Kim jest Mendel? Biografia Mendla

Gregor Johann Mendel stał się twórcą doktryny o dziedziczności, twórcą nowej nauki – genetyki. Ale tak wyprzedził swoją epokę, że za życia Mendla, choć jego dzieła zostały opublikowane, nikt nie rozumiał znaczenia jego odkryć. Zaledwie 16 lat po jego śmierci naukowcy ponownie przeczytali i zrozumieli to, co napisał Mendel.

Johann Mendel urodził się 22 lipca 1822 roku w rodzinie chłopskiej w małej wiosce Hinchitsy na terenie współczesnych Czech, a następnie Cesarstwa Austriackiego.

Chłopiec wyróżniał się niezwykłymi zdolnościami, a w szkole otrzymywał oceny jedynie doskonałe, jako „pierwszy z wyróżnionych w klasie”. Rodzice Johanna marzyli o sprowadzeniu syna „do ludzi” i zapewnieniu mu dobrego wykształcenia. Przeszkodą w tym była skrajna potrzeba, od której rodzina Mendla nie mogła uciec.

A jednak Johannowi udało się ukończyć najpierw gimnazjum, a potem dwuletnie kursy filozoficzne. W swojej krótkiej autobiografii pisze, że „poczuł, że nie jest już w stanie wytrzymać takiego napięcia i widział, że po ukończeniu studiów filozoficznych będzie musiał znaleźć dla siebie stanowisko, które uwolni go od bolesnych trosk chleba powszedniego” …”

W 1843 roku Mendel wstąpił jako nowicjusz do klasztoru augustianów w Brünn (obecnie Brno), co wcale nie było łatwe;

wytrzymać ostrą konkurencję (trzy osoby na jedno miejsce).

I tak opat – opat klasztoru – wypowiedział uroczyste zdanie, zwracając się do leżącego na podłodze Mendla: „Odrzuć starego człowieka, stworzonego w grzechu! Zostań nową osobą! Zdarł z Johanna światowe ubranie – stary surdut – i włożył na niego sutannę. Zgodnie ze zwyczajem, po przyjęciu święceń zakonnych Johann Mendel otrzymał drugie imię – Gregor.

Zostając mnichem, Mendel został wreszcie uwolniony od wiecznej potrzeby i troski o kawałek chleba. Pragnął kontynuować naukę, dlatego w 1851 roku opat wysłał go na studia przyrodnicze na Uniwersytecie Wiedeńskim. Ale tutaj czekała go porażka. Mendel, który będzie figurował we wszystkich podręcznikach biologii jako twórca całej nauki – genetyki, nie zdał egzaminu z biologii. Mendel był doskonały w botanice, ale jego wiedza zoologii była wyraźnie słaba. Poproszony o omówienie klasyfikacji ssaków i ich znaczenia gospodarczego, opisał tak niezwykłe grupy, jak „bestie z łapami” i „zwierzęta szponiaste”. Spośród „zwierząt szponiastych”, gdzie Mendel obejmował tylko psa, wilka i kota, „tylko kot ma znaczenie gospodarcze”, ponieważ „żywi się myszami”, a „jego miękką, piękną skórę obrabiają kuśnierze”.

Po nie zdaniu egzaminu zdenerwowany Meidel porzucił marzenia o zdobyciu dyplomu. Jednak i bez tego Mendel jako asystent uczył fizyki i biologii w prawdziwej szkole w Brünn.

W klasztorze zaczął poważnie zajmować się ogrodnictwem i poprosił opata o małą ogrodzoną działkę o wymiarach 35x7 metrów - do swojego ogrodu. Kto by pomyślał, że na tym maleńkim obszarze zostaną ustanowione uniwersalne biologiczne prawa dziedziczności? Wiosną 1854 roku Mendel zasadził tu groszek.

A jeszcze wcześniej w jego klasztornej celi pojawi się jeż, lis i mnóstwo myszy – szarych i białych. Mendel krzyżował myszy i obserwował, jakie otrzymało potomstwo. Być może, gdyby los potoczył się inaczej, przeciwnicy nazwaliby później prawa Mendla nie „prawami grochu”, ale „prawami myszy”? Władze klasztorne dowiedziały się jednak o eksperymentach brata Gregora na myszach i nakazały usunięcie myszy, aby nie rzucić cienia na reputację klasztoru.

Następnie Mendel przeniósł swoje eksperymenty na groszek rosnący w ogrodzie klasztornym. Później żartobliwie powiedział swoim gościom:

Czy chciałbyś zobaczyć moje dzieci?

Zaskoczeni goście weszli z nim do ogrodu, gdzie wskazał im grządki grochu.

Sumienność naukowa zmusiła Mendla do przedłużenia swoich eksperymentów na osiem długich lat. Czym oni byli? Mendel chciał dowiedzieć się, w jaki sposób różne cechy są dziedziczone z pokolenia na pokolenie. W przypadku grochu zidentyfikował kilka (w sumie siedem) wyraźnych cech: nasiona gładkie lub pomarszczone, czerwony lub biały kolor kwiatów, zielony lub żółty kolor nasion i fasoli, wysoka lub niska roślina itp.

W jego ogrodzie groszek zakwitł osiem razy. Dla każdego krzaka grochu Mendel wypełnił osobną kartę (10 000 kart!), która zawierała szczegółową charakterystykę rośliny w tych siedmiu punktach. Ile tysięcy razy Mendel przenosił pęsetą pyłek jednego kwiatu na piętno drugiego! Mendel przez dwa lata skrupulatnie sprawdzał czystość linii grochu. Z pokolenia na pokolenie powinny pojawiać się w nich tylko te same znaki. Następnie zaczął krzyżować rośliny o różnych cechach, aby uzyskać mieszańce (krzyżówki).

Czego się dowiedział?

Jeśli jedna z roślin rodzicielskich miała groszek zielony, a druga żółty, wówczas cały groszek ich potomstwa w pierwszym pokoleniu będzie żółty.

Para roślin o wysokiej i niskiej łodydze da potomstwo pierwszego pokolenia, które będzie miało tylko wysoką łodygę.

Para roślin o kwiatach czerwonych i białych da potomstwo pierwszego pokolenia o kwiatach wyłącznie czerwonych. I tak dalej.

Być może chodzi o to, od kogo dokładnie – „ojca” czy „matki” – otrzymali potomkowie

oznaki? Nic takiego. Co zaskakujące, nie miało to najmniejszego znaczenia.

Mendel dokładnie ustalił, że cechy „rodziców” nie „łączą się” ze sobą (u potomków tych roślin czerwone i białe kwiaty nie różowieją). Było to ważne odkrycie naukowe. Na przykład Karol Darwin myślał inaczej.

Mendel nazwał cechę dominującą w pierwszym pokoleniu (na przykład czerwone kwiaty) dominującą, a cechę „cofającą się” (białe kwiaty) - recesywną.

Co stanie się w następnym pokoleniu? Okazuje się, że „wnuki” ponownie „wyjdą na powierzchnię” stłumione, recesywne cechy swoich „dziadków”. Na pierwszy rzut oka będzie niewyobrażalne zamieszanie. Na przykład kolor nasion będzie „dziadkiem”, kolor kwiatów będzie „babcią”, a wysokość łodygi znów będzie „dziadkiem”. A każda roślina jest inna. Jak to wszystko rozgryźć? Czy to w ogóle jest do pomyślenia?

Sam Mendel przyznał, że rozwiązanie tej kwestii „wymagało pewnej dozy odwagi”.

Grzegorza Jana Mendla.

Genialnym odkryciem Mendla było to, że nie badał kapryśnych kombinacji cech, ale badał każdą cechę z osobna.

Postanowił dokładnie obliczyć, która część potomstwa otrzyma na przykład kwiaty czerwone, a która białe i ustalić stosunek liczbowy dla każdej cechy. Było to zupełnie nowe podejście do botaniki. Tak nowy, że wyprzedził rozwój nauki aż o trzy i pół dekady. I przez cały ten czas pozostawał niezrozumiały.

Zależność liczbowa ustalona przez Mendla była dość nieoczekiwana. Na każdą roślinę o kwiatach białych przypadały średnio trzy rośliny o kwiatach czerwonych. Prawie dokładnie - trzy do jednego!

Jednocześnie na przykład czerwony lub biały kolor kwiatów w żaden sposób nie wpływa na żółty lub zielony kolor groszku. Każda cecha jest dziedziczona niezależnie od drugiej.

Ale Mendel nie tylko ustalił te fakty. Udzielił im błyskotliwych wyjaśnień. Od każdego z rodziców komórka zarodkowa dziedziczy jedną „dziedziczną skłonność” (później będą one nazywane genami). Każde z nachyleń determinuje jakąś cechę - na przykład czerwony kolor kwiatów. Jeśli skłonności decydujące o zabarwieniu czerwonym i białym dostaną się do komórki jednocześnie, wówczas pojawi się tylko jedno z nich. Drugi pozostaje ukryty. Aby kolor biały pojawił się ponownie, konieczne jest „spotkanie” dwóch skłonności koloru białego. Według teorii prawdopodobieństwa stanie się to w następnym pokoleniu

Herb opata Gregora Mendla.

Na jednym z pól tarczy herbowej znajduje się kwiat grochu.

raz na cztery kombinacje. Stąd stosunek 3 do 1.

I w końcu Mendel doszedł do wniosku, że odkryte przez niego prawa mają zastosowanie do wszystkich żywych istot, gdyż „jedność planu rozwoju życia organicznego nie budzi wątpliwości”.

W 1863 roku opublikowano w języku niemieckim słynną książkę Darwina O pochodzeniu gatunków. Mendel uważnie przestudiował tę pracę z ołówkiem w rękach. Wynik swoich przemyśleń przekazał swojemu koledze z Towarzystwa Przyrodników Brunn, Gustavowi Nisslowi:

To nie wszystko, wciąż czegoś brakuje!

Nissl był oszołomiony taką oceną „heretyckiego” dzieła Darwina, niewiarygodną z ust pobożnego mnicha.

Mendel wówczas skromnie milczał, że jego zdaniem ową „brakującą rzecz” już odkrył. Teraz wiemy, że tak było, że prawa odkryte przez Mendla pozwoliły na oświetlenie wielu ciemnych miejsc w teorii ewolucji (patrz artykuł „Ewolucja”). Mendel doskonale rozumiał znaczenie swoich odkryć. Był pewien triumfu swojej teorii i przygotowywał ją z zadziwiającą powściągliwością. Przez całe osiem lat milczał na temat swoich eksperymentów, dopóki nie przekonał się o wiarygodności uzyskanych wyników.

I wreszcie nadszedł decydujący dzień - 8 lutego 1865 r. Tego dnia Mendel złożył raport ze swoich odkryć w Towarzystwie Przyrodników Brunn. Koledzy Mendla ze zdumieniem słuchali jego raportu, wypełnionego obliczeniami, które niezmiennie potwierdzały stosunek „3 do 1”.

Co ta cała matematyka ma wspólnego z botaniką? Mówca wyraźnie nie ma umysłu botanicznego.

A potem ten uporczywie powtarzany stosunek „trzy do jednego”. Co to za dziwne „magiczne liczby”? Czy ten mnich augustianów, ukrywając się za terminologią botaniczną, próbuje przemycić do nauki coś w rodzaju dogmatu o Trójcy Świętej?

Raport Mendla przyjęto zdumioną ciszą. Nie zadano mu ani jednego pytania. Mendel był zapewne przygotowany na każdą reakcję na swoją ośmioletnią pracę: zdziwienie, niedowierzanie. Zamierzał zaprosić swoich kolegów, aby ponownie sprawdzili swoje eksperymenty. Ale nie mógł przewidzieć tak nudnego nieporozumienia! Rzeczywiście, było nad czym rozpaczać.

Rok później ukazał się kolejny tom „Proceedings of the Society of Naturalists in Brünn”, w którym opublikowano raport Mendla w skróconej formie pod skromnym tytułem „Eksperymenty na mieszańcach roślinnych”.

Prace Mendla znajdowały się w 120 bibliotekach naukowych w Europie i Ameryce. Ale tylko w trzech z nich w ciągu następnych 35 lat ktoś otworzył zakurzone tomy. Praca Mendla została krótko wspomniana trzykrotnie w różnych pracach naukowych.

Ponadto sam Mendel wysłał 40 przedruków swojej pracy niektórym wybitnym botanikom. Tylko jeden z nich, słynny biolog z Monachium Karl Nägeli, wysłał list z odpowiedzią do Mendla. Nägeli rozpoczął swój list od stwierdzenia, że „eksperymenty z groszkiem nie zostały zakończone” i „należy je rozpocząć od nowa”. Rozpocząć na nowo kolosalne dzieło, nad którym Mendel spędził osiem lat swojego życia!

Nägeli poradził Mendelowi, aby poeksperymentował z jastrzębcem. Jastrząb był ulubioną rośliną Naegeliego, napisał o niej nawet specjalną pracę „Hawstripes of Central Europe”. Jeśli teraz uda nam się potwierdzić wyniki uzyskane na grochu przy użyciu jastrzębowca, to...

Mendel zajął się jastrzębiem, rośliną o drobnych kwiatach, z którą tak trudno mu było pracować ze względu na krótkowzroczność! A najbardziej nieprzyjemne jest to, że prawa ustalone w doświadczeniach z groszkiem (i potwierdzone na fuksji i kukurydzy, dzwonkach i lwiej paszczy) nie potwierdziły się na jastrzębiu. Dziś możemy dodać: i nie udało się tego potwierdzić. Przecież rozwój nasion jastrzębowca następuje bez nawożenia, o czym nie wiedzieli ani Naegeli, ani Mendel.

Biolodzy stwierdzili później, że rada Naegelego opóźniła rozwój genetyki o 40 lat.

W 1868 roku Mendel porzucił eksperymenty z hodowlą mieszańców. To właśnie wtedy został wybrany

wysokie stanowisko opata klasztoru, które piastował do końca życia. Na krótko przed śmiercią (1 października br

1883), jakby podsumowując swoje życie, powiedział:

„Gdybym musiał przejść przez gorzkie godziny, przeżyłem o wiele więcej wspaniałych, dobrych godzin. Moja praca naukowa dała mi wiele satysfakcji i jestem przekonany, że już niedługo cały świat doceni wyniki tych prac.”

Połowa miasta zebrała się na jego pogrzebie. Wygłaszano przemówienia, w których wymieniano zasługi zmarłego. Ale, co zaskakujące, nie powiedziano ani słowa o biologu Mendlu, którego znamy.

Wszystkie dokumenty pozostałe po śmierci Mendla – listy, niepublikowane artykuły, dzienniki obserwacyjne – wrzucono do pieca.

Ale Mendel nie mylił się w swojej przepowiedni, sporządzonej na 3 miesiące przed śmiercią. A 16 lat później, gdy nazwisko Mendla zostało rozpoznane przez cały cywilizowany świat, potomkowie rzucili się na poszukiwanie poszczególnych stron jego notatek, które przypadkowo ocalały z płomieni. Z tych skrawków odtworzyli życie Gregora Johanna Mendla i niesamowite losy jego odkrycia, które opisaliśmy.

Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

Opublikowano na http://www.allbest.ru

Mendel Gregor Johann

Austriacki ksiądz i botanik Gregor Johann Mendel położył podwaliny pod naukę o genetyce. Matematycznie wydedukował prawa genetyki, które obecnie nazywane są jego imieniem.

Grzegorza Jana Mendla

Johann Mendel urodził się 22 lipca 1822 roku w Heisendorfie w Austrii. Już jako dziecko zaczął interesować się badaniem roślin i środowiska. Po dwóch latach studiów w Instytucie Filozofii w Olmütz Mendel zdecydował się wstąpić do klasztoru w Brünn. Stało się to w roku 1843. Podczas obrzędu tonsury jako mnich nadano mu imię Gregor. Już w 1847 roku został księdzem.

Życie duchownego to coś więcej niż tylko modlitwa. Mendelowi udało się poświęcić dużo czasu na naukę i naukę. W 1850 roku zdecydował się przystąpić do egzaminów nauczycielskich, ale nie zdał egzaminu, uzyskując ocenę „D” z biologii i geologii. Mendel spędził lata 1851-1853 na Uniwersytecie Wiedeńskim, gdzie studiował fizykę, chemię, zoologię, botanikę i matematykę. Po powrocie do Brunn ojciec Gregor zaczął uczyć w szkole, choć nigdy nie zdał egzaminu na nauczyciela. W 1868 roku opatem został Johann Mendel.

Już od 1856 roku Mendel prowadził w swoim małym ogródku parafialnym swoje eksperymenty, które ostatecznie doprowadziły do sensacyjnego odkrycia praw genetyki. Należy zaznaczyć, że środowisko ojca świętego przyczyniło się do badań naukowych. Faktem jest, że niektórzy z jego przyjaciół mieli bardzo dobre wykształcenie w dziedzinie nauk przyrodniczych. Często uczestniczyli w różnych seminariach naukowych, w których Mendel także brał udział. Ponadto klasztor posiadał bardzo bogatą bibliotekę, której Mendel oczywiście był stałym bywalcem. Bardzo zainspirowała go książka Darwina „O powstawaniu gatunków”, jednak wiadomo na pewno, że eksperymenty Mendla rozpoczęły się na długo przed publikacją tego dzieła.

W dniach 8 lutego i 8 marca 1865 roku Gregor (Johann) Mendel przemawiał na zebraniach Towarzystwa Historii Naturalnej w Brünn, gdzie opowiadał o swoich niezwykłych odkryciach w nieznanej jeszcze dziedzinie (która później stała się znana jako genetyka). Gregor Mendel prowadził doświadczenia na grochu prostym, jednak później zakres obiektów doświadczalnych znacznie się poszerzył. W rezultacie Mendel doszedł do wniosku, że różne właściwości konkretnej rośliny lub zwierzęcia nie pojawiają się po prostu z powietrza, ale zależą od „rodziców”. Informacje o tych cechach dziedzicznych przekazywane są poprzez geny (termin ukuty przez Mendla, od którego wywodzi się termin „genetyka”). Już w 1866 roku ukazała się książka Mendla „Versuche uber Pflanzenhybriden” („Eksperymenty z mieszańcami roślinnymi”). Współcześni nie docenili jednak rewolucyjnego charakteru odkryć skromnego księdza z Brunn.

Badania naukowe Mendla nie odrywały go od codziennych obowiązków. W 1868 roku został opatem, mentorem całego klasztoru. Na tym stanowisku znakomicie bronił interesów Kościoła w ogóle, a klasztoru Brunn w szczególności. Umiał unikać konfliktów z władzami i unikać nadmiernych podatków. Był bardzo kochany przez parafian i studentów, młodych zakonników.

6 stycznia 1884 roku zmarł ojciec Gregora (Johann Mendel). Został pochowany w rodzinnym Brunn. Sława naukowca przyszła do Mendla po jego śmierci, kiedy trzech europejskich botaników niezależnie przeprowadziło eksperymenty podobne do jego eksperymentów z 1900 roku, uzyskując wyniki podobne do eksperymentów Mendla.

Gregor Mendel – nauczyciel czy mnich?

Los Mendla po Instytucie Teologicznym jest już przesądzony. Dwudziestosiedmioletni kanonik po święceniach kapłańskich otrzymał znakomitą parafię w Starym Brünn. Przez cały rok przygotowywał się do egzaminów doktoranckich z teologii, kiedy w jego życiu nastąpiły poważne zmiany. Georg Mendel postanawia dość radykalnie zmienić swój los i odmawia sprawowania nabożeństw. Chciałby uczyć się przyrody i dla tej pasji postanawia zapisać się do Gimnazjum Znaim, gdzie wówczas rozpoczynała się VII klasa. Prosi o stanowisko „podprofesora”.

W Rosji „profesor” jest tytułem czysto uniwersyteckim, ale w Austrii i Niemczech tytuł ten nazywano nawet nauczycielem pierwszoklasistów. Sulent gimnazjum - można to raczej przetłumaczyć jako „zwykły nauczyciel”, „asystent nauczyciela”. Mogła to być osoba posiadająca doskonałą wiedzę w temacie, ale ponieważ nie posiadała dyplomu, była zatrudniana raczej tymczasowo.

Zachował się także dokument wyjaśniający tak niezwykłą decyzję pastora Mendla. To jest oficjalny list do biskupa hrabiego Schafgotscha od opata klasztoru św. Tomasza, prałata Nappy.” Wasza Łaskawa Eminencja Biskupia! Wysokie Prezydium Ziemi Cesarsko-Królewskiej dekretem nr Z 35338 z dnia 28 września 1849 r. uznało za stosowne mianować kanonika Gregora Mendla na zastępcę Gimnazjum Znaim. „... Kanonik ten prowadzi bogobojny tryb życia, wstrzemięźliwość i cnotliwe postępowanie, całkowicie odpowiadające jego randze, połączone z wielkim oddaniem naukom... Jest jednak nieco mniej odpowiedni do opieki nad duszami świeckich, gdyż gdy już znajdzie się przy łóżku chorego, jak na widok jego cierpienia, ogarnia nas nieprzezwyciężone zamieszanie i przez to on sam staje się niebezpiecznie chory, co skłania mnie do rezygnacji z niego z obowiązków spowiednika. ”

Tak więc jesienią 1849 roku kanonik i zwolennik Mendel przybył do Znaim, aby rozpocząć nowe obowiązki. Mendel zarabia o 40 procent mniej niż jego koledzy z wyższym wykształceniem. Jest szanowany przez współpracowników i lubiany przez swoich uczniów. Jednak w gimnazjum nie uczy przedmiotów przyrodniczych, ale literatury klasycznej, języków starożytnych i matematyki. Potrzebny dyplom. Dzięki temu możliwe będzie nauczanie botaniki i fizyki, mineralogii oraz historii naturalnej. Drogi do dyplomu były 2. Jedna to ukończenie studiów, druga – krótsza – to zdanie egzaminów w Wiedniu przed specjalną komisją Cesarskiego Ministerstwa Kultów i Oświaty w sprawie prawa do nauczania takich a takich przedmiotów w takich a takich klasach.

Prawa Mendla

Cytologiczne podstawy praw Mendla opierają się na:

*parowanie chromosomów (parowanie genów decydujące o możliwości rozwinięcia się dowolnej cechy)

* cechy mejozy (procesy zachodzące w mejozie, które zapewniają niezależną rozbieżność chromosomów z znajdującymi się na nich genami do różnych plusów komórki, a następnie do różnych gamet)

* cechy procesu zapłodnienia (losowa kombinacja chromosomów niosących po jednym genie z każdej pary alleli)

Metoda naukowa Mendla

Podstawowe wzorce przekazywania cech dziedzicznych z rodziców na potomków ustalił G. Mendel w drugiej połowie XIX wieku. Krzyżował rośliny grochu różniące się indywidualnymi cechami i na podstawie uzyskanych wyników uzasadnił tezę o istnieniu dziedzicznych skłonności odpowiedzialnych za manifestację cech. W swoich pracach Mendel posługiwał się metodą analizy hybrydologicznej, która stała się uniwersalna w badaniu wzorców dziedziczenia cech u roślin, zwierząt i ludzi.

W przeciwieństwie do swoich poprzedników, którzy próbowali prześledzić dziedziczenie wielu cech organizmu łącznie, Mendel badał analitycznie to złożone zjawisko. Zaobserwował dziedziczenie tylko jednej pary lub niewielkiej liczby alternatywnych (wzajemnie wykluczających się) par cech u odmian grochu ogrodowego, a mianowicie: kwiatów białych i czerwonych; niski i wysoki wzrost; żółte i zielone, gładkie i pomarszczone nasiona grochu itp. Takie kontrastujące cechy nazywane są allelami, a terminy „allel” i „gen” są używane jako synonimy.

Do krzyżówek Mendel użył czystych linii, czyli potomstwa jednej samozapylającej rośliny, w której zachowany jest podobny zestaw genów. Żadna z tych linii nie powodowała podziału znaków. Znaczące w metodologii analizy hybrydologicznej było również to, że Mendel jako pierwszy dokładnie obliczył liczbę potomków - mieszańców o różnych cechach, czyli matematycznie przetworzył otrzymane wyniki i wprowadził przyjętą w matematyce symbolikę do rejestrowania różnych opcji krzyżowania: A, B, C, D itd. Tymi literami oznaczył odpowiednie czynniki dziedziczne.

We współczesnej genetyce akceptowane są następujące konwencje krzyżowania: formy rodzicielskie - P; mieszańce pierwszej generacji otrzymane ze skrzyżowania – F1; hybrydy drugiej generacji - F2, trzeciej - F3 itd. Samo skrzyżowanie dwóch osobników jest oznaczone znakiem x (na przykład: AA x aa).

Spośród wielu różnych cech skrzyżowanych grochu Mendel w swoim pierwszym doświadczeniu wziął pod uwagę dziedziczenie tylko jednej pary: nasion żółtych i zielonych, kwiatów czerwonych i białych itp. Takie skrzyżowanie nazywa się monohybrydowym. Jeśli prześledzi się dziedziczenie dwóch par znaków, na przykład żółte gładkie nasiona grochu jednej odmiany i zielone pomarszczone drugiej, wówczas skrzyżowanie nazywa się dihybrydowym. Jeśli weźmie się pod uwagę trzy lub więcej par cech, skrzyżowanie nazywa się polihybrydowym.

Wzory dziedziczenia cech

Allele oznaczane są literami alfabetu łacińskiego, Mendel natomiast niektóre cechy nazywał dominującymi (dominującymi) i oznaczał je wielkimi literami – A, B, C itd., inne – recesywnymi (podrzędnymi, tłumionymi), które oznaczał małymi literami - a , w, z itp. Ponieważ każdy chromosom (nośnik alleli lub genów) zawiera tylko jeden z dwóch alleli, a chromosomy homologiczne są zawsze sparowane (jeden ojcowski, drugi matczyny), w komórkach diploidalnych zawsze występuje para alleli: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb itp. Osobniki i ich komórki, które mają parę identycznych alleli (AA lub aa) w swoich homologicznych chromosomach, nazywane są homozygotami. Mogą tworzyć tylko jeden typ komórek rozrodczych: albo gamety z allelem A, albo gamety z allelem a. Osoby posiadające zarówno dominujące, jak i recesywne geny Aa w homologicznych chromosomach swoich komórek nazywane są heterozygotami; Kiedy komórki rozrodcze dojrzewają, tworzą dwa rodzaje gamet: gamety z allelem A i gamety z allelem a. U organizmów heterozygotycznych dominujący allel A, który objawia się fenotypowo, znajduje się na jednym chromosomie, a recesywny allel a, tłumiony przez dominujący, znajduje się w odpowiednim regionie (locus) innego homologicznego chromosomu. W przypadku homozygotyczności każdy z par alleli odzwierciedla albo stan dominujący (AA), albo recesywny (aa) genów, co będzie manifestować swoje działanie w obu przypadkach. Pojęcie dominujących i recesywnych czynników dziedzicznych, użyte po raz pierwszy przez Mendla, jest mocno zakorzenione we współczesnej genetyce. Później wprowadzono pojęcia genotypu i fenotypu. Genotyp to ogół wszystkich genów, które posiada dany organizm. Fenotyp to ogół wszystkich oznak i właściwości organizmu, które ujawniają się w procesie indywidualnego rozwoju w danych warunkach. Pojęcie fenotypu rozciąga się na wszelkie cechy organizmu: cechy struktury zewnętrznej, procesy fizjologiczne, zachowanie itp. Fenotypowa manifestacja cech jest zawsze realizowana na podstawie interakcji genotypu z zespołem czynników środowiskowych wewnętrznych i zewnętrznych czynniki.

Trzy prawa Mendla

Naukowe krzyżowanie dziedziczenia Mendla

G. Mendel sformułował na podstawie analizy wyników krzyżowania monohybrydowego i nazwał je regułami (później stały się one znane jako prawa). Jak się okazało, podczas krzyżowania roślin dwóch czystych linii grochu z nasionami żółtymi i zielonymi w pierwszym pokoleniu (F1), wszystkie nasiona hybrydowe były żółte. W konsekwencji dominowała cecha żółtej barwy nasion. Dosłownie zapisuje się to w ten sposób: R AA x aa; wszystkie gamety jednego rodzica to A, A, drugiego - a, a, możliwa kombinacja tych gamet w zygotach jest równa cztery: Aa, Aa, Aa, Aa, tj. we wszystkich hybrydach F1 występuje całkowita przewaga jedna cecha nad drugą - wszystkie nasiona są żółte. Podobne wyniki uzyskał Mendel analizując dziedziczenie pozostałych sześciu par badanych cech. Na tej podstawie Mendel sformułował regułę dominacji, czyli pierwsze prawo: w krzyżówce monohybrydowej całe potomstwo w pierwszym pokoleniu charakteryzuje się jednakowością fenotypu i genotypu – kolor nasion jest żółty, kombinacja alleli we wszystkich hybrydy to Aa. Ten wzór potwierdza się również w przypadkach, gdy nie ma całkowitej dominacji: na przykład podczas krzyżowania rośliny o kwiatach nocnych o kwiatach czerwonych (AA) z rośliną o kwiatach białych (aa), wszystkie mieszańce fi (Aa) mają kwiaty, które nie są czerwone i różowe - ich kolor ma kolor pośredni, ale jednolitość jest całkowicie zachowana. Po pracach Mendla pośredni charakter dziedziczenia u mieszańców F1 został ujawniony nie tylko u roślin, ale także u zwierząt, dlatego też prawo dominacji – pierwsze prawo Mendla – jest powszechnie nazywane także prawem jednorodności mieszańców pierwszego pokolenia. Z nasion uzyskanych od mieszańców F1 Mendel wyhodował rośliny, które albo krzyżował ze sobą, albo pozwalał im na samozapylenie. Wśród potomków F2 ujawniono podział: w drugim pokoleniu były zarówno nasiona żółte, jak i zielone. W sumie Mendel w swoich doświadczeniach uzyskał 6022 nasion żółtych i 2001 zielonych, a ich stosunek liczbowy wynosi w przybliżeniu 3:1. Te same stosunki liczbowe uzyskano dla pozostałych sześciu par cech grochu badanych przez Mendla. W rezultacie drugie prawo Mendla jest sformułowane w następujący sposób: podczas krzyżowania mieszańców pierwszego pokolenia ich potomstwo daje segregację w stosunku 3:1 przy całkowitej dominacji i w stosunku 1:2:1 przy dziedziczeniu pośrednim (niepełna dominacja ). Schemat tego eksperymentu w dosłownym wyrażeniu wygląda następująco: P Aa x Aa, ich gamety A i I, możliwa kombinacja gamet wynosi cztery: AA, 2Aa, aa, tj. e. 75% wszystkich nasion w F2, mających jeden lub dwa dominujące allele, miało kolor żółty, a 25% było zielone. Fakt, że pojawiają się w nich cechy recesywne (oba allele są recesywne-aa) wskazuje, że cechy te, jak również kontrolujące je geny, nie zanikają, nie mieszają się z cechami dominującymi w organizmie hybrydowym, ich działanie jest tłumione przez działanie genów dominujących. Jeżeli w organizmie obecne są oba geny recesywne dla danej cechy, wówczas ich działanie nie ulega zahamowaniu i objawia się w fenotypie. Genotyp mieszańców w F2 ma stosunek 1:2:1.

Podczas kolejnych krzyżówek potomstwo F2 zachowuje się inaczej: 1) z 75% roślin o cechach dominujących (z genotypami AA i Aa), 50% to rośliny heterozygotyczne (Aa) i dlatego w F3 dadzą podział 3:1, 2) 25% roślin jest homozygotycznych pod względem cechy dominującej (AA) i podczas samozapylenia w Fz nie powodują rozszczepienia; 3) 25% nasion jest homozygotycznych pod względem cechy recesywnej (aa), ma kolor zielony i przy samozapyleniu w F3 nie rozdziela cech.

Aby wyjaśnić istotę zjawiska jednorodności mieszańców pierwszego pokolenia i podziału cech u mieszańców drugiego pokolenia, Mendel wysunął hipotezę o czystości gamet: każda hybryda heterozygotyczna (Aa, Bb itp.) tworzy „czystą” ” gamety posiadające tylko jeden allel: albo A, albo a, co zostało następnie w pełni potwierdzone w badaniach cytologicznych. Jak wiadomo, podczas dojrzewania komórek rozrodczych u heterozygot homologiczne chromosomy trafiają do różnych gamet, w związku z czym gamety będą zawierać po jednym genie z każdej pary.

Krzyżowanie testowe służy do określenia heterozygotyczności hybrydy pod względem określonej pary cech. W tym przypadku hybrydę pierwszej generacji krzyżuje się z rodzicem homozygotycznym pod względem genu recesywnego (aa). Takie krzyżowanie jest konieczne, ponieważ w większości przypadków osobniki homozygotyczne (AA) nie różnią się fenotypowo od osobników heterozygotycznych (Aa) (nasiona grochu AA i Aa są żółte). Tymczasem w praktyce hodowli nowych ras zwierząt i odmian roślin osobniki heterozygotyczne nie nadają się na inicjały, gdyż po skrzyżowaniu ich potomstwo spowoduje rozszczepienie. Potrzebne są tylko osobniki homozygotyczne. Schemat analizy skrzyżowania w wyrażeniu dosłownym można przedstawić na dwa sposoby:

heterozygotyczny osobnik hybrydowy (Aa), fenotypowo nie do odróżnienia od homozygotycznego, zostaje skrzyżowany z osobnikiem homozygotycznym recesywnym (aa): P Aa x aa: ich gamety to A, a i a,a, rozkład w F1: Aa, Aa, aa, aa, t tj. u potomstwa obserwuje się podział 2:2 lub 1:1, co potwierdza heterozygotyczność osobnika testowego;

2) osobnik hybrydowy jest homozygotą pod względem cech dominujących (AA): P AA x aa; ich gamety to A A i a, a; u potomstwa F1 nie występuje żadne rozszczepienie

Celem krzyżowania dihybrydowego jest prześledzenie dziedziczenia dwóch par znaków jednocześnie. Podczas tego krzyżowania Mendel ustalił inny ważny wzorzec: niezależną rozbieżność alleli i ich wolną lub niezależną kombinację, zwaną później trzecim prawem Mendla. Materiałem wyjściowym były odmiany grochu o nasionach żółtych gładkich (AABB) i zielono pomarszczonych (aavv); pierwsze są dominujące, drugie recesywne. Rośliny hybrydowe z f1 zachowały jednorodność: miały żółte gładkie nasiona, były heterozygotyczne, a ich genotyp to AaBb. Każda z tych roślin podczas mejozy wytwarza cztery rodzaje gamet: AB, Av, aB, aa. Aby określić kombinacje tego typu gamet i uwzględnić wyniki podziału, obecnie stosuje się siatkę Punnetta. W tym przypadku genotypy gamet jednego z rodziców umieszcza się poziomo nad siatką, a genotypy gamet drugiego rodzica umieszcza się pionowo przy lewej krawędzi siatki (ryc. 20). Cztery kombinacje jednego i drugiego typu gamet w F2 mogą dać 16 wariantów zygot, których analiza potwierdza losową kombinację genotypów każdej z gamet jednego i drugiego rodzica, dając podział cech według fenotypu w stosunek 9:3:3:1.

Warto podkreślić, że ujawniono nie tylko cechy form macierzystych, ale także nowe zestawienia: żółto pomarszczoną (AAbb) i zieloną gładką (aaBB). Nasiona grochu żółtego gładkiego są fenotypowo podobne do potomków pierwszego pokolenia z krzyżówki dihybrydowej, jednak ich genotyp może mieć różne opcje: AABB, AaBB, AAVb, AaBB; nowe kombinacje genotypów okazały się fenotypowo zielone gładkie - aaBB, aaBB i fenotypowo żółte pomarszczone - AAbb, Aavv; Fenotypowo zielone pomarszczone mają jeden genotyp, aabb. W tej krzyżówce kształt nasion jest dziedziczony niezależnie od ich koloru. 16 rozważanych wariantów kombinacji alleli w zygotach ilustruje zmienność kombinacyjną i niezależny podział par alleli, tj. (3:1)2.

Niezależne łączenie genów i oparty na tym podział na F2 w proporcji. 9:3:3:1 potwierdzono później w przypadku dużej liczby zwierząt i roślin, ale pod dwoma warunkami:

1) dominacja musi być całkowita (przy niepełnej dominacji i innych formach interakcji genów stosunki liczbowe mają inny wyraz); 2) niezależny podział dotyczy genów zlokalizowanych na różnych chromosomach.

Trzecie prawo Mendla można sformułować następująco: członkowie jednej pary alleli rozdzielają się w mejozie niezależnie od członków innych par, łącząc się w gametach losowo, ale we wszystkich możliwych kombinacjach (przy krzyżowaniu monohybrydowym były 4 takie kombinacje, z dahybrid - 16, z trihybrydowymi heterozygotami krzyżującymi się tworzą 8 rodzajów gamet, dla których możliwe są 64 kombinacje itp.).

Opublikowano na www.allbest.

...

Podobne dokumenty

Zasady przekazywania cech dziedzicznych z organizmów rodzicielskich na potomstwo, wynikające z eksperymentów Gregora Mendla. Krzyżowanie dwóch genetycznie różnych organizmów. Dziedziczność i zmienność, ich rodzaje. Pojęcie normy reakcji.

streszczenie, dodano 22.07.2015

Rodzaje dziedziczenia cech. Prawa Mendla i warunki ich manifestacji. Istota hybrydyzacji i krzyżowania. Analiza wyników krzyżowania polihybrydowego. Główne postanowienia hipotezy „Czystości gamet” W. Batesona. Przykład rozwiązania typowych problemów przejazdowych.

prezentacja, dodano 11.06.2013

Krzyżowanie dihybrydowe i polihybrydowe, modele dziedziczenia, przebieg krzyżowania i rozszczepiania. Dziedziczenie powiązane, niezależny rozkład czynników dziedzicznych (drugie prawo Mendla). Oddziaływanie genów, różnice płciowe w chromosomach.

streszczenie, dodano 13.10.2009

Koncepcja krzyżowania dihybrydowego organizmów różniących się dwiema parami alternatywnych cech (dwiema parami alleli). Odkrycie wzorców dziedziczenia cech monogenowych przez austriackiego biologa Mendla. Prawa Mendla dotyczące dziedziczenia cech.

prezentacja, dodano 22.03.2012

Mechanizmy i wzorce dziedziczenia cech. Rzędy kontrastujących par cech rodzicielskich roślin. Alternatywne cechy kantalupa i kantalupa. Eksperymenty na mieszańcach roślin Gregora Mendla. Badania eksperymentalne Sajre.

prezentacja, dodano 05.02.2013

Prawa dziedziczenia cech. Podstawowe właściwości organizmów żywych. Dziedziczność i zmienność. Klasyczny przykład krzyża monohybrydowego. Cechy dominujące i recesywne. Eksperymenty Mendla i Morgana. Chromosomalna teoria dziedziczności.

prezentacja, dodano 20.03.2012

Genetyka i ewolucja, klasyczne prawa G. Mendla. Prawo jednorodności hybryd pierwszej generacji. Prawo podziału. Prawo niezależnej kombinacji (dziedziczenia) cech. Uznanie odkryć Mendla, znaczenie pracy Mendla dla rozwoju genetyki.

streszczenie, dodano 29.03.2003

Doświadczenia Gregora Mendla na mieszańcach roślin w 1865 roku. Zalety groszku jako obiektu doświadczeń. Definicja pojęcia krzyżowania monohybrydowego jako hybrydyzacji organizmów różniących się jedną parą alternatywnych cech.

prezentacja, dodano 30.03.2012

Podstawowe prawa dziedziczności. Podstawowe wzorce dziedziczenia cech według G. Mendla. Prawa jednorodności mieszańców pierwszej generacji, podział na klasy fenotypowe mieszańców drugiej generacji i niezależna kombinacja genów.

praca na kursie, dodano 25.02.2015

Dziedziczność i zmienność organizmów jako przedmiot badań genetyki. Odkrycie przez Gregora Mendla praw dziedziczenia cech. Hipoteza o dziedzicznym przekazywaniu dyskretnych czynników dziedzicznych z rodziców na potomstwo. Metody pracy naukowca.

Gregor Mendel to uczony mnich i gorliwy badacz, wybitna osobowość, który jako opat zdążył przejść do historii jako „ojciec” genetyki. Za jego życia jego dzieła nie spotkały się z uznaniem współczesnych, jednak potomkowie z początku XX wieku zajmujący się zagadnieniami dziedziczności wyraźnie wskazywali na biologa augustianów jako prekursora wszelkich myśli w tej dziedzinie.

Dzieciństwo i młodość

Niewiele wiadomo o wczesnych latach biografii naukowca. Urodzony 20 lipca 1822 roku w Heinzendorfie, historycznej krainie Śląska, terytorialnie należącej do Cesarstwa Austriackiego (obecnie wieś Gincice, Czechy). Często źródła podają chrzest przyszłego mnicha zamiast urodzin - 22 lipca, co jest błędne.

Drugie dziecko w chłopskiej rodzinie Antona i Rozyny, gdzie urodziły się także córki Weronika i Teresa. Miał korzenie niemiecko-słowiańskie. Ziemia, na której mieszkała rodzina, przez ponad sto lat należała do rodziny Mendelów. Dziś dom ojca naukowca został zamieniony w muzeum.

Już w młodym wieku wykazywał miłość do przyrody. Z zapałem pracował jako ogrodnik, jako chłopiec zajmował się pszczelarstwem. Wychowywał się jako słabe dziecko – w czasie studiów często z powodu choroby opuszczał wielomiesięczne zajęcia. Po ukończeniu szkoły wiejskiej wstąpił do gimnazjum w Troppau (obecnie czeskie miasto Opawa), gdzie uczył się w 6 klasach.

Następnie przez 3 lata studiował filozofię praktyczną i teoretyczną oraz fizykę w Instytucie Olmutza (obecnie Czeski Uniwersytet Palackiego w Ołomuńcu). Ciekawostką jest to, że w tym samym czasie Wydziałem Historii Naturalnej i Rolnictwa kierował Johann Karl Nestler, który interesował się badaniem dziedzicznych cech roślin i zwierząt, na przykład owiec.

Mendel zmagał się z niewypłacalnością finansową, ponieważ nie mógł opłacić swojej edukacji. Aby brat mógł dalej się uczyć, Theresia przekazała własny posag. Później Gregor spłacił dług w całości, udzielając wsparcia swoim trzem siostrzeńcom – synom swojej siostry. Dwóch młodych ludzi znajdujących się pod jego protektoratem zostało później lekarzami.

W 1843 roku Mendel postanowił zostać mnichem. W większym stopniu decyzja ta była podyktowana nie pobożnością syna rolnika, ale faktem, że duchowni otrzymywali naukę za darmo. Według niego życie monastyczne eliminowało „wieczne martwienie się o środki do życia”. Po tonsurze w klasztorze augustianów św. Tomasza w Brunn (obecnie czeskie Brno) otrzymał imię Gregor, Gregor Johann Mendel i od razu rozpoczął studia w instytucie teologicznym. W wieku 25 lat przyjął święcenia kapłańskie.

Nauka

Mendel, przyrodnik i jednocześnie postać religijna, jest postacią niezwykłą. Pikanterii sytuacji dodaje fakt, że badana przez niego w przyszłości dziedzina dała początek nowej dyscyplinie naukowej, która rozkłada teorię boskiego projektu na genomy. Pragnienie wiedzy Gregora jest wszechogarniające. Stale czytał tomy literatury naukowej i zastępował nauczycieli na lekcjach w miejscowej szkole. Mężczyzna marzył o zdaniu egzaminu na nauczyciela, ale nie zdał egzaminu z geologii i biologii.

W latach 1849-1851 uczył języków i matematyki uczniów w Gimnazjum Znojemskim. Później przeniósł się do Wiednia, gdzie do 1853 roku studiował historię naturalną na Uniwersytecie Wiedeńskim pod patronatem botanika i jednego z pierwszych cytologów Franza Ungera oraz fizykę u słynnego Christiana Dopplera.

Po powrocie do Brunne uczył tych dyscyplin w Wyższej Szkole Realnej, choć nie był dyplomowanym specjalistą. W 1856 roku ponownie próbował zdać egzaminy na nauczyciela, ale ponownie nie zdał egzaminu z biologii. W tym samym roku Mendel poważnie zainteresował się eksperymentami naukowymi z roślinami, wykazując zainteresowanie ich hybrydyzacją już w Wiedniu. Przez 7 lat, aż do 1863 roku, Gregor eksperymentował z groszkiem w ogrodzie klasztornym iw tym czasie dokonał odkryć.

Prace nad hybrydyzacją roślin prowadzono na długo przed Mendelem, jednak dopiero jemu udało się wyprowadzić wzorce i ustrukturyzować główne tezy pracy, którymi genetycy posługiwali się aż do lat 70. XX wieku.

W ponad 10 tysiącach doświadczeń wykorzystano ponad 20 odmian grochu, różniących się kwiatami i nasionami. Robota tytaniczna, biorąc pod uwagę, że każdy groszek trzeba sprawdzić ręcznie. Aby przekazać w skrzyżowanych formach tylko jedną cechę, „pomarszczoną gładką”, Gregor spojrzał na ponad 7 tysięcy grochu, a w pracy było 7 takich cech.

Zdobyta wiedza stała się podstawą doktryny o dziedziczności, na której opiera się genetyka. W 1865 roku opublikował w jednym z tomów Towarzystwa Przyrodników Brunn raport naukowy „Eksperymenty nad mieszańcami roślin”, w którym sformułował podstawowe wzorce dziedziczenia, które przeszły do historii jako prawa Mendla.

Informacje podsumowane przez mnicha brzmią tak:

Hybrydy pierwszego pokolenia są identyczne i noszą dominującą cechę jednego z rodziców. Na przykład, krzyżując groszek z białymi i czerwonymi kwiatami, rodzi się potomstwo z tylko czerwonymi kwiatostanami.
Hybrydy drugiej generacji dzielą się na te, które otrzymały cechy dominujące od rodzica, i te, które otrzymały cechy recesywne nie przez przypadek, ale w matematycznie wyrażonym stosunku.
Obie cechy występują w różnych kombinacjach i istnieją osobno, natomiast hybryda z przejawiającą się cechą dominującą może być nosicielem skłonności recesywnych i odwrotnie, które pojawią się w kolejnych pokoleniach.
Gamety męskie i żeńskie łączą się przypadkowo, a nie zgodnie ze skłonnościami, jakie niosą.

Gregor był przekonany, że osiągnięcia badawcze mają fundamentalne znaczenie dla rozwoju nauki, dlatego zamówił dziesiątki druków dzieła i wysłał je wybitnym ówczesnym botanikom. Niestety, współcześni nie byli zainteresowani publikacją. Dopiero profesor na Uniwersytecie w Monachium, Karl von Nägeli, zalecił przetestowanie tej teorii na innych gatunkach.

Mendel przeprowadził serię eksperymentów nad krzyżowaniem innych roślin i owadów – pszczół, swoich ulubieńców z dzieciństwa. Niestety Gregor był zawiedziony. Zbiegiem okoliczności zarówno wybrany przez niego rodzaj rośliny, jak i pszczoły posiadały cechy procesu zapłodnienia i mogły rozmnażać się poprzez partenogenezę – „dziewiczą drogę”. Z tego powodu nie potwierdzono danych uzyskanych z doświadczeń z grochem.

Jego zasługi dla nauki doceniono znacznie później – na początku XX w., kiedy w 1900 r. szereg naukowców niezależnie wyrażało postulaty wyprowadzone przez Mendla w poprzednim stuleciu. Rok ten jest zwykle wyznaczany jako rok narodzin nauki o genetyce. Rola mendelizmu w tym jest wielka.

Radziecki genetyk Borys Astaurow opisał naukowe poszukiwania Gregora w następujący sposób:

„Losy klasycznego dzieła Mendla są przewrotne i niepozbawione dramatyzmu. Chociaż odkrył, jasno zademonstrował i w dużej mierze zrozumiał bardzo ogólne wzorce dziedziczności, biologia tamtych czasów nie dojrzała jeszcze do zrozumienia ich fundamentalnej natury.
Sam Gregor Mendel ze zdumiewającą przenikliwością przewidział ogólne znaczenie wzorów odkrytych w grochu. Minęło jeszcze kilka lat i zmarł, nie spodziewając się, jakie namiętności będą szaleć wokół jego imienia i jaką chwałą ostatecznie je okryje”.

Religia

Mendel złożył śluby zakonne w wieku 21 lat, m.in. z powodów związanych z rozwiązaniem trudności finansowych i dostępem do wiedzy. Ze względu na ograniczenia, jakie narzuciła wybrana przez niego droga, przyjął celibat, a koncepcja życia osobistego była dla niego nieobecna. W tradycji katolickiej duchowni ślubują celibat, więc Mendel nie miał żony ani dzieci.

W wieku 25 lat został księdzem w klasztorze augustianów św. Tomasza, który był kulturalnym i naukowym centrum regionu. Opat Cyryl Knapp zachęcał swoich braci do zainteresowania się nauką, a mnisi czuwali nad edukacją uczniów w okolicznych terenach. Mendel lubił także uczyć dzieci i był ulubionym nauczycielem. W ogrodzie klasztornym przeprowadził swoje słynne obecnie eksperymenty hybrydyzacyjne.

W 1868 r., po śmierci swojego duchowego mentora Nappa, Mendel objął stanowisko opata klasztoru Starobrnensky (Augustinsky). Od tego samego roku zakończyły się zakrojone na szeroką skalę poszukiwania naukowe, ustępując miejsca obawom o powierzone miejsce święte. Gregor zajmował się pracą administracyjną i wdawał się w spór z władzami świeckimi w sprawie wprowadzenia dodatkowych podatków dla instytucji religijnych. Funkcję tę piastował do końca życia.

Śmierć

Opat Mendel zmarł w 1884 roku w wieku 61 lat na przewlekłe zapalenie nerek. Na miejscu opactwa, które służyło prawie 40 lat, otwarto później muzeum nazwane jego imieniem. Grób znajduje się w Brnie. Zwieńcza go pomnik z napisem należącym do mnicha:

„Nadejdzie mój czas”.

Gregor Mendel (Gregor Johann Mendel) (1822-84) – austriacki przyrodnik, botanik i przywódca religijny, mnich, twórca doktryny dziedziczności (mendelizm). Po zastosowaniu metod statystycznych do analizy wyników hybrydyzacji odmian grochu (1856-63) sformułował prawa dziedziczności (patrz prawa Mendla).

urodził się Grzegorz Mendel 22 lipca 1822, Heinzendorf, Austro-Węgry, obecnie Ginczyce. Zmarł 6 stycznia 1884 w Brunn, obecnie Brno, Czechy.

Trudne lata nauki

Johann urodził się jako drugie dziecko w rodzinie chłopskiej o mieszanym pochodzeniu niemiecko-słowiańskim i średnich dochodach, jako syn Antona i Rosiny Mendel. W 1840 r. Mendel ukończył sześć klas gimnazjum w Troppau (obecnie Opawa), a rok później rozpoczął naukę filozofii na uniwersytecie w Olmuńcu (obecnie Ołomuniec). Jednak w ciągu tych lat sytuacja finansowa rodziny pogorszyła się i od 16 roku życia Mendel musiał sam zadbać o wyżywienie. Nie mogąc znieść ciągłego takiego stresu, Mendel po ukończeniu zajęć filozoficznych w październiku 1843 roku wstąpił jako nowicjusz do klasztoru Brunn (gdzie otrzymał nowe imię Gregor). Tam znalazł patronat i wsparcie finansowe na dalsze studia.

W 1847 Mendel przyjął święcenia kapłańskie. Jednocześnie od 1845 roku studiował przez 4 lata w Szkole Teologicznej w Brunn. Klasztor augustianów św. Tomasza był ośrodkiem życia naukowego i kulturalnego na Morawach. Oprócz bogatej biblioteki posiadał zbiór minerałów, ogród eksperymentalny i zielnik. Klasztor patronował oświacie szkolnej w regionie.

Nauczyciel mnich

Jako mnich Gregor Mendel lubił uczyć fizyki i matematyki w szkole w pobliskim mieście Znaim, ale nie zdał państwowego egzaminu certyfikującego nauczyciela. Widząc jego zamiłowanie do wiedzy i wysokie zdolności intelektualne, opat klasztoru wysłał go na dalsze studia na Uniwersytecie Wiedeńskim, gdzie Mendel studiował jako student przez cztery semestry w latach 1851-53, uczęszczając na seminaria i kursy z matematyki i nauki przyrodnicze, w szczególności kurs słynnej fizyki K. Dopplera. Dobre przygotowanie fizyczne i matematyczne pomogło później Mendelowi w sformułowaniu praw dziedziczenia. Po powrocie do Brunn Mendel kontynuował naukę (uczył fizyki i historii naturalnej w prawdziwej szkole), ale jego druga próba zdobycia uprawnień nauczycielskich ponownie zakończyła się niepowodzeniem.

Doświadczenia na mieszańcach grochu

Od 1856 roku Gregor Mendel zaczął w ogrodzie klasztornym (o szerokości 7 metrów i długości 35 metrów) prowadzić przemyślane, szeroko zakrojone eksperymenty na krzyżowaniu roślin (przede wszystkim starannie wyselekcjonowanych odmian grochu) i wyjaśnianiu wzorców dziedziczenia cech u potomstwo mieszańców. W 1863 r. zakończył eksperymenty, a w 1865 r. na dwóch zebraniach Towarzystwa Przyrodników Brunn poinformował o wynikach swojej pracy. W 1866 roku w pismach towarzystwa ukazał się jego artykuł „Doświadczenia nad mieszańcami roślin”, które położyły podwaliny pod genetykę jako samodzielną naukę. To rzadki przypadek w historii wiedzy, gdy jeden artykuł oznacza narodziny nowej dyscypliny naukowej. Dlaczego jest to rozpatrywane w ten sposób?

Prace nad hybrydyzacją roślin i badaniami dziedziczenia cech u potomstwa mieszańców były prowadzone dziesiątki lat przed Mendelem w różnych krajach zarówno przez hodowców, jak i botaników. Fakty dominacji, rozszczepienia i łączenia cech zostały dostrzeżone i opisane, zwłaszcza w doświadczeniach francuskiego botanika C. Nodina. Nawet Darwin, krzyżując odmiany lwiej paszczy różniące się budową kwiatów, uzyskał w drugim pokoleniu stosunek form zbliżony do znanego podziału mendlowskiego wynoszącego 3:1, ale widział w tym jedynie „kapryśną grę sił dziedziczności. ” Różnorodność gatunków i form roślin branych do eksperymentów zwiększała liczbę twierdzeń, ale zmniejszała ich ważność. Znaczenie lub „dusza faktów” (wyrażenie Henriego Poincarégo) pozostawało niejasne aż do Mendla.

Po drugie, Gregor Mendel sformułował dwie podstawowe zasady, czyli prawa dziedziczenia cech w ciągu serii pokoleń, które umożliwiają przewidywanie. Wreszcie Mendel pośrednio wyraził ideę dyskretności i binarności dziedzicznych skłonności: każda cecha jest kontrolowana przez parę skłonności matki i ojca (lub geny, jak później je nazwano), które są przekazywane mieszańcom poprzez rodzicielską reprodukcję komórek i nigdzie nie znikają. Kształty charakterów nie wpływają na siebie nawzajem, lecz rozchodzą się podczas tworzenia komórek rozrodczych, a następnie swobodnie łączą się w potomkach (prawa rozdzielania i łączenia charakterów). Parowanie skłonności, parowanie chromosomów, podwójna helisa DNA – to logiczna konsekwencja i główna ścieżka rozwoju genetyki XX wieku w oparciu o idee Mendla.

Wielkie odkrycia często nie są natychmiast rozpoznawane

Choć pisma Towarzystwa, w którym opublikowano artykuł Mendla, wpłynęły do 120 bibliotek naukowych, a Mendel wysłał dodatkowo 40 przedruków, jego praca spotkała się tylko z jednym pozytywnym odzewem – od K. Nägeli, profesora botaniki z Monachium. Sam Nägeli zajmował się hybrydyzacją, wprowadził termin „modyfikacja” i przedstawił spekulatywną teorię dziedziczności. Wątpił jednak, czy prawa stwierdzone w przypadku grochu są uniwersalne i zalecił powtórzenie eksperymentów na innych gatunkach. Mendel z szacunkiem zgodził się na to. Jednak jego próba powtórzenia wyników uzyskanych na grochu na jastrzębiu, z którym pracował Nägeli, zakończyła się niepowodzeniem. Dopiero kilkadziesiąt lat później stało się jasne, dlaczego. Nasiona jastrzębowca powstają partenogenetycznie, bez udziału rozmnażania płciowego. Od zasad Gregora Mendla istniały inne wyjątki, które zinterpretowano znacznie później. Po części jest to powód chłodnego przyjęcia jego twórczości. Począwszy od roku 1900, po niemal równoczesnym opublikowaniu artykułów trzech botaników – H. De Vriesa, K. Corrensa i E. Cermaka-Zesenegga, którzy niezależnie potwierdzili dane Mendla własnymi eksperymentami, nastąpiła błyskawiczna eksplozja uznania dla jego twórczości . Za rok narodzin genetyki uważa się rok 1900.

Wokół paradoksalnego losu związanego z odkryciem i ponownym odkryciem praw Mendla powstał piękny mit, że jego dzieło pozostało całkowicie nieznane i zostało odkryte jedynie przez przypadek i niezależnie, 35 lat później, przez trzech ponownych odkrywców. W rzeczywistości prace Mendla były cytowane około 15 razy w podsumowaniu mieszańców roślin z 1881 roku i botanicy o tym wiedzieli. Co więcej, jak się okazało, analizując zeszyty ćwiczeń K. Corrensa, już w 1896 r. przeczytał artykuł Mendla, a nawet napisał jego streszczenie, ale nie rozumiał wówczas jego głębokiego znaczenia i zapomniał.

Styl przeprowadzania eksperymentów i przedstawiania wyników w klasycznym artykule Mendla nasuwa z dużym prawdopodobieństwem założenie, do którego doszedł angielski statystyk matematyczny i genetyk R. E. Fisher w 1936 roku: Mendel najpierw intuicyjnie wniknął w „duszę faktów”, a następnie zaplanował serię wielu lat eksperymentów, aby wgląd jego pomysł wyszedł na światło dzienne w najlepszy możliwy sposób. Piękno i rygor stosunków liczbowych form podczas rozszczepienia (3:1 lub 9:3:3:1), harmonia, w jaką udało się zmieścić chaos faktów z zakresu zmienności dziedzicznej, umiejętność dokonywania przewidywania - wszystko to wewnętrznie przekonało Mendla o uniwersalnym charakterze tego, co odkrył na temat praw grochu. Pozostało tylko przekonać społeczność naukową. Ale to zadanie jest równie trudne, jak samo odkrycie. Przecież znajomość faktów nie oznacza ich zrozumienia. Duże odkrycie zawsze wiąże się z osobistą wiedzą, poczuciem piękna i całości w oparciu o elementy intuicyjne i emocjonalne. Trudno jest przekazać ten nieracjonalny rodzaj wiedzy innym ludziom, ponieważ wymaga to wysiłku i tej samej intuicji z ich strony.

Losy odkrycia Mendla – 35-letnie opóźnienie pomiędzy samym faktem odkrycia a jego uznaniem w społeczeństwie – nie jest paradoksem, ale raczej normą w nauce. I tak 100 lat po Mendlu, już w okresie rozkwitu genetyki, podobny los nieuznania przez 25 lat spotkał odkrycie ruchomych elementów genetycznych przez B. McClintocka. I to pomimo faktu, że w odróżnieniu od Mendla w chwili swojego odkrycia była niezwykle szanowanym naukowcem i członkiem Narodowej Akademii Nauk USA.

W 1868 roku Grzegorz Mendel został wybrany na opata klasztoru i praktycznie wycofał się z działalności naukowej. Jego archiwum zawiera notatki z zakresu meteorologii, pszczelarstwa i językoznawstwa. Na miejscu klasztoru w Brnie powstało obecnie Muzeum Mendla; wydawany jest specjalny magazyn „Folia Mendeliana”.

Więcej o Gregorze Mendlu z innego źródła:

Austro-węgierski naukowiec Gregor Mendel słusznie uważany jest za twórcę nauki o dziedziczności - genetyki. Praca badacza, „odkryta” dopiero w 1900 r., przyniosła Mendelowi pośmiertną sławę i dała początek nowej nauce, którą później nazwano genetyką. Do końca lat siedemdziesiątych XX wieku genetyka podążała głównie drogą wytyczoną przez Mendla i dopiero gdy naukowcy nauczyli się odczytywać sekwencję zasad nukleinowych w cząsteczkach DNA, zaczęto badać dziedziczność nie poprzez analizę wyników hybrydyzacji, ale w oparciu o metody fizykochemiczne.

Już w szkole podstawowej Gregor Mendel wykazywał wybitne zdolności matematyczne i za namową nauczycieli kontynuował naukę w gimnazjum pobliskiej Opawy. Jednak w rodzinie nie było wystarczającej ilości pieniędzy na dalszą edukację Mendla. Z wielkim trudem udało im się zebrać tyle, aby ukończyć kurs gimnazjalny. Z pomocą przyszła młodsza siostra Teresa, która przekazała zachowany dla niej posag. Dzięki tym funduszom Mendel mógł przez jakiś czas studiować na uniwersyteckich kursach przygotowawczych. Potem fundusze rodziny całkowicie wyschły.

Rozwiązanie zaproponował profesor matematyki Franz. Doradził Mendelowi wstąpienie do klasztoru augustianów w Brnie. Na jego czele stał wówczas opat Cyril Napp, człowiek o szerokich poglądach, zachęcający do uprawiania nauki. W 1843 roku Mendel wstąpił do tego klasztoru i otrzymał imię Gregor (przy urodzeniu nadano mu imię Johann). Cztery lata później klasztor wysłał dwudziestopięcioletniego mnicha Mendla jako nauczyciela w szkole średniej. Następnie w latach 1851-1853 studiował nauki przyrodnicze, zwłaszcza fizykę, na Uniwersytecie Wiedeńskim, po czym został nauczycielem fizyki i historii naturalnej w szkole realnej w Brnie.

Jego czternastoletnia działalność pedagogiczna spotkała się z dużym uznaniem zarówno ze strony dyrekcji szkoły, jak i uczniów. Z wspomnień tego ostatniego wynika, że był on jednym z ich ulubionych nauczycieli. Przez ostatnie piętnaście lat życia opatem klasztoru był Grzegorz Mendel.

Gregor od młodości interesował się historią naturalną. Będąc bardziej amatorem niż zawodowym biologiem, Mendel nieustannie eksperymentował z różnymi roślinami i pszczołami. W 1856 roku rozpoczął klasyczną pracę nad hybrydyzacją i analizą dziedziczenia cech u grochu.

Na malutkim, bo niespełna dwustu hektarach pracował Gregor Mendel, ogród klasztorny. Siewał groszek przez osiem lat, manipulując dwudziestoma odmianami tej rośliny, różniącymi się kolorem kwiatów i rodzajem nasion. Przeprowadził dziesięć tysięcy eksperymentów. Swoją pracowitością i cierpliwością ogromnie zadziwił swoich partnerów, Winkelmeyera i Lilenthala, którzy pomagali mu w niezbędnych sprawach, a także bardzo skłonnego do picia ogrodnika Maresha. Jeśli Mendel udzielał wyjaśnień swoim asystentom, jest mało prawdopodobne, aby go zrozumieli.

Życie w klasztorze św. Tomasza toczyło się powoli. Gregor Mendel także był spokojny. Wytrwały, spostrzegawczy i bardzo cierpliwy. Badając kształt nasion roślin uzyskanych w wyniku krzyżówek, aby zrozumieć wzorce przenoszenia tylko jednej cechy („gładki – pomarszczony”), poddał analizie 7324 groszki. Przyjrzał się każdemu nasionku przez szkło powiększające, porównując ich kształt i robiąc notatki.

Wraz z eksperymentami Gregora Mendla rozpoczęło się kolejne odliczanie czasu, którego główną cechą wyróżniającą była ponownie wprowadzona przez Mendla analiza hybrydologiczna dziedziczności indywidualnych cech rodziców u potomstwa. Trudno powiedzieć, co dokładnie skłoniło przyrodnika do zwrócenia się ku myśleniu abstrakcyjnemu, oderwania się od gołych liczb i licznych eksperymentów. Ale właśnie to pozwoliło skromnemu nauczycielowi szkoły klasztornej spojrzeć na całościowy obraz badań; zobaczyć to dopiero po pominięciu części dziesiątych i setnych z powodu nieuniknionych różnic statystycznych. Dopiero wtedy alternatywne cechy, dosłownie „oznaczone” przez badacza, ujawniły dla niego coś rewelacyjnego: pewne rodzaje krzyżowania u różnych potomków dają stosunek 3:1, 1:1 lub 1:2:1.

Gregor Mendel zwrócił się do twórczości swoich poprzedników dla potwierdzenia swoich przypuszczeń. Ci, których badacz szanował jako autorytety, w różnym czasie i każdy na swój sposób doszli do ogólnego wniosku: geny mogą mieć właściwości dominujące (supresyjne) lub recesywne (stłumione). A jeśli tak, konkluduje Mendel, to połączenie heterogenicznych genów daje taki sam podział cech, jaki obserwuje się w jego własnych eksperymentach. I w samych wskaźnikach, które obliczył na podstawie jego analizy statystycznej. „Sprawdzając zgodność z algebrą” zachodzących zmian w powstałych pokoleniach grochu, naukowiec wprowadził nawet oznaczenia literowe, oznaczając dużą literą stan dominujący, a małą literą stan recesywny tego samego genu.

G. Mendel udowodnił, że o każdej charakterystyce organizmu decydują czynniki dziedziczne, skłonności (później nazwano je genami), przekazywane z rodziców na potomstwo za pomocą komórek rozrodczych. W wyniku krzyżowania mogą pojawić się nowe kombinacje cech dziedzicznych. Można także przewidzieć częstotliwość występowania każdej takiej kombinacji.

Podsumowując, wyniki pracy naukowca wyglądają następująco:

Wszystkie rośliny hybrydowe pierwszej generacji są takie same i wykazują cechy jednego z rodziców;
- wśród mieszańców drugiej generacji rośliny o cechach dominujących i recesywnych występują w proporcji 3:1;
- dwie cechy zachowują się u potomstwa niezależnie i występują we wszystkich możliwych kombinacjach w drugim pokoleniu;
- należy rozróżnić cechy i ich skłonności dziedziczne (rośliny wykazujące cechy dominujące mogą w formie ukrytej posiadać skłonności recesywne);
- połączenie gamet męskich i żeńskich jest przypadkowe w zależności od cech, jakie te gamety posiadają.

W lutym i marcu 1865 roku w dwóch sprawozdaniach z posiedzeń prowincjonalnego koła naukowego, zwanego Towarzystwem Przyrodników miasta Bru, jeden z jego członków zwyczajnych, Gregor Mendel, przedstawił wyniki swoich wieloletnich badań, zakończonych w 1863 roku . Mimo że jego relacje zostały przyjęte przez członków koła dość chłodno, zdecydował się opublikować swoje dzieło. Została ona opublikowana w 1866 roku w pracach towarzystwa zatytułowanych „Doświadczenia nad mieszańcami roślinnymi”.

Współcześni nie rozumieli Mendla i nie doceniali jego twórczości. Dla wielu naukowców obalenie wniosku Mendla oznaczałoby nic innego jak potwierdzenie ich własnej koncepcji, która głosi, że cechę nabytą można „wcisnąć” do chromosomu i przekształcić w odziedziczoną. O ile czcigodni naukowcy nie stłumili „wywrotowej” konkluzji skromnego opata klasztoru z Brna, o tyle wymyślili najróżniejsze epitety, by upokorzyć i ośmieszyć. Ale czas zdecydował na swój sposób.

Gregor Mendel nie był rozpoznawany przez współczesnych. Schemat wydawał im się zbyt prosty i naiwny, w który bez nacisku i skrzypienia pasowały złożone zjawiska, które w umysłach ludzkości stanowiły podstawę niewzruszonej piramidy ewolucji. Ponadto koncepcja Mendla miała również słabe punkty. Tak przynajmniej wydawało się jego przeciwnikom. I samego badacza także, bo nie potrafił rozwiać ich wątpliwości. Jednym z „winowajców” jego niepowodzeń był jastrząb.

Botanik Karl von Naegeli, profesor Uniwersytetu w Monachium, po przeczytaniu prac Mendla, zasugerował autorowi przetestowanie odkrytych przez niego praw na jastrzębiu. Ta mała roślina była ulubionym tematem Naegeliego. I Mendel się zgodził. Dużo energii poświęcił nowym eksperymentom. Hawkweed to wyjątkowo niewygodna roślina do sztucznego krzyżowania. Bardzo mały. Musiałem wytężać wzrok, ale zaczął się on coraz bardziej pogarszać. Potomstwo powstałe w wyniku skrzyżowania jastrzębowca nie przestrzegało prawa, jego zdaniem, obowiązującego wszystkich. Dopiero po latach, gdy biolodzy ustalili fakt innego, niepłciowego rozmnażania się szylkretowca, zarzuty profesora Naegeliego, głównego przeciwnika Mendla, zostały usunięte z porządku obrad. Ale niestety ani Mendel, ani sam Nägeli już nie żyli.

Największy radziecki genetyk, akademik B.L., bardzo obrazowo wypowiadał się o losach dzieła Mendla. Astaurow, pierwszy prezes Ogólnounijnego Towarzystwa Genetyki i Hodowców imienia Mikołaja Iwanowicza Wawiłowa: „Los klasycznego dzieła Mendla jest przewrotny i nie jest obcy dramatowi. Chociaż odkrył, jasno zademonstrował i w dużej mierze zrozumiał bardzo ogólne wzorce dziedziczności, biologia tamtych czasów nie dojrzała jeszcze do zrozumienia ich fundamentalnej natury. Sam Gregor Mendel ze zdumiewającą przenikliwością przewidział ogólną zasadność wzorów odkrytych na grochu i otrzymał pewne dowody na ich zastosowanie do innych roślin (trzy rodzaje fasoli, dwa rodzaje skrzelowców, kukurydza i nocna piękność). Jednak jego uporczywe i żmudne próby zastosowania odkrytych wzorców do krzyżowania wielu odmian i gatunków jastrzębowca nie spełniły oczekiwań i poniosły całkowite fiasko. O ile wybór pierwszego obiektu (grochu) był szczęśliwy, o tyle drugi był równie nieudany. Dopiero znacznie później, już w naszym stuleciu, stało się jasne, że osobliwe wzorce dziedziczenia cech u szylkretowca stanowią wyjątek potwierdzający regułę.

W czasach Mendla nikt nie mógł podejrzewać, że dokonane przez niego krzyżówki pomiędzy odmianami jastrzębowca w rzeczywistości nie miały miejsca, gdyż roślina ta rozmnaża się bez zapylenia i zapłodnienia, w sposób dziewiczy, poprzez tzw. apogamię. Niepowodzenie żmudnych i intensywnych eksperymentów, które spowodowało niemal całkowitą utratę wzroku, uciążliwe obowiązki prałata spadające na Mendla i podeszły wiek zmusiły go do zaprzestania ulubionych badań.

Minęło jeszcze kilka lat i Gregor Mendel zmarł, nie spodziewając się, jakie namiętności będą szaleć wokół jego nazwiska i jaką chwałą ostatecznie je okryje. Tak, sława i honor przyjdą do Mendla po jego śmierci. Opuści życie, nie rozwikłając tajemnicy jastrzębia, który nie „pasował” do wyprowadzonych przez niego praw dotyczących jednolitości mieszańców pierwszego pokolenia i podziału cech u potomstwa.

Mendelowi byłoby znacznie łatwiej, gdyby wiedział o pracach innego naukowca, Adamsa., który opublikował już wówczas pionierską pracę na temat dziedziczenia cech u człowieka. Ale Mendel nie znał tej pracy. Ale Adams na podstawie empirycznych obserwacji rodzin z chorobami dziedzicznymi faktycznie sformułował koncepcję skłonności dziedzicznych, zwracając uwagę na dominujące i recesywne dziedziczenie cech u ludzi. Ale botanicy nie słyszeli o pracy lekarza, a on prawdopodobnie miał tyle praktycznej pracy medycznej do wykonania, że po prostu nie starczało mu czasu na abstrakcyjne myśli. Ogólnie rzecz biorąc, w ten czy inny sposób genetycy dowiedzieli się o obserwacjach Adamsa dopiero wtedy, gdy zaczęli poważnie studiować historię genetyki człowieka.

Mendel też miał pecha. Zbyt wcześnie wielki badacz ogłosił swoje odkrycia światu naukowemu. Ten ostatni nie był jeszcze na to gotowy. Dopiero w 1900 roku, wraz z ponownym odkryciem praw Mendla, świat był zdumiony pięknem logiki eksperymentu badacza i elegancką dokładnością jego obliczeń. I choć gen nadal pozostawał hipotetyczną jednostką dziedziczności, ostatecznie rozwiały się wątpliwości co do jego materialności.

Gregor Mendel był rówieśnikiem Karola Darwina. Jednak artykuł mnicha z Brunn nie przykuł uwagi autora „O powstawaniu gatunków”. Można się tylko domyślać, jak Darwin doceniłby odkrycie Mendla, gdyby się z nim zapoznał. Tymczasem wielki angielski przyrodnik wykazał duże zainteresowanie hybrydyzacją roślin. Krzyżując różne formy lwia paszcza, pisał o rozdzieleniu mieszańców w drugim pokoleniu: „Dlaczego tak jest. Bóg wie..."

Zmarł Grzegorz Mendel 6 stycznia 1884 r. opat klasztoru, w którym przeprowadzał swoje doświadczenia z groszkiem. Mendel jednak, niezauważony przez współczesnych, nie zachwiał się w swej słuszności. Powiedział:

„Nadejdzie mój czas”. Te słowa widnieją na jego pomniku, ustawionym przed ogrodem klasztornym, gdzie przeprowadzał swoje eksperymenty.

Słynny fizyk Erwin Schrödinger uważał, że zastosowanie praw Mendla jest równoznaczne z wprowadzeniem zasad kwantowych do biologii.

Rewolucyjna rola mendelizmu w biologii stawała się coraz bardziej oczywista. Na początku lat trzydziestych naszego stulecia genetyka i prawa Mendla stały się uznanymi fundamentami współczesnego darwinizmu. Mendelizm stał się teoretyczną podstawą rozwoju nowych, wysokowydajnych odmian roślin uprawnych, bardziej produktywnych ras zwierząt gospodarskich i pożytecznych gatunków mikroorganizmów. Mendelizm dał impuls do rozwoju genetyki medycznej...

W klasztorze augustianów na obrzeżach Brna wzniesiono tablicę pamiątkową, a obok ogrodu frontowego wzniesiono piękny marmurowy pomnik Gregora Mendla. Pomieszczenia dawnego klasztoru, z widokiem na ogród frontowy, w którym Mendel przeprowadzał swoje eksperymenty, zostały obecnie przekształcone w muzeum nazwane jego imieniem. Zgromadzone są tu rękopisy (niestety część z nich zaginęła w czasie wojny), dokumenty, rysunki i portrety związane z życiem naukowca, należące do niego księgi z notatkami na marginesach, mikroskop i inne przyrządy, którymi się posługiwał , a także wydane w różnych krajach książki poświęcone jemu i jego odkryciu.

Na początku XIX w., w roku 1822, na Morawach Austriackich, we wsi Hanzendorf, w rodzinie chłopskiej urodził się chłopiec. Był drugim dzieckiem w rodzinie. Po urodzeniu otrzymał imię Johann, nazwisko jego ojca brzmiało Mendel.

Życie nie było łatwe, dziecko nie było zepsute. Johann od dzieciństwa przywykł do pracy na wsi i zakochał się w niej, zwłaszcza w ogrodnictwie i pszczelarstwie. Jak przydatne były umiejętności, które nabył w dzieciństwie?

Chłopiec wcześnie pokazał niezwykłe zdolności. Mendel miał 11 lat, kiedy został przeniesiony ze szkoły wiejskiej do czteroletniej szkoły w pobliskim mieście. Od razu się tam sprawdził i rok później trafił do gimnazjum w Opawie.

Rodzicom było trudno płacić za szkołę i wspierać syna. A potem rodzinę spotkało nieszczęście: ojciec został poważnie ranny - kłoda spadła mu na klatkę piersiową. W 1840 roku Johann ukończył gimnazjum i jednocześnie szkołę nauczycielską. W 1840 r. Mendel ukończył sześć klas gimnazjum w Troppau (obecnie Opawa), a rok później rozpoczął naukę filozofii na uniwersytecie w Olmuńcu (obecnie Ołomuniec). Jednak w ciągu tych lat sytuacja finansowa rodziny pogorszyła się i od 16 roku życia Mendel musiał sam zadbać o wyżywienie. Nie mogąc znieść ciągłego takiego stresu, Mendel po ukończeniu zajęć filozoficznych w październiku 1843 roku wstąpił jako nowicjusz do klasztoru Brunn (gdzie otrzymał nowe imię Gregor). Tam znalazł patronat i wsparcie finansowe na dalsze studia. W 1847 Mendel przyjął święcenia kapłańskie. Jednocześnie od 1845 roku studiował przez 4 lata w Szkole Teologicznej w Brunn. Klasztor augustianów św. Tomasza był ośrodkiem życia naukowego i kulturalnego na Morawach. Oprócz bogatej biblioteki posiadał zbiór minerałów, ogród eksperymentalny i zielnik. Klasztor patronował oświacie szkolnej w regionie.

Pomimo trudności Mendel kontynuuje naukę. Obecnie na zajęciach z filozofii w mieście Olomeuc. Uczą tu nie tylko filozofii, ale także matematyki i fizyki – przedmiotów, bez których Mendel, z głębi serca biolog, nie wyobrażał sobie swojego przyszłego życia. Biologia i matematyka! Dziś to połączenie jest nierozerwalne, ale w XIX wieku wydawało się absurdalne. To Mendel jako pierwszy kontynuował szeroką ścieżkę metod matematycznych w biologii.

Kontynuuje naukę, ale życie jest ciężkie i przychodzą dni, gdy – jak sam przyznaje Mendel – „nie mogę już dłużej znosić takiego stresu”. I wtedy w jego życiu następuje punkt zwrotny: Mendel zostaje mnichem. Nie ukrywa wcale powodów, które skłoniły go do podjęcia tego kroku. W swojej autobiografii pisze: „Zostałem zmuszony do zajęcia stanowiska, które uwolniło mnie od zmartwień o jedzenie”. Szczerze mówiąc, prawda? I ani słowa o religii czy Bogu. Nieodparte pragnienie nauki, pragnienie wiedzy i całkowity brak przywiązania do doktryny religijnej doprowadziły Mendla do klasztoru. Skończył 21 lat. Ci, którzy zostali mnichami, przyjmowali nowe imię na znak wyrzeczenia się świata. Johann stał się Gregorem.

Był okres, kiedy został księdzem. Bardzo krótki okres. Pocieszaj cierpiących, wyposaż umierających w ich ostatnią podróż. Mendelowi niezbyt się to podobało. I robi wszystko, żeby uwolnić się od przykrych obowiązków.

Nauczanie to inna sprawa. Jako mnich Mendel lubił uczyć fizyki i matematyki w szkole w pobliskim mieście Znaim, ale nie zdał państwowego egzaminu certyfikującego nauczyciela. Widząc jego zamiłowanie do wiedzy i wysokie zdolności intelektualne, opat klasztoru wysłał go na dalsze studia na Uniwersytecie Wiedeńskim, gdzie Mendel studiował jako student przez cztery semestry w latach 1851-53, uczęszczając na seminaria i kursy z matematyki i nauki przyrodnicze, w szczególności kurs słynnej fizyki K. Dopplera. Dobre przygotowanie fizyczne i matematyczne pomogło później Mendelowi w sformułowaniu praw dziedziczenia. Po powrocie do Brunn Mendel kontynuował naukę (uczył fizyki i historii naturalnej w prawdziwej szkole), ale jego druga próba zdobycia uprawnień nauczycielskich ponownie zakończyła się niepowodzeniem.

Co ciekawe, Mendel dwukrotnie zdawał egzamin na nauczyciela i... dwukrotnie oblał! Ale był bardzo wykształconym człowiekiem. Nie ma co mówić o biologii, której Mendel wkrótce stał się klasykiem, był niezwykle utalentowanym matematykiem, bardzo kochał fizykę i znał ją bardzo dobrze.

Niezdane egzaminy nie przeszkodziły mu w działalności dydaktycznej. W szkole miejskiej w Brnie nauczyciel Mendel był bardzo ceniony. I uczył bez dyplomu.

Były lata w życiu Mendla, kiedy stał się odludkiem. Ale nie zginał kolan przed ikonami, ale... przed łanami grochu. Od 1856 roku Mendel zaczął w ogrodzie klasztornym (o szerokości 7 m i długości 35 m) prowadzić przemyślane, szeroko zakrojone eksperymenty na krzyżowaniu roślin (przede wszystkim starannie wyselekcjonowanych odmian grochu) i wyjaśnianiu wzorców dziedziczenia cech w potomstwo mieszańców. W 1863 r. zakończył eksperymenty, a w 1865 r. na dwóch zebraniach Towarzystwa Przyrodników Brunn poinformował o wynikach swojej pracy. Od rana do wieczora pracował w małym ogrodzie klasztornym. Tutaj w latach 1854–1863 Mendel przeprowadzał swoje klasyczne eksperymenty, których wyniki nie są przestarzałe do dziś. G. Mendel swoje sukcesy naukowe zawdzięcza także niezwykle trafnemu wyborowi obiektu badań. W sumie przebadał 20 tysięcy potomków w czterech pokoleniach grochu.

Eksperymenty z krzyżowaniem grochu trwają od około 10 lat. Każdej wiosny Mendel sadził rośliny na swojej działce. Raport „Eksperymenty na mieszańcach roślin”, odczytany przyrodnikom Brune w 1865 r., zaskoczył nawet przyjaciół.

Groch był wygodny z różnych powodów. Potomstwo tej rośliny ma wiele wyraźnie rozpoznawalnych cech - zielony lub żółty kolor liścieni, gładkie lub przeciwnie, pomarszczone nasiona, spęcznioną lub zwężoną fasolę, długą lub krótką oś łodygi kwiatostanu i tak dalej. Nie było przejściowych, połowicznych „zamazanych” znaków. Za każdym razem można było śmiało powiedzieć „tak” lub „nie”, „albo-albo” i zająć się alternatywą. Nie było zatem potrzeby podważać wniosków Mendla, poddawać w nie wątpliwości. I wszystkie postanowienia teorii Mendla nie zostały już przez nikogo obalone i zasłużenie stały się częścią złotego funduszu nauki.

W 1866 roku w pismach towarzystwa ukazał się jego artykuł „Doświadczenia nad mieszańcami roślin”, które położyły podwaliny pod genetykę jako samodzielną naukę. To rzadki przypadek w historii wiedzy, gdy jeden artykuł oznacza narodziny nowej dyscypliny naukowej. Dlaczego jest to rozpatrywane w ten sposób?

Prace nad hybrydyzacją roślin i badaniami dziedziczenia cech u potomstwa mieszańców były prowadzone dziesiątki lat przed Mendelem w różnych krajach zarówno przez hodowców, jak i botaników. Fakty dominacji, rozszczepienia i łączenia cech zostały dostrzeżone i opisane, zwłaszcza w doświadczeniach francuskiego botanika C. Nodina. Nawet Darwin, krzyżując odmiany lwiej paszczy różniące się budową kwiatów, uzyskał w drugim pokoleniu stosunek form zbliżony do dobrze znanego podziału mendlowskiego wynoszącego 3:1, ale widział w tym jedynie „kapryśną grę sił dziedziczności”. Różnorodność gatunków i form roślin branych do eksperymentów zwiększała liczbę twierdzeń, ale zmniejszała ich ważność. Znaczenie lub „dusza faktów” (wyrażenie Henriego Poincarégo) pozostawało niejasne aż do Mendla.

Zupełnie inne konsekwencje wynikły z siedmioletniej pracy Mendla, która słusznie stanowi podstawę genetyki. Po pierwsze, stworzył naukowe zasady opisu i badania mieszańców i ich potomstwa (jakie formy krzyżują się, jak przeprowadzać analizy w pierwszym i drugim pokoleniu). Mendel opracował i zastosował algebraiczny system symboli i zapisów znaków, co stanowiło ważną innowację koncepcyjną. Po drugie, Mendel sformułował dwie podstawowe zasady, czyli prawa dziedziczenia cech przez pokolenia, które umożliwiają przewidywanie. Wreszcie Mendel pośrednio wyraził ideę dyskretności i binarności dziedzicznych skłonności: każda cecha jest kontrolowana przez parę skłonności matki i ojca (lub geny, jak później je nazwano), które są przekazywane mieszańcom poprzez rodzicielską reprodukcję komórek i nigdzie nie znikają. Kształty charakterów nie wpływają na siebie nawzajem, lecz rozchodzą się podczas tworzenia komórek rozrodczych, a następnie swobodnie łączą się w potomkach (prawa rozdzielania i łączenia charakterów). Parowanie skłonności, parowanie chromosomów, podwójna helisa DNA – to logiczna konsekwencja i główna ścieżka rozwoju genetyki XX wieku w oparciu o idee Mendla.

W 1868 roku Mendel został wybrany na opata klasztoru i praktycznie wycofał się z działalności naukowej. Jego archiwum zawiera notatki z zakresu meteorologii, pszczelarstwa i językoznawstwa. Na miejscu klasztoru w Brnie powstało obecnie Muzeum Mendla; Wydawany jest specjalny magazyn „Folia Mendeliana”.