Nettie Maria Stevens i el cromosoma Y

El treball citològic modern implica una complexitat de detall, la importància del qual només pot ser apreciada per un especialista, però la senyoreta Stevens va participar en un descobriment important i el seu treball serà recordat per aquest descobriment, quan els detalls de la seva acurada recerca s'hagin incorporat al cos general de la matèria.

 L'autor de les línies precedents (les negretes són meves) és Thomas Hunt Morgan (1866-1945), destacat investigador en genètica, evolució i embriologia que va ser distingit amb el premi Nobel de Fisiologia o Medicina de 1933 "pels seus descobriments en relació al paper del cromosoma en l'herència". (Gràcies al seu treball, la mosca del vinagre, Drosophila melanogaster, va convertir-se en un organisme model per a la recerca genètica.) I la senyoreta Stevens a qui Morgan es referia en aquest fragment d'una necrològica publicada a la revista Science el 1911 (The scientific work of Miss N.M. Stevens, Science 36:468-470) era Nettie Maria Stevens (1861-1912), investigadora a qui Morgan va dirigir la tesi doctoral.

Netti Maria Stevens forma part d'aquella meitat de la ciència --la que té dos cromosmes X-- que sovint ha quedat oblidada, a l'ombra d'altres investigadors --homes normalment-- o oculta sota unes inicials que no indiquen que és un treball fet per una dona. Stevens i el també investigador Edmund Beecher Wilson van investigar, cadascun pel seu compte el paper dels cromosomes en la determinació del sexe i ambdós van demostrar, el 1905, que hi havia un parell de cromosomes que en les femelles eren iguals (XX) i en els mascles eren diferents (XY).

La carrera científica de Stevens segueix un model que es dóna en altres científiques pioneres dels Estats Units. Per una banda, una família oberta i que desitjava que filles i fills tinguessin una vida millor que la que havien tingut els pares, immigrants o fills o nets d'immigrants. Per una altra, aspiren a ser independents i de vegades, quan obtenen un grau mitjà universitari es dediquen a l'ensenyament, són bibliotecàries, etc. i després amplien estudis per dedicar-se a la recerca. Si es casen i continuen en el món de la recerca, sol ser perquè el marit també és científic. Si bé aquesta circumstància permet en molts casos que la dona segueixi la seva carrera, per una altra pot perjudicar-la, si ambdós treballen en la mateixa especialitat. Ella pot acabar sent "l'ajudant" del marit o, encara que no ho sigui, la societat la veurà com a tal.

Netti Maria Stevens va néixer el 7 de juliol de 1861 a Cavendish (Vermont, EUA) i va estudiar a la Westford Academy de Massachusetts, que avui dia és una escola pública, però en aquell temps era una escola privada. En acabar l'escola va dedicar-se a l'ensenyament i aviat va matricular-se a l'Escola Normal de Westfield (avuia dia Universitat Estatal de Westfield) i va completar en dos cursos els estudis de quatre anys. Un dels seus professors havia estat deixeble de Louis Agassiz (1807-1873), destacat naturalista d'origen suís, i potser va despertar en Netti l'interès per la biologia. En acabar els estudis a l'Escola Normal, amb les millors notes del seu curs, va dedicar-se de nou a l'ensenyament alhora que treballava en una biblioteca. El 1896, quan tenia ja 35 anys, va marxar a Califòrnia i va matricular-se a la Universitat de Stanford, un centre modern, aconfessional, que va admetre dones des del principi, i que permetia als estudiants triar les assignatures que preferien. A més d'aquests atractius, Nettie podia estudiar a Stanford per pocs diners, mentre que la matrícula a les universitats de prestigi de Nova Anglaterra, la regió dels Estats Units on ella havia viscut sempre, era molt cara.

Stanford University

El 1899 Nettie va acabar la carrera i va fer estudis de postgrau en fisiologia, i citologia i histologia. La recerca per al seu treball del màster, sobre els ciliats, va ser la base per al seu primer article científic, que va publicar a la revista Proceedings of the California Academy of Sciences. Hi descrivia dues noves espècies de protozous, una de les quals era també un gènere nou. A més de l'interès de les dues noves espècies, el treball destacava per l'estudi acurat de les estructures cel·lulars, fet amb mètodes moderns, i la descripció --per primera vegada en els protozous-- de canvis en els cromosomes durant la divisió cel·lular.

Del 1897 al 1900, Nettie va passar els estius a Pacific Grove, en un centre de recerca marina que la Universitat de Stanford va establir prenent com a model centres com ara el de Woods Hole, a Massachusetts, o la italiana Stazione Zoologica Anton Dohrn, a Nàpols. Seguint aquesta tradició, més endavant també faria estades en aquests dos centres.

Bryn Mawr College (Bryn Mawr, Pennsilvània)

En acabar el màster, el 1900, va traslladar-se al Bryn Mawr College, a Pennsilvània, que era un centre reconegut per la recerca en citologia. Un dels seus professors va ser l'abans esmentat Thomas H. Morgan, especialitzat en biologia del desenvolupament, que va dirigir la seva tesi doctoral. El primer curs a Bryn Mawr, Nettie va rebre una beca per al doctorat i el segon any en va rebre una altra per anar a Europa, a la Universitat de Würzburg (Alemanya) i alla Stazione Zoologica Anton Dohrn, de Nàpols. El tercer curs va estar-se de nou a Bryn Mawr i el juny de 1903 va rebre el doctorat. Després va continuar en el mateix centre, fent classes i recerca.

Estudi dels cromosomes de Tenebrio moliter

Entre els diversos camps de la biologia en què Nettie Maria Stevens va fer recerca, aquells que més l'atreien eren la regeneració en organismes multicel·lulars primitius, com ara planàries i hidres; l'estructura d'organismes unicel·lulars com ara els protozous; el desenvolupament dels òvuls i l'esperma dels quetògnats (uns cucs marins presents en el zooplàncton); les cèl·lules germinals dels insectes, i la divisió cel·lular d'eriçons i cucs. El treball més destacat i pel qual mereix un lloc en la història de la ciència és la recerca sobre la determinació cromosòmica del sexe. El primer treball que hi va dedicar va publicar-lo el 1905. Altres investigadors havien ja descrit l'existència d'un cromosoma que era diferent de tots els altres i el 1901, C. E. McClung va suggerir que podia estar relacionat amb la determinació del sexe, però sense provar la seva hipòtesi.

L'article de Stevens és un acurat estudi citològic amb 241 dibuixos fets per ella mateixa del que veia a través del microscopi, i va demostrar clarament l'existència de 10 cromosomes d'igual grandària en tots els òvuls originats per les femelles del coleòpter Tenebrio molitor, mentre que l'espermatozou en podia contenir 10 d'igual grandària --com l'òvul-- o bé 9 d'igual grandària i un de més petit (vegeu la figura a la dreta). Els espermatozous que tenien tots els cromosomes d'igual grandària originaven femelles i els que tenien un cromosoma més petit originaven mascles. Ella creia que no era únicament la mida, sinó que devia haver-hi algun factor intrínsec del mateix cromosoma que determinés el sexe, perquè en altres espècies estudiades no va poder trobar-hi aquesta diferència que era tan clara en Tenebrio. En el seu article indica que el Prof. E.B. Wilson ha trobat recentment un dimorfisme similar en els espermatozous de Lygaeus i d'hemípters heteròpters.

Malgrat que Stevens i Wilson investiguessin sobre el mateixa tema, no van mostrar mai rivalitat ni cap dels dos va voler demostrar la seva prioritat, aquell "jo ho vaig fer primer" que ara és tan freqüent en el món de la recerca. De tota manera, la conclusió a què van arribar ambdós, que la determinació del sexe depenia dels cromosomes, no var acceptada fàcilment per la comunitat científica. Fins al 1910, el mateix Morgan no es va convèncer que hi havia dos tipus d'espermatozous i que d'això en depenia el sexe del nou organisme.

Malauradament, la carrera científica de Nettie Maria Stevens va ser breu. A part del fet que ja tenia 42 anys quan va acabar el doctorat, la seva mort va ser prematura: va morir de càncer de mama als 51 anys, quan a Bryn Mawr College van crear una càtedra per a ella, que només li hauria ocupat unes poques hores de classe, perquè es pogués dedicar plenament a la recerca.

Per saber-ne més:
- Studies in spermatogenesis with special reference to the "accessory chromosome." Article de Netti M. Stevens, de 1905, que descriu l'estudi que va confirmar que el sexe venia determinat per un cromosoma que, en els mascles era diferent. Disponible en el Projecte Gutenberg.

Crèdits de les figures: la foto de Nettie Maria Stevens està treta de la revista Sandstone & Tile; la figura de l'article de 1905 prové de la versió del treball de Stevens publicat en el projecte Gutenberg, i les fotos de la Universitat de Stanford i Bryn Mawr College són de Wikimedia Commons.