolf Eduard Driesch (1867-1941) a realizar experimentos utilizando la separación celular en lugar de la técnica de destrucción celular de Roux. Para su enorme sorpresa, Driesch obtuvo resultados que eran bastante diferentes de los de Roux. Utilizando células separadas de embriones de erizo de mar en etapa de escisión temprana, demostró que cada una de las células podía desarrollarse en un embrión y larva pequeños pero completos (Driesch, 1892). Repitió el mismo experimento con embriones de 4 células y obtuvo resultados similares; las larvas eran más pequeñas, pero por lo demás parecían completamente normales. La evidencia final contra la teoría de Roux-Weismann fue proporcionada por los elegantes experimentos publicados por otro embriólogo alemán, Hans Spemann (1869-1941). Originalmente, al igual que Driesch, se había propuesto apoyar la teoría con sus experimentos con salamandras. Sin embargo, al separar las células de los embriones de la etapa de escisión temprana con una ligadura (un cabello tomado de la cabeza de su hijo recién nacido), pronto descubrió que cada una de las células separadas podía formar un embrión pequeño: eran totipotentes. En 1928, Spemann realizó el primer experimento de transferencia nuclear, transfiriendo el núcleo de una célula de embrión de salamandra a una célula sin núcleo. Usando un pelo como lazo, como lo había hecho en su división del embrión de la salamandra en 1902, Spemann apretó la soga alrededor de un óvulo recién fertilizado, forzando al núcleo a un lado y al citoplasma al otro. Luego, esperó mientras el lado con el núcleo se dividía y se convertía en un embrión de 16 células. Luego aflojó la soga y permitió que el núcleo de una de las células embrionarias se deslizara hacia el citoplasma del huevo en el otro lado. Spemann inmediatamente apretó la soga completamente, rompiendo físicamente la bola del citoplasma y su nuevo núcleo lejos de los restos del embrión de 16 células. . De esta única célula creció un embrión de salamandra normal, lo que demuestra que el núcleo de una célula embrionaria temprana fue capaz de dirigir el crecimiento completo de una salamandra. Spemann había creado el primer clon por transferencia nuclear. Spemann publicó sus resultados en su libro de 1938 "Embryonic Development and Induction" en el que pedía el "fantástico experimento" de la clonación de células diferenciadas o adultas y teóricamente allanó el camino para la clonación mediante transferencia nuclear de células somáticas que conocemos hoy. Desafortunadamente, Spemann no vio ninguna forma práctica de realizar tal experimento en ese momento. Spemann fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1935 por su descubrimiento del efecto ahora conocido como inducción embrionaria: la influencia ejercida por varias partes del embrión que dirige el desarrollo de grupos de células en tejidos y órganos particulares. Los trabajos de Driesch y Spemann finalmente ponen fin al concepto de que la información heredada se divide entre las células del embrión en desarrollo. El paradero de los materiales heredados aún no se había determinado a fines del siglo XIX y principios del siglo XX, cuando un grupo de embriólogos estadounidenses se propuso descubrir si la herencia residía en el citoplasma o en el núcleo del óvulo fertilizado. Edmund Beecher Wilson (1856-1939) opinaba que el núcleo es el portador, mientras que Thomas Hunt Morgan (1866-1945) pensaba que el citoplasma era el responsable. Wilson se alió con el biólogo alemán Theodor Heinrich Boveri (1862-1915) trabajando en la Estación Zoológica de Naples. Boveri había producido un gran apoyo para la hipótesis cromosómica de la herencia mediante la fertilización de los huevos de erizo de mar con dos espermatozoides. En la primera división, tales huevos produjeron cuatro polos mitóticos y se dividieron en cuatro células en lugar de dos. Posteriormente, Boveri separó las células y demostró que se desarrollaron de manera anormal, cada una a su manera particular, debido al hecho de que llevaban cromosomas diferentes. Por lo tanto, Boveri afirmó que cada cromo es diferente y controla diferentes procesos vitales. Wilson y Nettie Maria Stevens (1861-1912), una de las primeras mujeres estadounidenses reconocidas por su contribución a la ciencia, extendieron el trabajo de Boveri. Demostraron la relación entre cromosomas y sexo: embriones XO o XY desarrollados en machos y embriones XX en hembras (Wilson, 1905; Stevens, 1905a, b). Por primera vez, una característica fenotípica particular estaba claramente correlacionada con una propiedad del núcleo. Eventualmente, Morgan encontró mutaciones que se correlacionaban con el sexo y con el cromosoma X. Esto lo convenció de que su visión anterior de que la herencia era a través del citoplasma era incorrecta y que los genes están físicamente vinculados entre sí en los cromosomas. En consecuencia, un grupo de embriólogos había puesto una piedra angular al descubrimiento de que los cromosomas en el núcleo de la célula son responsables del desarrollo de las características heredadas. A principios del siglo XX, la embriología y la genética no se consideraban ciencias separadas. Se separaron en la década de 1920 cuando Morgan redefinió la genética como la ciencia que estudia la transmisión de los rasgos heredados, distinguiéndolo de la embriología, la ciencia que estudia la expresión de esos rasgos. Esta división no ocurrió sin hostilidad; los genetistas consideraban anticuados a los embriólogos, mientras que los embriólogos consideraban que los genetistas no estaban informados sobre cómo se desarrollan realmente los organismos. Afortunadamente, actualmente vemos un acercamiento de la genética y la embriología en una simbiosis muy fructífera. Dos de los científicos que abogaron por la sinergia entre la embriología y la genética en los primeros días fueron Salome Gluecksohn-Schoenheimer (ahora GluecksohnWaelsch, 1907-2007) y Conrad Hal Waddington (1905-1975). Gluecksohn-Schoenheimer recibió su doctorado en el laboratorio de Spemann, pero huyó de la Alemania de Hitler para los Estados Unidos. Su investigación con visión de futuro demostró que las mutaciones en el gen Brachyury del ratón causaron un desarrollo aberrante de la porción posterior del embrión, y localizó el defecto en la notocorda (GluecksohnSchoenheimer, 1938, 1940), proporcionando otro ejemplo del estrecho vínculo entre embriología y genética. Curiosamente, pasaron 50 años hasta que sus resultados se confirmaron mediante hibridación de ADN después de la clonación del gen Brachyury (Wilkinson et al., 1990). Waddington, por otro lado, abordó el nexo causal entre la embriología y la genética al aislar varios genes que causaban malformaciones en las alas de las moscas de la fruta. Además, su interpretación y concepción visual del "paisaje epigenético" que afecta la diferenciación celular inicial en el embrión aún emerge durante las presentaciones contemporáneas sobre células madre embrionarias y su diferenciación (Waddington, 1957,

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