JBS Haldane

Haldane nació en Oxford en 1892. Su padre fue el fisiólogo , científico, filósofo y liberal escocés John Scott Haldane , nieto del evangelista James Alexander Haldane . ^{[ 17 ]} Su madre, Louisa Kathleen Trotter, era conservadora de ascendencia escocesa. Su única hermana, Naomi Mitchison , se convirtió en una destacada escritora escocesa. ^{[ 18 ]} Su tío fue el vizconde Haldane y su tía la autora Elizabeth Haldane . Descendiente de una familia aristocrática y secular del Clan Haldane , ^{[ 19 ]} más tarde afirmó que su cromosoma Y podía rastrearse hasta Robert Bruce . ^{[ 20 ]}

Haldane creció en 11 Crick Road, North Oxford. ^{[ 21 ]} Aprendió a leer a los tres años, y a los cuatro, después de lastimarse la frente, le preguntó al médico que lo atendía sobre el sangrado: "¿Es oxihemoglobina o carboxihemoglobina ?". Fue criado como cristiano anglicano . ^{[ 22 ]} Desde los ocho años trabajó con su padre en su laboratorio casero donde experimentó su primera autoexperimentación , el método por el que más tarde sería famoso. Él y su padre se convirtieron en sus propios "conejillos de indias humanos", como en su investigación sobre los efectos de los gases venenosos. En 1899, su familia se mudó a "Cherwell", una casa de finales de la época victoriana en las afueras de Oxford con su propio laboratorio privado. ^{[ 23 ]} A los 8 años, en 1901, su padre lo llevó al Club Científico Juvenil de la Universidad de Oxford para escuchar una conferencia sobre genética mendeliana , que había sido redescubierta recientemente. ^{[ 24 ]} Aunque la conferencia impartida por Arthur Dukinfield Darbishire , demostrador de zoología en el Balliol College de Oxford, le pareció "interesante pero difícil", ^{[ 11 ]} le influyó de forma permanente, de modo que la genética se convirtió en el campo en el que realizó sus contribuciones científicas más importantes. ^{[ 14 ]}

Su educación formal comenzó en 1897 en la Oxford Preparatory School (ahora Dragon School ), donde obtuvo una beca de honor en 1904 para el Eton College . En 1905 ingresó en Eton, donde sufrió graves abusos por parte de los alumnos mayores por supuesta arrogancia, pero entabló amistad con Julian Huxley . ^{[ 25 ]} La indiferencia de la autoridad le dejó un odio duradero hacia el sistema educativo inglés. Sin embargo, esta experiencia no le impidió convertirse en capitán de la escuela. ^{[ 26 ]}

Participó por primera vez en una investigación científica como sujeto voluntario para su padre en 1906. John fue el primero en estudiar los efectos de la descompresión (alivio de la alta presión) en humanos. ^{[ 27 ]} Investigó la condición fisiológica llamada "enfermedad por descompresión", como cuando las cabras levantan y doblan las patas si se sienten incómodas, que también puede afectar a los buceadores de aguas profundas. ^{[ 28 ]} En julio de 1906, a bordo del HMS Spanker frente a la costa oeste de Escocia, Rothesay , el joven Haldane saltó al Océano Atlántico con el traje de buceo experimental. El estudio se publicó en un artículo de 101 páginas en The Journal of Hygiene en 1908; donde Haldane fue descrito como "Jack Haldane (de 13 años)" para quien "era la primera vez que [él] había buceado con un traje de buceo". ^{[ 28 ] : 436} La investigación se convirtió en la base de una teoría científica llamada modelo de descompresión de Haldane . ^{[ 29 ]}

Estudió matemáticas y lenguas clásicas en el New College de Oxford y obtuvo matrícula de honor en matemáticas en 1912. Se interesó profundamente por la genética y presentó un trabajo sobre el ligamiento genético en vertebrados en el verano de 1912. Su primer artículo técnico, un documento de 30 páginas sobre la función de la hemoglobina, se publicó ese mismo año, como coautor junto a su padre. ^{[ 30 ]} Su tratamiento matemático del estudio se publicó en diciembre de 1913 en las Actas de la Sociedad Fisiológica . ^{[ 31 ]}

Haldane no quería que su educación se limitara a una materia específica; cursó Clásicas y se graduó con honores en 1914. Si bien tenía la firme intención de estudiar fisiología, su plan, como describió más tarde refiriéndose a la Primera Guerra Mundial, «se vio un tanto eclipsado por otros acontecimientos». ^{[ 26 ]} Su única formación formal en biología fue un curso incompleto de anatomía de vertebrados. ^{[ 1 ]}

Para apoyar el esfuerzo bélico, Haldane se ofreció voluntario para unirse al Ejército Británico y fue nombrado subteniente temporal en el 3.er Batallón del Black Watch (Regimiento Real de las Tierras Altas) el 15 de agosto de 1914. ^{[ 32 ]} Fue asignado como oficial de morteros de trinchera, para dirigir a su equipo en el bombardeo manual de las trincheras enemigas, experiencia que describió como "agradable". ^{[ 26 ]} En su artículo de 1932 describió cómo "disfrutaba de la oportunidad de matar gente y consideraba esto una reliquia respetable del hombre primitivo". ^{[ 1 ]} Fue ascendido a teniente temporal el 18 de febrero de 1915 y a capitán temporal el 18 de octubre. ^{[ 33 ] [ 34 ]} Mientras servía en Francia, fue herido por fuego de artillería y enviado de regreso a Escocia, donde sirvió como instructor de granadas para los reclutas del Black Watch. En 1916, se unió a la guerra en Mesopotamia (Irak), donde una bomba enemiga lo hirió gravemente. Fue relevado del servicio y enviado a la India, donde permaneció durante el resto de la guerra. ^{[ 26 ]} Regresó a Inglaterra en 1919 y renunció a su cargo el 1 de abril de 1920, conservando su rango de capitán. ^{[ 9 ]} Por su ferocidad y agresividad en las batallas, su comandante lo describió como el "oficial más valiente y sucio de mi ejército". ^{[ 35 ]} Otro oficial superior de su regimiento lo llamó "loco" y "demente". ^{[ 36 ]}

Entre 1919 y 1922, fue miembro del New College de Oxford, ^{[ 37 ]} donde, a pesar de su falta de formación académica formal en el campo, impartió clases e investigó en fisiología y genética. Durante su primer año en Oxford, se publicaron seis de sus artículos sobre fisiología de la respiración y genética. ^{[ 1 ]} Posteriormente se trasladó a la Universidad de Cambridge , donde aceptó una cátedra de bioquímica de nueva creación en 1923 e impartió clases hasta 1932. ^{[ 19 ]} Durante sus nueve años en Cambridge, trabajó en enzimas y genética , en particular en el aspecto matemático de la genética. ^{[ 19 ]} Mientras trabajaba como profesor visitante en la Universidad de California, Berkeley, ^{[ 38 ]} en 1932, fue elegido miembro de la Royal Society . ^{[ 39 ]}

Haldane trabajó a tiempo parcial en la Institución Hortícola John Innes (más tarde llamada Centro John Innes ) en Merton Park en Surrey desde 1927 hasta 1937. ^{[ 40 ]} Cuando Alfred Daniel Hall se convirtió en director en 1926, ^{[ 41 ]} una de sus primeras tareas fue nombrar como subdirector a "un hombre de alta calidad en el estudio de la genética" que pudiera convertirse en su sucesor. Por recomendación de Julian Huxley , el consejo nombró a Haldane en marzo de 1927, con los siguientes términos: "El Sr. Haldane visitará la Institución quincenalmente durante un día y una noche durante los trimestres de Cambridge, trabajará dos meses también en Semana Santa y vacaciones largas en dos bloques consecutivos y estará libre en las vacaciones de Navidad". ^{[ 42 ]} Fue el oficial a cargo de las Investigaciones Genéticas. ^{[ 1 ]} Fue profesor Fulleriano de Fisiología en la Royal Institution de 1930 a 1932 y en 1933 se convirtió en profesor de Genética en el University College London , donde pasó la mayor parte de su carrera académica . ^{[ 43 ]} Como Hall no se jubiló hasta 1939, ^{[ 41 ]} Haldane en realidad no lo sucedió, sino que renunció al John Innes en 1936 para convertirse en el primer profesor Weldon de biometría en el University College London. ^{[ 19 ]} A Haldane se le atribuyó haber ayudado a que el John Innes se convirtiera en "el lugar más dinámico para la investigación en genética en Gran Bretaña". ^{[ 42 ]} Trasladó a su equipo a la Estación Experimental de Rothamsted en Hertfordshire de 1941 a 1944, durante la Segunda Guerra Mundial , para escapar de los bombardeos. ^{[ 1 ]} Reginald Punnett , fundador del Journal of Genetics en 1910 junto con William Bateson , lo invitó a convertirse en editor en 1933, cargo que conservó hasta su muerte. ^{[ 2 ]}

En 1956, Haldane dejó el University College de Londres y se unió al Instituto Estadístico Indio (ISI) en Calcuta , donde trabajó en la unidad de biometría . ^{[ 1 ]} Haldane dio muchas razones para mudarse a la India. Oficialmente declaró que dejó el Reino Unido debido a la Crisis de Suez , escribiendo: «Finalmente, voy a la India porque considero que los actos recientes del Gobierno británico han sido violaciones del derecho internacional ». Creía que el clima cálido le sentaría bien y que la India compartía sus sueños socialistas. ^{[ 44 ]} En un artículo titulado «Un pasaje a la India», que escribió en The Rationalists Annual en 1958, afirmó: «Para empezar, prefiero la comida india a la estadounidense. Quizás mi principal razón para ir a la India es que considero que las oportunidades para la investigación científica del tipo que me interesa son mejores en la India que en Gran Bretaña, y que mi docencia será al menos tan útil allí como aquí». ^{[ 45 ]} La universidad había despedido a su esposa Helen por estar ebria y causar disturbios , además de negarse a pagar una multa, lo que provocó la renuncia de Haldane. Decidió que ya no usaría calcetines, afirmando que «Sesenta años con calcetines son suficientes». ^{[ 46 ]} Después, siempre vestía atuendos indios. ^{[ 11 ]}

Haldane estaba muy interesado en la investigación económica. Explicando en "Un pasaje a la India", dijo: "Por supuesto, si mi trabajo requiriera microscopios electrónicos , ciclotrones y cosas por el estilo, no los conseguiría en la India. Pero el tipo de instalaciones que Darwin y Bateson usaron para sus investigaciones —como jardines, jardineros, palomares y palomas— se obtienen más fácilmente en la India que en Inglaterra". ^{[ 45 ]} Escribió a Julian Huxley sobre sus observaciones sobre Vanellus malabaricus , el avefría de barbilla amarilla . Abogó por el uso de Vigna sinensis ( caupí ) como modelo para estudiar la genética de las plantas . Se interesó en la polinización de Lantana camara . Lamentó que las universidades indias obligaran a quienes elegían biología a abandonar las matemáticas. ^{[ 47 ]} Se interesó en el estudio de la simetría floral . En enero de 1961, entabló amistad con el lepidopterólogo canadiense Gary Botting , ganador de la Feria de Ciencias de EE. UU. de 1960 en zoología (quien había visitado a los Haldane junto con Susan Brown, ganadora de la Feria Nacional de Ciencias de EE. UU. de 1960 en botánica), invitándolo a compartir los resultados de sus experimentos de hibridación de polillas de seda Antheraea . Él, su esposa Helen Spurway y el estudiante Krishna Dronamraju se encontraban en el Hotel Oberoi Grand de Calcuta cuando Brown les recordó a los Haldane que ella y Botting tenían un compromiso previo que les impedía aceptar una invitación a un banquete propuesto por los Haldane en su honor, y que lamentablemente habían declinado el honor. Después de que los dos estudiantes abandonaran el hotel, Haldane inició su muy publicitada huelga de hambre para protestar por lo que consideraba un "insulto estadounidense". ^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]} Cuando el director del ISI, PC Mahalanobis , confrontó a Haldane sobre la huelga de hambre y el banquete no presupuestado, Haldane renunció a su cargo (en febrero de 1961) y se trasladó a una unidad de biometría recién establecida en Bhubaneswar, la capital de Orissa ( Odisha ). ^{[ 44 ]}

Haldane obtuvo la ciudadanía india; estaba interesado en el hinduismo y se hizo vegetariano . ^{[ 44 ]} En 1961, Haldane describió a la India como "la aproximación más cercana al mundo libre". Jerzy Neyman objetó que "la India tiene su buena cantidad de sinvergüenzas y una tremenda cantidad de individuos pobres, irreflexivos y repugnantemente sumisos que no son atractivos". ^{[ 51 ]} Haldane replicó:

Quizás en la India uno tenga más libertad para ser un canalla que en otros lugares. Así era en Estados Unidos en tiempos de gente como Jay Gould , cuando (en mi opinión) había más libertad interna que hoy. La «repugnante sumisión» de los demás tiene sus límites. La gente de Calcuta se amotina, zarandea tranvías y se niega a obedecer las normas policiales, de una manera que habría encantado a Jefferson . No creo que sus actividades sean muy eficientes, pero esa no es la cuestión. ^{[ 52 ]}

Cuando el 25 de junio de 1962 Groff Conklin lo describió en un artículo impreso como un " ciudadano del mundo " , Haldane respondió:

Sin duda, en cierto sentido soy ciudadano del mundo. Pero creo, como Thomas Jefferson, que uno de los principales deberes de un ciudadano es ser una molestia para el gobierno de su estado. Como no existe un estado mundial, no puedo hacerlo. Por otro lado, puedo ser, y de hecho soy, una molestia para el gobierno de la India, que tiene el mérito de permitir bastante crítica, aunque reacciona con bastante lentitud. Además, me enorgullece ser ciudadano de la India, un país mucho más diverso que Europa, por no hablar de Estados Unidos, la URSS o China, y por lo tanto un mejor modelo para una posible organización mundial. Claro que podría desintegrarse, pero es un experimento maravilloso. Así pues, quiero que se me considere ciudadano de la India. ^{[ 51 ]}

Haldane consideró que la enseñanza de las ciencias en la India era deficiente. Afirmó: «La estupidez del miná demuestra que, tanto en las aves como en los hombres, las habilidades lingüísticas y prácticas no están muy correlacionadas. Un estudiante que puede recitar una página de un libro de texto puede obtener la máxima calificación, pero ser incapaz de investigar». ^{[ 53 ]}

Haldane se casó dos veces, primero con Charlotte Franken y luego con Helen Spurway . ^{[ 54 ]} En 1924, Haldane conoció a Charlotte Franken, periodista del Daily Express casada con Jack Burghes. Tras la publicación de su libro Daedalus, or Science and the Future , ella lo entrevistó y comenzaron una relación. ^{[ 26 ]} Para casarse con Haldane, Franken presentó una demanda de divorcio, lo que generó controversia, ya que Haldane figuraba como codemandado en el proceso judicial. ^{[ 1 ]} Además, como informó Sahotra Sarkar : «Para obtener el divorcio, Haldane cometió adulterio abiertamente con ella». ^{[ 16 ]} La conducta de Haldane fue descrita como "inmoralidad grave", por lo que fue despedido formalmente por el Sex Viri de Cambridge (un comité disciplinario de seis miembros) de la universidad en 1925. Profesores de Cambridge, incluidos G. K. Chesterton , Bertrand Russell y W. L. George, defendieron a Haldane insistiendo en que la universidad no debería hacer tales juicios, basándose únicamente en la vida privada de un profesor. ^{[ 39 ]} La expulsión fue revocada en 1926. Haldane y Charlotte Franken se casaron en 1926. Tras su separación en 1942, se divorciaron en 1945. Más tarde ese año se casó con Helen Spurway, su antigua estudiante de doctorado. ^{[ 55 ]} También tuvo una aventura con el fundador de Angel Records, Dorle Soria . ^{[ 56 ]}

Haldane se jactó una vez de sí mismo, diciendo: «Puedo leer 11 idiomas y dar discursos públicos en tres; pero no tengo talento musical. Soy un orador público bastante competente». ^{[ 39 ]} No tuvo hijos, ^{[ 39 ]} pero él y su padre fueron influencias importantes para los hijos de su hermana Naomi, de los cuales Denis Mitchison , Murdoch Mitchison y Avrion Mitchison se convirtieron en profesores de biología en la Universidad de Londres , la Universidad de Edimburgo y el University College de Londres, respectivamente. ^{[ 18 ]}

Inspirado por su padre, Haldane solía experimentar consigo mismo y se exponía al peligro para obtener datos. Para probar los efectos de la acidificación de la sangre, bebió ácido clorhídrico diluido , se encerró en una habitación hermética con un 7 % de dióxido de carbono y descubrió que «provocaba un fuerte dolor de cabeza». Un experimento para estudiar los niveles elevados de saturación de oxígeno le provocó una convulsión que le causó fracturas vertebrales . ^{[ 57 ]} En sus experimentos con cámaras de descompresión , él y sus voluntarios sufrieron perforaciones de tímpano . Pero, como Haldane afirmó en ¿Qué es la vida ?, ^{[ 58 ]} «el tímpano generalmente se cura; y si queda un agujero, aunque uno quede algo sordo, puede expulsar humo de tabaco por el oído afectado, lo cual es un logro social». ^{[ 59 ]}

Haldane se granjeó la antipatía de sus colegas desde el inicio de su carrera académica. En Cambridge, irritaba a la mayoría del profesorado titular debido a su comportamiento desinhibido, especialmente durante la cena. Su partidario, Edgar Adrian ( premio Nobel de 1932 ), casi había convencido al Trinity College para que le ofreciera un puesto de miembro, pero todo se frustró por un incidente en el que Haldane llegó a la mesa con un frasco de un galón de orina procedente de su laboratorio. ^{[ 16 ]}

En otoño de 1963, Haldane visitó Estados Unidos para participar en una serie de conferencias científicas. En la Universidad de Wisconsin , Sewall Wright lo presentó antes de su discurso, destacando muchos de los logros de Haldane, tras lo cual Haldane comentó modestamente que la presentación habría sido más precisa si todas las referencias a "Haldane" se hubieran sustituido por "Wright". ^{[ 14 ]} En Florida, conoció, por primera y única vez, al bioquímico ruso Alexander Oparin , quien había desarrollado una teoría sobre el origen de la vida bastante independiente de la suya en la década de 1920. Fue allí donde comenzó a sentir dolores abdominales. ^{[ 16 ]}

Haldane fue a Londres para un diagnóstico. Le diagnosticaron cáncer colorrectal y fue operado en febrero de 1964. Por esa época, Philip Dally estaba realizando un documental de la BBC sobre eminentes científicos vivos, entre los que se encontraban Sewall Wright y el doble premio Nobel Linus Pauling . El equipo de Dally contactó con Haldane en el hospital para el perfil del documental, pero en lugar de una entrevista filmada, Haldane les entregó un auto-obituario, ^{[ 60 ]} cuyas primeras líneas dicen:

Voy a empezar con una jactancia. Creo que soy una de las personas más influyentes que viven hoy en día, aunque no tengo ni una pizca de poder. Permítanme explicarme. En 1932 fui la primera persona en estimar la tasa de mutación de un gen humano. ^{[ 16 ]}

También escribió un poema cómico mientras estaba en el hospital, burlándose de su propia enfermedad incurable. Sus amigos lo leyeron y apreciaron la constante irreverencia con la que Haldane había vivido su vida. El poema apareció impreso por primera vez en la edición del 21 de febrero de 1964 del New Statesman y dice: ^{[ 61 ] [ 62 ]}

El cáncer es algo curioso : Ojalá tuviera la voz de Homero para cantar sobre el carcinoma rectal, que mata a muchos más tipos, de hecho, que los que murieron cuando saquearon Troya  ...

El poema termina:

... Gracias a las enfermeras y a Nye Bevan, el NHS es como el paraíso, siempre que uno afronte el tumor con suficiente sentido del humor. Sé que el cáncer a menudo mata, pero también los coches y las pastillas para dormir; y puede doler hasta sudar, igual que los dientes en mal estado y las deudas impagadas. Un poco de risa, estoy seguro, a menudo acelera la curación; así que hagamos nuestra parte los pacientes para ayudar a los cirujanos a ponernos en forma. ^{[ 63 ]} 

Dispuso que su cuerpo fuera utilizado para la investigación y la enseñanza médica en el Rangaraya Medical College , Kakinada . ^{[ 64 ] [ 65 ]}

Mi cuerpo ha sido utilizado para ambos propósitos durante mi vida y después de mi muerte; exista o no, ya no lo necesitaré y deseo que otros lo utilicen. Su refrigeración, si es posible, debería ser un gasto prioritario en mi patrimonio. ^{[ 66 ]}

Su cirugía en Londres fue declarada un éxito. Pero los síntomas reaparecieron tras regresar a la India en junio, y en agosto, los médicos indios confirmaron que su estado era terminal. En una carta a John Maynard Smith del 7 de septiembre, escribió: «No me preocupa demasiado la perspectiva de morir pronto. Pero estoy muy enfadado [con el médico inglés que me operó]». ^{[ 16 ]}

Falleció el 1 de diciembre de 1964 en Bhubaneswar . Ese día, la BBC emitió su auto-obituario titulado "Profesor JBS Haldane, obituario". ^{[ 60 ] [ 67 ]} Siguiendo su testamento, su cuerpo fue trasladado a Kakinada, donde Vissa Ramachandra Rao realizó la autopsia y la conservación de sus órganos. Su esqueleto y órganos se exhiben al público en el Museo Haldane, ubicado en el departamento de patología del Rangaraya Medical College. ^{[ 65 ] [ 68 ]}

En 1904, Arthur Dukinfield Darbishire publicó un artículo sobre un experimento que intentaba comprobar la herencia mendeliana entre ratones japoneses bailarines y ratones albinos. ^{[ 73 ]} Cuando Haldane encontró el artículo, notó que Darbishire había pasado por alto la posibilidad de un vínculo genético en el experimento. Tras consultar con Reginald Punnett , profesor de biología en la Universidad de Cambridge, estaba listo para escribir un artículo, pero solo después de un experimento independiente. ^{[ 14 ]} Junto con su hermana Naomi y un amigo un año mayor que él, Alexander Dalzell Sprunt, comenzó el experimento en 1908 utilizando cobayas y ratones . Para 1912, el informe estaba listo. ^{[ 16 ]} El artículo se tituló «Reduplicación en ratones» y se publicó en el Journal of Genetics recién en diciembre de 1915. ^{[ 74 ]} Se convirtió en la primera demostración de ligamiento genético en mamíferos , mostrando que ciertos rasgos genéticos tienden a heredarse juntos (más tarde se descubrió que esto se debía a su proximidad en los cromosomas). ^{[ 3 ]} (Entre 1912 y 1914, se había informado de ligamiento genético en la mosca de la fruta Drosophila , ^{[ 75 ]} la polilla de la seda , ^{[ 76 ]} y plantas. ^{[ 77 ]} )

Como el artículo fue escrito durante el servicio de Haldane en la Primera Guerra Mundial, James F. Crow lo calificó como "el artículo científico más importante jamás escrito en una trinchera de primera línea". ^{[ 14 ]} Haldane recordó que fue el "único oficial en completar un artículo científico desde una posición avanzada del Black Watch". ^{[ 26 ]} Al igual que Haldane, Sprunt se había unido al 4.º Batallón del Regimiento de Bedfordshire al comienzo de la Primera Guerra Mundial y murió en la Batalla de Neuve Chapelle el 17 de marzo de 1915. ^{[ 78 ]} Fue tras esta noticia que Haldane presentó el artículo para su publicación, en el que comentó: "Debido a la guerra, ha sido necesario publicar prematuramente, ya que, lamentablemente, uno de nosotros (ADS) ya ha muerto en Francia". ^{[ 74 ]} También fue el primero en demostrar el ligamiento en pollos en 1921, ^{[ 79 ]} y (junto con Julia Bell ) en humanos en 1937. ^{[ 80 ]}

En 1925, junto con G.  E. Briggs , Haldane derivó una nueva interpretación de la ley cinética enzimática de Victor Henri de 1903, más conocida como la ecuación de Michaelis-Menten de 1913. [ 81 ^{] Leonor Michaelis} y Maud Menten asumieron que la enzima (catalizador) y el sustrato (reactivo) están en rápido equilibrio con su complejo, que luego se disocia para producir el producto y la enzima libre. Por el contrario, casi al mismo tiempo, Donald Van Slyke y GE Cullen ^{[ 82 ]} trataron el paso de unión como una reacción irreversible. La ecuación de Briggs-Haldane tenía la misma forma algebraica que las dos ecuaciones anteriores, pero su derivación se basa en la aproximación de estado cuasiestacionario , que es que la concentración del complejo intermedio (o complejos) no cambia. Como resultado, el significado microscópico de la "Constante de Michaelis" ( K _m ) es diferente. Aunque comúnmente se la denomina cinética de Michaelis-Menten, la mayoría de los modelos actuales suelen utilizar la derivación de Briggs-Haldane. ^{[ 83 ] [ 84 ]}

En su ensayo Sobre el tamaño adecuado, expone el principio de Haldane , que establece que el tamaño a menudo determina el equipamiento corporal que debe tener un animal: «Los insectos, al ser tan pequeños, no tienen torrentes sanguíneos que transporten oxígeno. El poco oxígeno que requieren sus células puede ser absorbido por simple difusión del aire a través de sus cuerpos. Pero ser más grande implica que un animal debe tener sistemas complejos de bombeo y distribución de oxígeno para llegar a todas las células». ^{[ 85 ]}

En 1927, Haldane señaló que, dado que la selección actúa principalmente sobre los heterocigotos, las mutaciones dominantes recién surgidas tienen muchas más probabilidades de fijarse que las recesivas, ^{[ 86 ]} un mecanismo que ahora se denomina tamiz de Haldane . ^{[ 87 ] [ 88 ]} Esto lleva a la expectativa de que la adaptación a partir de nuevas mutaciones en grandes poblaciones de cruzamiento debería proceder principalmente mediante la fijación de mutaciones beneficiosas no recesivas.

En 1929, Haldane introdujo el concepto moderno de abiogénesis en un artículo de ocho páginas titulado "El origen de la vida" en The Rationalist Annual , ^{[ 89 ]} describiendo el océano primitivo como un "vasto laboratorio químico" que contenía una mezcla de compuestos inorgánicos, como una "sopa caliente y diluida" en la que podrían haberse formado compuestos orgánicos. Bajo la energía solar, la atmósfera anóxica que contenía dióxido de carbono , amoníaco y vapor de agua dio origen a una variedad de compuestos orgánicos, "seres vivos o semi-vivos". Las primeras moléculas reaccionaron entre sí para producir compuestos más complejos y, finalmente, los componentes celulares. En algún momento se produjo una especie de "película oleosa" que encerraba ácidos nucleicos autorreplicantes , convirtiéndose así en la primera célula. J. D. Bernal denominó a la hipótesis biopoiesis , el proceso por el cual la materia viva evoluciona espontáneamente a partir de moléculas autorreplicantes, pero sin vida. Haldane planteó además la hipótesis de que los virus eran las entidades intermedias entre la sopa prebiótica y las primeras células. Afirmó que la vida prebiótica habría estado "en la etapa viral durante muchos millones de años antes de que se reuniera un conjunto adecuado de unidades elementales en la primera célula". ^{[ 89 ]} La idea fue generalmente descartada como "una especulación descabellada". ^{[ 90 ]}

Alexander Oparin había sugerido una idea similar en ruso en 1924 (publicada en inglés en 1936). La hipótesis obtuvo cierto respaldo empírico en 1953 con el clásico experimento de Miller-Urey . Desde entonces, la teoría de la sopa primordial (hipótesis de Oparin-Haldane) se ha convertido en la base del estudio de la abiogénesis. ^{[ 91 ] [ 92 ] [ 93 ]}

Aunque la teoría de Oparin se dio a conocer ampliamente solo después de la versión inglesa en 1936, Haldane aceptó la originalidad de Oparin y dijo: "Tengo muy pocas dudas de que el profesor Oparin tiene prioridad sobre mí". ^{[ 94 ]}

Haldane es famoso por la respuesta (posiblemente apócrifa ) que dio cuando algunos teólogos le preguntaron qué se podía inferir sobre la mente del Creador a partir de las obras de su Creación: "una afición desmedida por los escarabajos", ^{[ 95 ] [ 96 ]} o a veces respondía: "una afición desmedida por las estrellas y los escarabajos". ^{[ 97 ]}

Haldane reconoció que, si bien la evolución siguió un camino aleatorio, la ciencia generalmente examinaba las adaptaciones a posteriori. Escribió que « la teleología es como una amante para un biólogo: no puede vivir sin ella, pero no está dispuesto a que lo vean con ella en público». ^{[ 98 ] [ 99 ]}

Haldane fue el primero en darse cuenta del vínculo evolutivo entre el trastorno genético y la infección en humanos. Al estimar las tasas de mutación humana en diferentes situaciones y enfermedades, notó que las mutaciones expresadas en los glóbulos rojos, como las talasemias , eran prevalentes solo en regiones tropicales donde infecciones mortales como la malaria eran endémicas . Además, observó que estos eran rasgos favorables (herencia heterocigótica del rasgo de células falciformes ) para la selección natural que protegían a los individuos de contraer la infección palúdica. ^{[ 100 ]} Presentó su hipótesis en el Octavo Congreso Internacional de Genética celebrado en 1948 en Estocolmo sobre el tema "La tasa de mutación de los genes humanos". ^{[ 101 ]} Propuso que los trastornos genéticos en humanos que viven en regiones endémicas de malaria proporcionaban una condición ( fenotipo ) que los hacía relativamente inmunes a las infecciones palúdicas. Formalizó el concepto en un artículo técnico publicado en 1949 en el que hizo una declaración profética: «Los corpúsculos de los heterocigotos anémicos son más pequeños de lo normal y más resistentes a las soluciones hipotónicas. Es al menos concebible que también sean más resistentes a los ataques de los esporozoos que causan la malaria». ^{[ 102 ]} Esto se conoció como la «hipótesis de la malaria de Haldane» o, concisamente, la «hipótesis de la malaria». ^{[ 103 ]} Esta hipótesis fue finalmente confirmada por Anthony C. Allison en 1954 en el caso de la anemia falciforme . ^{[ 104 ] [ 105 ]}

Haldane fue una de las tres figuras principales que desarrollaron la teoría matemática de la genética de poblaciones , junto con Ronald Fisher y Sewall Wright . Por lo tanto, desempeñó un papel importante en la síntesis evolutiva moderna de principios del siglo XX. Restableció la selección natural como el mecanismo central de la evolución al explicarla como una consecuencia matemática de la herencia mendeliana . ^{[ 106 ] [ 107 ]} Escribió una serie de diez artículos, Una teoría matemática de la selección natural y artificial , derivando expresiones para la dirección y la tasa de cambio de las frecuencias génicas , y también analizando la interacción de la selección natural con la mutación y la migración . La serie consta de diez artículos publicados entre 1924 y 1934 en revistas como Biological Reviews (parte II), Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society (partes I y de III a IX) y Genetics (parte X). ^{[ 108 ] [ 109 ] [ 110 ]} Impartió una serie de conferencias basadas en esta serie en la Universidad de Gales en 1931, y fueron resumidas en su libro, Las causas de la evolución en 1932. ^{[ 24 ]}

Su primer artículo sobre la serie, publicado en 1924, trata específicamente sobre la tasa de selección natural en la evolución de la polilla moteada . Predijo que las condiciones ambientales pueden favorecer el aumento o la disminución de las polillas dominantes (en este caso, las formas negras o melánicas ) o recesivas (las grises o de tipo silvestre ). Para un entorno tiznado como el de Manchester, donde se descubrió el fenómeno en 1848, predijo que la fertilidad de las dominantes debe ser un 50 % mayor que la de las recesivas. ^{[ 50 ]} Según su estimación, suponiendo un 1 % de la forma dominante en 1848 y alrededor del 99 % en 1898, se necesitan 48 generaciones para que se produzca el cambio (para que aparezca la dominante)... Después de solo 13 generaciones, las dominantes serían mayoría. ^{[ 108 ]} Tal predicción matemática se consideró improbable para la selección natural en la naturaleza, ^{[ 16 ]} pero posteriormente fue probada por un elaborado experimento (llamado experimento de Kettlewell ) que fue realizado por el zoólogo de Oxford Bernard Kettlewell entre 1953 y 1958. ^{[ 111 ] [ 112 ] [ 113 ]} La predicción de Haldane fue probada aún más por el genetista de Cambridge Michael Majerus en sus experimentos realizados entre 2001 y 2007. ^{[ 114 ]}

Sus contribuciones a la genética estadística humana incluyeron: los primeros métodos que utilizan la máxima verosimilitud para la estimación de mapas de ligamiento humano ; métodos pioneros para estimar las tasas de mutación humana; las primeras estimaciones de la tasa de mutación en humanos (2 × 10 ^{−5 mutaciones por gen por generación para el} gen de la hemofilia ligado al cromosoma X ); y la primera noción de que existe un "costo de la selección natural". ^{[ 115 ]} Fue el primero en estimar la tasa de mutación humana en su libro de 1932 titulado Las causas de la evolución . ^{[ 116 ]} En la Institución Hortícola John Innes , desarrolló la compleja teoría de ligamiento para poliploides; ^{[ 40 ] [ 117 ]} y extendió la idea de las relaciones gen-enzima con el estudio bioquímico y genético de los pigmentos vegetales. ^{[ 118 ] [ 14 ]}

Aunque Haldane no formuló una visión explícitamente centrada en los genes sobre la vida, tenía una idea de aptitud inclusiva cuando, al responder si daría su vida por su hermano, supuestamente contestó que daría su vida por "dos hermanos u ocho primos". ^{[ 119 ]}

Haldane fue el primero en pensar en la base genética de la clonación humana y la eventual cría artificial de individuos superiores. Para ello, introdujo los términos «clon» y «clonación» ^{[ 124 ]} , modificando el término anterior «clon» que se había utilizado en la agricultura desde principios del siglo XX (del griego klōn , ramita). Introdujo el término en su discurso sobre «Posibilidades biológicas para la especie humana de los próximos diez mil años» en el Simposio de la Fundación Ciba sobre el hombre y su futuro en 1963. Dijo: ^{[ 125 ]}

Es sumamente esperanzador que algunas líneas celulares humanas puedan cultivarse en un medio de composición química precisamente conocida. Quizás el primer paso sea la producción de un clon a partir de un solo óvulo fecundado, como en Un mundo feliz ...

Partiendo del principio general de que los hombres cometerán todos los errores posibles antes de elegir el camino correcto, sin duda clonaremos a las personas equivocadas [como Hitler]...

Suponiendo que la clonación sea posible, supongo que la mayoría de los clones se crearían a partir de personas de al menos cincuenta años, a excepción de los atletas y bailarines, que serían clonados a una edad más temprana. Se crearían a partir de personas que se consideraran destacadas en algún ámbito socialmente aceptable.

Su ensayo Dédalo; o, La ciencia y el futuro (1924) postuló el concepto de fertilización in vitro , que él llamó ectogénesis . Imaginó la ectogénesis como una herramienta para crear mejores individuos (eugenesia). ^{[ 126 ]} El trabajo de Haldane fue una influencia en Un mundo feliz (1932) de Huxley y también fue admirado por Gerald Heard . ^{[ 127 ]} Varios ensayos sobre ciencia fueron recopilados y publicados en un volumen titulado Mundos posibles en 1927. Su libro, ARP (Precauciones contra ataques aéreos) (1938) combinó su investigación fisiológica sobre los efectos del estrés en el cuerpo humano con su experiencia de los ataques aéreos durante la Guerra Civil Española para proporcionar una explicación científica de los probables efectos de los ataques aéreos que Gran Bretaña sufriría durante la Segunda Guerra Mundial .

Junto con Olaf Stapledon , Charles Kay Ogden , I.A. Richards y H.G. Wells , Haldane fue acusado por C.S. Lewis de cientificismo . Haldane criticó a Lewis y su Trilogía del Rescate por la «completa tergiversación de la ciencia y su menosprecio de la raza humana». ^{[ 128 ]} Haldane escribió un libro para niños titulado Mi amigo el Sr. Leakey (1937), que contiene los cuentos «Una comida con un mago», «Un día en la vida de un mago», «La fiesta del Sr. Leakey», «Ratas», «La serpiente de los dientes de oro» y «Mi broche mágico para el cuello». Las ediciones posteriores incluyeron ilustraciones de Quentin Blake . Haldane también escribió un ensayo que criticaba los argumentos de Lewis sobre la existencia de Dios, titulado «Más anti-Lewisita», una referencia al gas venenoso y su antídoto . ^{[ 129 ]}

En 1923, en una conferencia impartida en Cambridge titulada "Ciencia y futuro", Haldane, previendo el agotamiento del carbón para la generación de energía en Gran Bretaña, propuso una red de molinos de viento generadores de hidrógeno . Esta es la primera propuesta de la economía de energía renovable basada en el hidrógeno . ^{[ 130 ] [ 131 ] [ 132 ]}

En su obra Una autobiografía breve , publicada poco antes de su muerte en la India, Haldane mencionó a cuatro colaboradores cercanos que prometían convertirse en científicos ilustres: TA Davis, Dronamraju Krishna Rao , Suresh Jayakar y SK Roy. ^{[ 133 ]}

La Conferencia Haldane en el Centro John Innes , ^{[ 134 ]} donde Haldane trabajó de 1927 a 1937, lleva su nombre en su honor. ^{[ 42 ]} La Conferencia JBS Haldane ^{[ 135 ]} de la Sociedad de Genética también lleva su nombre en su honor.

En la novela Antic Hay (1923), Haldane fue parodiado por su amigo Aldous Huxley como un autoexperimentador obsesivo descrito como "el biólogo demasiado absorto en sus experimentos como para darse cuenta de que sus amigos se acostaban con su esposa". ^{[ 136 ]}

Una importante avenida de Calcuta lleva su nombre en su honor. La avenida J. B. S. Haldane es una concurrida vía de conexión desde la circunvalación metropolitana oriental hasta la zona de Park Circus-Science City. Nombrada en honor a Haldane, quien dirigió la unidad de biometría del Instituto Estadístico Indio en Calcuta tras trasladarse a la India en 1957, la avenida pasa junto al destacado complejo Science City y constituye un enlace vial clave en la parte oriental de la ciudad. ^{[ 137 ] [ 138 ] [ 139 ]}