Gregoro Mendelio gyvenimas ir mokslinė veikla. Mendelio indėlis į biologiją ir genetiką. Mendelio mokslinis metodas

Austrų kunigas ir botanikas Gregoras Johanas Mendelis padėjo genetikos mokslo pagrindus. Jis matematiškai išvedė genetikos dėsnius, kurie dabar vadinami jo vardu.

Johanas Mendelis gimė 1822 m. liepos 22 d. Heisendorfe, Austrijoje. Būdamas vaikas, jis pradėjo domėtis augalų ir aplinkos tyrimais. Po dvejų metų studijų Olmito Filosofijos institute Mendelis nusprendė įstoti į Briunno vienuolyną. Tai atsitiko 1843 m. Per tonzūros apeigas kaip vienuolis jam buvo suteiktas Gregoro vardas. Jau 1847 metais tapo kunigu.

Dvasininko gyvenimas susideda ne tik iš maldų. Mendelis sugebėjo daug laiko skirti studijoms ir mokslams. 1850 m. jis nusprendė laikyti egzaminus, kad taptų mokytoju, tačiau jam nepavyko ir gavo „D“ iš biologijos ir geologijos. Mendelis 1851–1853 m. praleido Vienos universitete, kur studijavo fiziką, chemiją, zoologiją, botaniką ir matematiką. Grįžęs į Bruną, tėvas Gregoras pradėjo mokytojauti mokykloje, nors niekada neišlaikė egzamino, kad taptų mokytoju. 1868 m. Johanas Mendelis tapo abatu.

Mendelis atliko savo eksperimentus, kurie galiausiai paskatino sensacingą genetikos dėsnių atradimą, savo mažame parapijos sode nuo 1856 m. Pažymėtina, kad šventojo tėvo aplinka prisidėjo prie mokslinių tyrimų. Faktas yra tas, kad kai kurie jo draugai turėjo labai gerą išsilavinimą gamtos mokslų srityje. Jie dažnai lankydavosi įvairiuose moksliniuose seminaruose, kuriuose dalyvaudavo ir Mendelis. Be to, vienuolynas turėjo labai turtingą biblioteką, kurios nuolatinis lankytojas buvo Mendelis. Jį labai įkvėpė Darvino knyga „Rūšių kilmė“, tačiau tikrai žinoma, kad Mendelio eksperimentai prasidėjo dar gerokai prieš išleidžiant šį veikalą.

1865 m. vasario 8 ir 8 d. Gregoras (Johannas) Mendelis kalbėjo gamtos istorijos draugijos susitikimuose Briunne, kur kalbėjo apie savo neįprastus atradimus dar nežinomoje srityje (kuri vėliau bus žinoma kaip genetika). Gregoras Mendelis atliko eksperimentus su paprastais žirniais, tačiau vėliau eksperimentinių objektų asortimentas buvo gerokai išplėstas. Dėl to Mendelis priėjo prie išvados, kad įvairios konkretaus augalo ar gyvūno savybės atsiranda ne šiaip sau, o priklauso nuo „tėvų“. Informacija apie šiuos paveldimus požymius perduodama per genus (mendelio sugalvotas terminas, iš kurio kilęs terminas „genetika“). Jau 1866 metais buvo išleista Mendelio knyga „Versuche uber Pflanzenhybriden“ („Eksperimentai su augalų hibridais“). Tačiau amžininkai neįvertino kuklaus Bruno kunigo atradimų revoliucinio pobūdžio.

Mendelio moksliniai tyrimai neatitraukė jo nuo kasdienių pareigų. 1868 m. tapo abatu, viso vienuolyno mentoriumi. Šiose pareigose jis puikiai gynė bažnyčios apskritai ir konkrečiai Brunn vienuolyno interesus. Jam sekėsi išvengti konfliktų su valdžia ir pernelyg didelių mokesčių. Jį labai mėgo parapijiečiai ir studentai, jaunieji vienuoliai.

1884 m. sausio 6 d. mirė Gregoro tėvas (Johanas Mendelis). Jis palaidotas savo gimtojoje Brune. Mokslininko šlovė Mendelis išgarsėjo po jo mirties, kai eksperimentus, panašius į jo eksperimentus 1900 m., savarankiškai atliko trys Europos botanikai, kurių rezultatai buvo panašūs į Mendelio.

Gregoras Mendelis – mokytojas ar vienuolis?

Mendelio likimas po Teologijos instituto jau sutvarkytas. Dvidešimt septynerių metų kanauninkas, įšventintas kunigu, gavo puikią parapiją Senajame Briune. Teologijos daktaro egzaminus jis ruošėsi laikyti ištisus metus, kai gyvenime įvyksta rimtų pokyčių. Georgas Mendelis nusprendžia gana dramatiškai pakeisti savo likimą ir atsisako atlikti religines paslaugas. Jis norėtų studijuoti gamtą ir dėl šios aistros nusprendžia užimti vietą Znaimo gimnazijoje, kurioje tuo metu buvo atidaryta 7 klasė. Jis prašo užimti „poprofesoriaus“ pareigas.

Rusijoje „profesorius“ yra grynai universiteto titulas, o Austrijoje ir Vokietijoje tokiu titulu buvo vadinamas net pirmokų mokytojas. Gimnazija prabangi - tai greičiau gali būti išversta kaip „paprastas mokytojas“, „mokytojo padėjėjas“. Tai galėjo būti žmogus, puikiai išmanantis dalyką, bet kadangi jis neturėjo diplomo, buvo priimtas į darbą gana laikinai.

Taip pat buvo išsaugotas dokumentas, paaiškinantis tokį neįprastą pastoriaus Mendelio sprendimą. Tai oficialus Šv. Tomo vienuolyno abato prelato Napos laiškas vyskupui grafui Schafgotschui. Jūsų maloningoji vyskupo Eminencija! Aukštasis imperatoriškosios ir karališkosios žemės prezidiumas 1849 m. rugsėjo 28 d. dekretu Nr. Z 35338 manė, kad geriausia paskirti kanauninką Gregorą Mendelį Znaimo gimnazijos pavadėliu. „... Šis kanauninkas pasižymi dievobaimingu gyvenimo būdu, susilaikymu ir doru elgesiu, visiškai atitinkančiu jo rangą, derinamą su dideliu atsidavimu mokslams... Tačiau jis kiek mažiau tinkamas globoti žmonių sielas. pasauliečiui, nes kartą jis atsiduria prie ligonio lovos, matydamas jo kančias, mus apima neįveikiama sumaištis ir nuo to jis pats pavojingai suserga, o tai skatina mane atsisakyti nuodėmklausio pareigų. “

Taigi 1849 m. rudenį kanauninkas ir rėmėjas Mendelis atvyko į Znaimą pradėti naujų pareigų. Mendelis uždirba 40 procentų mažiau nei jo kolegos, turintys diplomus. Jį gerbia kolegos ir myli mokiniai. Tačiau gimnazijoje jis dėsto ne gamtos mokslų dalykus, o klasikinę literatūrą, senąsias kalbas ir matematiką. Reikia diplomo. Taip bus galima dėstyti botaniką ir fiziką, mineralogiją ir gamtos istoriją. Iki diplomo buvo 2 keliai. Viena yra baigti universitetą, kitas kelias – trumpesnis – išlaikyti egzaminus Vienoje specialioje imperatoriškosios Kultų ir švietimo ministerijos komisijoje už teisę dėstyti tokius ir tokius dalykus tokiose ir tokiose klasėse.

Mendelio dėsniai

Mendelio dėsnių citologiniai pagrindai yra pagrįsti:

Chromosomų poros (genų poros, lemiančios galimybę išsivystyti bet kokiam bruožui)

Mejozės ypatybės (procesai, vykstantys mejozės metu, užtikrinantys nepriklausomą chromosomų ir ant jų esančių genų nukrypimą į skirtingus ląstelės pliusus, o vėliau į skirtingas gametas)

Apvaisinimo proceso ypatumai (atsitiktinis chromosomų derinys, turintis vieną geną iš kiekvienos alelinės poros)

Mendelio mokslinis metodas

Pagrindinius paveldimų savybių perdavimo iš tėvų palikuonims modelius G. Mendelis nustatė XIX amžiaus antroje pusėje. Jis kryžmino žirnių augalus, kurie skyrėsi individualiais bruožais, ir, remdamasis gautais rezultatais, pagrindė mintį apie paveldimų polinkių, atsakingų už bruožų pasireiškimą, egzistavimą. Savo darbuose Mendelis panaudojo hibridologinės analizės metodą, kuris tapo universaliu tiriant augalų, gyvūnų ir žmonių savybių paveldėjimo modelius.

Skirtingai nuo jo pirmtakų, kurie bandė atsekti daugelio organizmo savybių paveldėjimą visumoje, Mendelis šį sudėtingą reiškinį tyrinėjo analitiškai. Jis pastebėjo, kad sodo žirnių veislėse paveldima tik viena pora arba nedidelis skaičius alternatyvių (vieną kitą nepaneigiančių) simbolių porų, būtent: baltos ir raudonos gėlės; žemo ir aukšto ūgio; geltonos ir žalios, lygios ir raukšlėtos žirnių sėklos ir tt Tokios kontrastingos savybės vadinamos aleliais, o terminai "alelis" ir "genas" vartojami kaip sinonimai.

Kryžminimui Mendelis naudojo grynas linijas, tai yra vieno savaime apdulkinančio augalo palikuonis, kuriame išsaugomas panašus genų rinkinys. Kiekviena iš šių eilučių nesukėlė simbolių padalijimo. Hibridologinės analizės metodikoje reikšmingą reikšmę turėjo ir tai, kad Mendelis pirmasis tiksliai apskaičiavo palikuonių – hibridų, turinčių skirtingas charakteristikas, skaičių, t.y., matematiškai apdorojo gautus rezultatus ir įdiegė matematikoje priimtą simboliką įvairiems kryžminimo variantams fiksuoti: A, B, C, D ir tt Šiomis raidėmis jis žymėjo atitinkamus paveldimuosius veiksnius.

Šiuolaikinėje genetikoje pripažįstamos šios kryžminimo sutartys: tėvų formos – P; pirmosios kartos hibridai, gauti kryžminant - F1; antrosios kartos hibridai - F2, trečioji - F3 ir tt Pats dviejų individų susikirtimas žymimas ženklu x (pvz.: AA x aa).

Iš daugybės skirtingų sukryžmintų žirnių augalų charakterių savo pirmajame eksperimente Mendelis atsižvelgė į tik vienos poros paveldėjimą: geltonos ir žalios sėklos, raudonos ir baltos gėlės ir kt. Toks kryžminimas vadinamas monohibridiniu. Jei atsekamas dviejų ženklų porų paveldėjimas, pavyzdžiui, vienos veislės geltonų lygiųjų žirnių sėklų, kitos – žalių raukšlėtųjų, tada kryžminimas vadinamas dihibridiniu. Jei atsižvelgiama į tris ar daugiau požymių porų, kryžminimas vadinamas polihibridiniu.

Požymių paveldėjimo modeliai

Aleliai žymimi lotyniškos abėcėlės raidėmis, o Mendelis vienus bruožus pavadino dominuojančiais (vyraujančiais) ir žymėjo didžiosiomis raidėmis – A, B, C ir kt., kitus – recesyviniais (prastesniais, slopintais), kuriuos pavadino mažosiomis raidėmis. - a, c, c ir tt Kadangi kiekvienoje chromosomoje (alelių ar genų nešiotojas) yra tik vienas iš dviejų alelių, o homologinės chromosomos visada yra suporuotos (viena tėvo, kita motinos), diploidinės ląstelės visada turi alelių porą: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb ir tt Asmenys ir jų ląstelės, kurių homologinėse chromosomose yra identiškų alelių pora (AA arba aa), vadinami homozigotinėmis. Jie gali sudaryti tik vieno tipo lytines ląsteles: arba gametas su A aleliu, arba gametas su a aleliu. Asmenys, kurių ląstelių homologinėse chromosomose yra ir dominuojančių, ir recesyvinių Aa genų, vadinami heterozigotiniais; Kai lytinės ląstelės subręsta, jos sudaro dviejų tipų gametas: gametas su A aleliu ir gametas su a aleliu. Heterozigotiniuose organizmuose dominuojantis alelis A, kuris pasireiškia fenotipiškai, yra vienoje chromosomoje, o recesyvinis alelis a, slopinamas dominuojančios, yra atitinkamoje kitos homologinės chromosomos srityje (lokuse). Homozigotiškumo atveju kiekviena alelių pora atspindi arba dominuojančią (AA) arba recesyvinę (aa) genų būseną, kuri parodys jų poveikį abiem atvejais. Dominuojančių ir recesyvinių paveldimų veiksnių samprata, kurią pirmą kartą panaudojo Mendelis, yra tvirtai įsitvirtinusi šiuolaikinėje genetikoje. Vėliau buvo pristatytos genotipo ir fenotipo sąvokos. Genotipas yra visų genų, kuriuos turi tam tikras organizmas, visuma. Fenotipas yra visų organizmo požymių ir savybių visuma, kuri atsiskleidžia individo vystymosi procese tam tikromis sąlygomis. Fenotipo sąvoka apima bet kokias organizmo savybes: išorinės struktūros ypatybes, fiziologinius procesus, elgesį ir kt. Fenotipinis savybių pasireiškimas visada realizuojamas genotipo sąveikos su vidinės ir išorinės aplinkos kompleksu pagrindu. faktoriai.

Austrijos-Vengrijos mokslininkas Gregoras Mendelis pagrįstai laikomas paveldimumo mokslo – genetikos – įkūrėju. Tik 1900 m. „iš naujo atrastas“ mokslininko darbas atnešė Mendeliui pomirtinę šlovę ir tapo naujo mokslo, vėliau pavadinto genetika, pradžia. Iki XX amžiaus aštuntojo dešimtmečio pabaigos genetika daugiausia judėjo Mendelio nutiestu keliu ir tik tada, kai mokslininkai išmoko perskaityti nukleino bazių seką DNR molekulėse, paveldimumas buvo pradėtas tirti ne analizuojant hibridizacijos rezultatus, bet pasikliaudamas fizikiniais ir cheminiais metodais.

Gregoras Johanas Mendelis gimė 1822 m. liepos 22 d. Heisendorfe, Silezijoje, valstiečių šeimoje. Pradinėje mokykloje jis parodė puikius matematinius sugebėjimus ir, mokytojų reikalaujamas, tęsė mokslus netoliese esančio Opavos miestelio gimnazijoje. Tačiau šeimoje nebuvo pakankamai pinigų tolesniam Mendelio mokslui. Su dideliais vargais jie sugebėjo surinkti pakankamai, kad baigtų gimnazijos kursą. Į pagalbą atėjo jaunesnioji sesuo Teresė: ji paaukojo jai sutaupytą kraitį. Už šias lėšas Mendelis galėjo dar kurį laiką mokytis universitetų paruošimo kursuose. Po to šeimos lėšos visiškai išseko.

Išeitį pasiūlė matematikos profesorius Franzas. Jis patarė Mendeliui prisijungti prie Augustinų vienuolyno Brno. Jai tuo metu vadovavo abatas Cyril Nappas, plačių pažiūrų žmogus, skatinęs siekti mokslo. 1843 m. Mendelis įstojo į šį vienuolyną ir gavo vardą Gregoras (gimęs jam buvo suteiktas Johano vardas). Per
Vienuolynas ketverius metus siuntė dvidešimt penkerių metų vienuolį Mendelį mokytoju į vidurinę mokyklą. Tada, 1851–1853 m., Vienos universitete studijavo gamtos mokslus, ypač fiziką, po to tapo fizikos ir gamtos istorijos mokytoju Brno realinėje mokykloje.

Keturiolika metų trukusi jo pedagoginė veikla buvo puikiai įvertinta tiek mokyklos vadovybės, tiek mokinių. Remiantis pastarųjų prisiminimais, jis buvo laikomas vienu mėgstamiausių jų mokytojų. Paskutinius penkiolika savo gyvenimo metų Mendelis buvo vienuolyno abatas.

Nuo pat jaunystės Gregoras domėjosi gamtos istorija. Labiau mėgėjas nei profesionalus biologas Mendelis nuolat eksperimentavo su įvairiais augalais ir bitėmis. 1856 m. jis pradėjo savo klasikinį darbą apie hibridizaciją ir žirnių charakterių paveldėjimo analizę.

Mendelis dirbo mažame vienuolyno sode, mažiau nei pustrečio šimto hektarų. Aštuonerius metus jis sėjo žirnius, manipuliuodamas dviem dešimtimis šio augalo veislių, kurios skiriasi žiedų spalva ir sėklų tipu. Jis atliko dešimt tūkstančių eksperimentų. Savo darbštumu ir kantrybe jis labai nustebino savo partnerius Winkelmeyerį ir Lilenthalą, kurie jam padėdavo būtinais atvejais, taip pat sodininką Mareshą, kuris buvo labai linkęs išgerti. Jei Mendelis ir
davė paaiškinimus savo padėjėjams, vargu ar jie jo supras.

Tomo vienuolyne gyvenimas tekėjo lėtai. Gregoras Mendelis taip pat buvo neskubantis. Atkaklus, pastabus ir labai kantrus. Tyrinėdamas kryžminimo būdu gautų augalų sėklų formą, siekdamas suprasti tik vieno požymio („lygus - raukšlėtas“) perdavimo būdus, jis ištyrė 7324 žirnius. Kiekvieną sėklą jis apžiūrėjo pro padidinamąjį stiklą, palygino jų formą ir užsirašė.

Mendelio eksperimentais prasidėjo dar vienas laiko skaičiavimas, kurio pagrindinis skiriamasis bruožas vėlgi buvo Mendelio įdiegta hibridologinė palikuonių tėvų individualių savybių paveldimumo analizė. Sunku pasakyti, kas tiksliai paskatino gamtos mokslininką pasukti prie abstraktaus mąstymo, atitraukti nuo plikų skaičių ir daugybės eksperimentų. Tačiau kaip tik tai leido kukliam vienuolyno mokyklos mokytojui pamatyti holistinį tyrimo vaizdą; pamatyti tai tik po to, kai dėl neišvengiamų statistinių skirtumų tenka nepaisyti dešimtųjų ir šimtųjų. Tik tuomet tyrėjo tiesiogine prasme „paženklintos“ alternatyvios charakteristikos jam atskleidė kai ką sensacingo: tam tikros skirtingų palikuonių kryžminimo rūšys duoda santykį 3:1, 1:1 arba 1:2:1.

Mendelis atsigręžė į savo pirmtakų darbus, kad patvirtintų spėjimą, kilusį jo galvoje. Tie, kuriuos tyrėjas gerbė kaip autoritetus, skirtingais laikais ir kiekvienas savaip priėjo prie bendros išvados: genai gali turėti dominuojančių (slopinamųjų) arba recesyvių (slopintų) savybių. Ir jei taip, daro išvadą Mendelis, tada heterogeninių genų derinys suteikia tą patį simbolių padalijimą, kuris stebimas jo paties eksperimentuose. Ir tais pačiais santykiais, kurie buvo apskaičiuoti naudojant jo statistinę analizę. „Tikrinant harmoniją su algebra“ vykstančių pokyčių atsiradusiose žirnių kartose, mokslininkas netgi įvedė raidžių pavadinimus, pažymėdamas to paties geno dominuojančią būseną didžiąja raide ir recesyvinę to paties geno būseną mažąja raide.

Mendelis įrodė, kad kiekvieną organizmo savybę lemia paveldimi veiksniai, polinkiai (vėliau jie buvo vadinami genais), perduodami iš tėvų palikuonims su reprodukcinėmis ląstelėmis. Dėl kryžminimo gali atsirasti naujų paveldimų savybių derinių. Ir kiekvieno tokio derinio atsiradimo dažnumą galima numatyti.

Apibendrinant mokslininko darbo rezultatai atrodo taip:

Visi pirmosios kartos hibridiniai augalai yra vienodi ir pasižymi vieno iš tėvų bruožu;

Tarp antrosios kartos hibridų atsiranda augalų, turinčių ir dominuojančių, ir recesyvinių požymių santykiu 3:1;

Šios dvi savybės palikuoniuose elgiasi nepriklausomai ir antroje kartoje pasireiškia visais įmanomais deriniais;

Būtina atskirti požymius ir jų paveldimus polinkius (dominuojančius požymius turintys augalai gali turėti latentinius
recesyviniai dariniai);

Vyriškų ir moteriškų lytinių ląstelių derinys yra atsitiktinis, atsižvelgiant į polinkius, kokių savybių šios gametos turi.

1865 m. vasario ir kovo mėn. dviejuose pranešimuose provincijos mokslo rato, vadinamo Bru miesto gamtininkų draugija, susirinkimuose vienas iš eilinių jos narių Gregoras Mendelis pranešė apie savo ilgamečių tyrimų, baigtų 1863 m. .

Nepaisant to, kad jo pranešimus būrelio nariai priėmė gana šaltai, jis nusprendė paskelbti savo darbą. Jis buvo paskelbtas 1866 m. draugijos darbuose „Eksperimentai su augalų hibridais“.

Amžininkai Mendelio nesuprato ir jo darbų nevertino. Daugeliui mokslininkų Mendelio išvados paneigimas reikštų ne ką mažiau, kaip patvirtinti savo koncepciją, teigiančią, kad įgytas bruožas gali būti „išspaustas“ į chromosomą ir paverstas paveldima. Kad ir kaip garbingi mokslininkai nesugniuždydavo kuklaus vienuolyno abato iš Brno „maištingos“ išvados, jie prisigalvodavo įvairiausių epitetų, kad pažemintų ir išjuoktų. Tačiau laikas sprendė savaip.

Taip, Gregoro Mendelio nepripažino jo amžininkai. Schema jiems atrodė pernelyg paprasta ir išradinga, į kurią be spaudimo ir girgždėjimo telpa sudėtingi reiškiniai, kurie žmonijos sąmonėje sudarė nepajudinamos evoliucijos piramidės pamatą. Be to, Mendelio koncepcija turėjo ir pažeidžiamumų. Bent jau taip atrodė jo varžovams. Ir pats tyrėjas taip pat, nes negalėjo išsklaidyti jų abejonių. Vienas iš jo nesėkmių „kaltininkų“ buvo
Vanago mergaitė.

Botanikas Karlas fon Naegelis, Miuncheno universiteto profesorius, perskaitęs Mendelio darbą, pasiūlė autoriui išbandyti jo atrastus dėsnius ant vanago. Šis mažas augalas buvo mėgstamiausia Naegelio tema. Ir Mendelis sutiko. Jis išleido daug energijos naujiems eksperimentams. Vanagažolė – itin nepatogus dirbtiniam kryžminimo augalas. Labai mažas. Turėjau įtempti savo regėjimą, bet jis pradėjo vis labiau prastėti. Palikuonys, susilaukę kryžminant vanagą, nepakluso įstatymui, kaip jis tikėjo, kad būtų teisingas visiems. Tik po metų, biologams nustačius kito, nelytinio sakalo snapo dauginimosi faktą, pagrindinio Mendelio oponento profesoriaus Naegelio prieštaravimai buvo pašalinti iš darbotvarkės. Bet nei Mendelis, nei pats Nägeli, deja, nebebuvo gyvų.

Didžiausias sovietų genetikas akademikas B. L. labai perkeltine prasme kalbėjo apie Mendelio kūrybos likimą. Astaurovas, pirmasis Visos sąjungos genetikos ir selekcininkų draugijos, pavadintos N. I. Vavilova: „Klasikinio Mendelio kūrinio likimas yra iškreiptas ir jame nėra dramos. Nors jis atrado, aiškiai pademonstravo ir iš esmės suprato labai bendrus paveldimumo modelius, to meto biologija dar nebuvo subrendusi suvokti esminę jų prigimtį. Pats Mendelis su nuostabia įžvalga numatė bendrą ant žirnių aptiktų raštų pagrįstumą ir gavo tam tikrų įrodymų, kad jie pritaikomi kai kuriems kitiems augalams (trijų rūšių pupelės, dviejų rūšių žirneliai, kukurūzai ir naktinis grožis). Tačiau atkaklūs ir varginantys jo bandymai pritaikyti atrastus modelius kryžminant daugybę vanagžolės veislių ir rūšių, nepateisino lūkesčių ir patyrė visišką fiasko. Kaip džiugino pirmojo objekto (žirnių) pasirinkimas, taip ir antrasis buvo nesėkmingas. Tik daug vėliau, jau mūsų amžiuje, paaiškėjo, kad saviti snapo savybių paveldėjimo dėsniai yra išimtis, kuri tik patvirtina taisyklę. Mendelio laikais niekas negalėjo įtarti, kad jo kryžminimas tarp vanagžolės veislių iš tikrųjų neįvyko, nes šis augalas dauginasi neapdulkindamas ir neapvaisintas, nekaltu būdu, per vadinamąją apogamiją. Kruopščių ir intensyvių eksperimentų, dėl kurių beveik visiškai neteko regėjimo, nesėkmės, Mendeliui tenkančios varginančios prelato pareigos ir jo tobulėjimas privertė jį nutraukti mėgstamus tyrimus.

Praėjo dar keleri metai, ir Gregoras Mendelis mirė, nenumatydamas, kokios aistros siautė aplink jo vardą ir kokia šlove jis galiausiai bus apimtas. Taip, šlovė ir garbė ateis Mendeliui po jo mirties. Jis paliks gyvenimą neatskleidęs vanago paslapties, kuri „netilpo“ į jo sukurtus pirmosios kartos hibridų vienodumo ir palikuonių savybių suskaidymo dėsnius.

Mendeliui būtų buvę daug lengviau, jei jis būtų žinojęs apie kito mokslininko Adamso, kuris tuo metu buvo paskelbęs novatorišką darbą apie žmonių bruožų paveldėjimą, darbus. Tačiau Mendelis nebuvo susipažinęs su šiuo darbu. Tačiau Adamsas, remdamasis empiriniais paveldimomis ligomis sergančių šeimų stebėjimais, iš tikrųjų suformulavo paveldimų polinkių sampratą, atkreipdamas dėmesį į dominuojantį ir recesyvinį žmonių bruožų paveldėjimą. Tačiau botanikai apie gydytojo darbą nebuvo girdėję, o praktinio medicininio darbo jis tikriausiai turėjo tiek, kad abstrakčioms mintims tiesiog neužteko laiko. Apskritai, vienaip ar kitaip, genetikai apie Adamso pastebėjimus sužinojo tik tada, kai pradėjo rimtai tyrinėti žmogaus genetikos istoriją.

Mendeliui taip pat nepasisekė. Per anksti didysis tyrinėtojas apie savo atradimus pranešė mokslo pasauliui. Pastarasis tam dar nebuvo pasiruošęs. Tik 1900 m., iš naujo atradus Mendelio dėsnius, pasaulį nustebino tyrėjo eksperimento logikos grožis ir elegantiškas skaičiavimų tikslumas. Ir nors genas ir toliau liko hipotetiniu paveldimumo vienetu, abejonės dėl jo reikšmingumo galutinai išsklaidė.

Mendelis buvo Charleso Darwino amžininkas. Tačiau Bruno vienuolio straipsnis nepatraukė „Rūšių kilmės“ autoriaus žvilgsnio. Galima tik spėlioti, kaip Darvinas būtų įvertinęs Mendelio atradimą, jei būtų su juo susipažinęs. Tuo tarpu didysis anglų gamtininkas parodė didelį susidomėjimą augalų hibridizacija. Kryžmindamas įvairias snapdragon formas, jis rašė apie hibridų skilimą antroje kartoje: „Kodėl taip yra. Dievas žino..."

Mendelis mirė 1884 m. sausio 6 d., būdamas vienuolyno, kuriame jis atliko eksperimentus su žirniais, abatas. Vis dėlto, amžininkų nepastebėtas, Mendelis nesutriko savo teisumu. Jis pasakė: „Ateis mano laikas“. Šie žodžiai įrašyti ant jo paminklo, įrengto priešais vienuolyno sodą, kuriame jis atliko savo eksperimentus.

Garsusis fizikas Erwinas Schrödingeris manė, kad Mendelio dėsnių taikymas prilygsta kvantinių principų įvedimui į biologiją.

Revoliucinis mendelizmo vaidmuo biologijoje tapo vis akivaizdesnis. Mūsų amžiaus trečiojo dešimtmečio pradžioje genetika ir pagrindiniai Mendelio dėsniai tapo pripažintu šiuolaikinio darvinizmo pagrindu. Mendelizmas tapo teoriniu pagrindu kuriant naujas derlingas kultūrinių augalų veisles, produktyvesnes gyvulių veisles ir naudingas mikroorganizmų rūšis. Mendelizmas davė impulsą medicinos genetikos raidai...

Augustiniečių vienuolyne, esančiame Brno pakraštyje, dabar yra memorialinė lenta, o šalia priekinio sodo pastatytas gražus marmurinis paminklas Mendeliui. Buvusio vienuolyno kambariai su vaizdu į priekinį sodą, kuriame Mendelis atliko savo eksperimentus, dabar paversti jo vardu pavadintu muziejumi. Čia surinkti rankraščiai (deja, dalis jų dingo per karą), dokumentai, piešiniai ir portretai, susiję su mokslininko gyvenimu, jam priklausiusios knygos su užrašais paraštėse, mikroskopas ir kiti instrumentai, kuriais jis naudojosi. , taip pat išleistos įvairiose šalyse knygos, skirtos jam ir jo atradimui.

„Javascript“ jūsų naršyklėje išjungtas.
Norėdami atlikti skaičiavimus, turite įjungti ActiveX valdiklius!

Gregoras Johannas Mendelis tapo paveldimumo doktrinos pradininku, naujo mokslo – genetikos – kūrėju. Tačiau jis buvo taip pralenkęs savo laiką, kad Mendelio gyvenime, nors jo darbai buvo publikuojami, niekas nesuprato jo atradimų reikšmės. Praėjus tik 16 metų po jo mirties, mokslininkai iš naujo perskaitė ir suprato, ką parašė Mendelis.

Johanas Mendelis gimė 1822 m. liepos 22 d. valstiečių šeimoje mažame Hinchitsy kaimelyje šiuolaikinės Čekijos, o vėliau Austrijos imperijos teritorijoje.

Berniukas išsiskyrė nepaprastais sugebėjimais, o mokykloje jam buvo skiriami tik puikūs pažymiai, kaip „pirmasis iš tų, kurie išsiskyrė klasėje“. Johanno tėvai svajojo atvesti savo sūnų „į žmones“ ir suteikti jam gerą išsilavinimą. Tai sutrukdė didžiulis poreikis, nuo kurio Mendelio šeima negalėjo pabėgti.

Ir vis dėlto Johanas sugebėjo iš pradžių baigti gimnaziją, o paskui dvejų metų filosofijos kursus. Trumpoje autobiografijoje jis rašo, kad „jautė nebegalintis atlaikyti tokios įtampos ir matė, kad baigęs filosofijos studijų kursą turės susirasti sau tokią poziciją, kuri išlaisvintų jį nuo skaudžių kasdienės duonos rūpesčių. ...“

1843 m. Mendelis įstojo į Augustinų vienuolyną kaip naujokas Briune (dabar Brno), o tai padaryti buvo visai nelengva;

atlaikyti didelę konkurenciją (trys žmonės už vieną vietą).

Ir štai abatas – vienuolyno abatas – ištarė iškilmingą frazę, kreipdamasis į ant grindų kniūbsčiantį Mendelį: „Meskite seną žmogų, susikurtą nuodėmėje! Tapk nauju žmogumi! Jis nuplėšė pasaulietiškus Johano drabužius – seną apsiaustą – ir užsidėjo sutaną. Pagal paprotį, priimdamas vienuolijos įsakymus, Johanas Mendelis gavo antrąjį vardą - Gregoras.

Tapęs vienuoliu, Mendelis pagaliau išsivadavo iš amžino poreikio ir rūpesčio dėl duonos gabalėlio. Jam kilo noras tęsti mokslus ir 1851 metais abatas išsiuntė jį studijuoti gamtos mokslų į Vienos universitetą. Tačiau čia jo laukė nesėkmė. Mendelis, kuris bus įtrauktas į visus biologijos vadovėlius kaip viso mokslo – genetikos – kūrėjas, neišlaikė biologijos egzamino. Mendelis puikiai mokėjo botaniką, bet jo zoologijos žinios buvo aiškiai silpnos. Paprašytas pakalbėti apie žinduolių klasifikaciją ir jų ekonominę svarbą, jis apibūdino tokias neįprastas grupes kaip „žvėrys su letenomis“ ir „žvėreliai su nagais“. Iš „žanetuotų gyvūnų“, kur Mendelis apėmė tik šunį, vilką ir katę, „tik katė turi ekonominę reikšmę“, nes ji „maitina pelėmis“ ir „jos minkštą, gražią odą apdoroja kailių meistrai“.

Neišlaikęs egzamino, nusiminęs Meidelis atsisakė svajonių gauti diplomą. Tačiau ir be jo Mendelis, būdamas mokytojo padėjėjas, dėstė fiziką ir biologiją tikroje Briunno mokykloje.

Vienuolyne jis pradėjo rimtai užsiimti sodininkyste ir paprašė abato nedidelio aptverto sklypo – 35x7 metrų – savo sodui. Kas galėjo pagalvoti, kad šioje mažytėje vietovėje bus nustatyti universalūs biologiniai paveldimumo dėsniai? 1854 metų pavasarį Mendelis čia pasėjo žirnius.

O dar anksčiau jo vienuolinėje kameroje atsiras ežiukas, lapė ir daugybė pelių – pilkų ir baltų. Mendelis kryžmino peles ir stebėjo, kokių palikuonių jos susilaukė. Galbūt, jei likimas būtų susiklostęs kitaip, oponentai vėliau Mendelio įstatymus būtų pavadinę ne „žirnių įstatymais“, o „pelės įstatymais“? Tačiau vienuolyno valdžia sužinojo apie brolio Gregoro eksperimentus su pelėmis ir liepė peles pašalinti, kad nemestų šešėlio vienuolyno reputacijai.

Tada Mendelis savo eksperimentus perkėlė į vienuolyno sode augančius žirnius. Vėliau jis juokaudamas pasakė savo svečiams:

Ar norėtum pamatyti mano vaikus?

Nustebę svečiai nuėjo su juo į sodą, kur jis parodė jiems žirnių lysves.

Mokslinis sąžiningumas privertė Mendelį pratęsti savo eksperimentus per aštuonerius ilgus metus. Kokie jie buvo? Mendelis norėjo išsiaiškinti, kaip įvairūs bruožai yra paveldimi iš kartos į kartą. Žirniams jis nustatė keletą (iš viso septynių) aiškių savybių: lygios arba raukšlėtos sėklos, raudona arba balta žiedų spalva, žalia arba geltona sėklų ir pupelių spalva, aukštas ar žemas augalas ir kt.

Jo sode žirniai žydėjo aštuonis kartus. Kiekvienam žirnių krūmui Mendelis užpildė atskirą kortelę (10 000 kortelių!), kurioje buvo pateiktos išsamios augalo savybės šiuose septyniuose taškuose. Kiek tūkstančių kartų Mendelis pincetu perkėlė vienos gėlės žiedadulkes į kitos gėdą! Dvejus metus Mendelis kruopščiai tikrino žirnių linijų grynumą. Iš kartos į kartą jose turėjo atsirasti tik tie patys ženklai. Tada jis pradėjo kryžminti skirtingų savybių augalus, kad gautų hibridus (kryžius).

Ką jis sužinojo?

Jei vienas iš tėvų augalų turėjo žalius žirnius, o antrasis - geltonus, tada visi pirmosios kartos jų palikuonių žirniai bus geltoni.

Augalų pora su aukštu stiebu ir žemu stiebu susilauks pirmos kartos palikuonių su tik aukštu stiebu.

Augalų pora su raudonais ir baltais žiedais užaugins pirmosios kartos palikuonis tik raudonais žiedais. Ir taip toliau.

Galbūt visa esmė yra ta, iš ko tiksliai - „tėvo“ ar „motinos“ - palikuonys gavo savo

ženklai? Nieko panašaus. Keista, bet tai neturėjo nė menkiausios reikšmės.

Taigi Mendelis tiksliai nustatė, kad „tėvų“ savybės „nesusilieja“ (raudonos ir baltos gėlės šių augalų palikuonių nenustoja rausvos spalvos). Tai buvo svarbus mokslinis atradimas. Pavyzdžiui, Charlesas Darwinas manė kitaip.

Pirmosios kartos dominuojantį požymį (pavyzdžiui, raudonos gėlės) Mendelis pavadino dominuojančiu, o „atsitraukiantį“ bruožą (baltos gėlės) - recesyviniu.

Kas nutiks kitoje kartoje? Pasirodo, „anūkai“ vėl „atgaivins“ užgniaužtus, recesyvinius savo „senelių“ bruožus. Iš pirmo žvilgsnio kils neįsivaizduojama painiava. Pavyzdžiui, sėklų spalva bus „senelis“, žiedų spalva bus „močiutė“, o stiebo aukštis vėl bus „senelis“. Ir kiekvienas augalas yra skirtingas. Kaip visa tai išsiaiškinti? Ir ar tai apskritai įmanoma?

Pats Mendelis pripažino, kad norint išspręsti šią problemą, „reikėjo tam tikros drąsos“.

Gregoras Johanas Mendelis.

Puikus Mendelio atradimas buvo tai, kad jis netyrė įnoringų savybių derinių, o nagrinėjo kiekvieną požymį atskirai.

Jis nusprendė tiksliai apskaičiuoti, kuri dalis palikuonių gaus, pavyzdžiui, raudonus žiedus, o kuri – baltus, ir nustatyti kiekvienos savybės skaitinį santykį. Tai buvo visiškai naujas požiūris į botaniką. Toks naujas, kad mokslo raidą aplenkė net trimis su puse dešimtmečio. Ir jis visą tą laiką liko nesuprantamas.

Mendelio nustatytas skaitinis ryšys buvo gana netikėtas. Kiekvienam augalui su baltais žiedais buvo vidutiniškai trys augalai su raudonais žiedais. Beveik tiksliai – trys prieš vieną!

Tuo pačiu metu, pavyzdžiui, raudona ar balta gėlių spalva jokiu būdu neturi įtakos geltonai ar žaliai žirnių spalvai. Kiekvienas bruožas yra paveldimas nepriklausomai nuo kito.

Tačiau Mendelis ne tik nustatė šiuos faktus. Jis davė jiems puikų paaiškinimą. Iš kiekvieno iš tėvų lytinė ląstelė paveldi vieną „paveldimą polinkį“ (vėliau jie bus vadinami genais). Kiekvienas polinkis nulemia kokią nors savybę – pavyzdžiui, raudoną gėlių spalvą. Jei polinkiai, lemiantys raudoną ir baltą spalvą, patenka į ląstelę vienu metu, tada pasirodo tik vienas iš jų. Antrasis lieka paslėptas. Kad balta spalva vėl atsirastų, būtinas dviejų baltos spalvos polinkių „susitikimas“. Remiantis tikimybių teorija, tai įvyks kitoje kartoje

Gregoro Mendelio abato herbas.

Ant vieno iš skydo laukelių herbe – žirnio gėlė.

vieną kartą keturiems deriniams. Taigi santykis 3:1.

Ir galiausiai, Mendelis padarė išvadą, kad jo atrasti dėsniai taikomi visoms gyvoms būtybėms, nes „organinės gyvybės vystymosi plano vieningumas nekelia abejonių“.

1863 metais vokiečių kalba buvo išleista garsioji Darvino knyga „Apie rūšių kilmę“. Mendelis atidžiai studijavo šį darbą su pieštuku rankose. Savo minčių rezultatą jis išsakė kolegai iš Bruno gamtininkų draugijos Gustavui Nisslui:

Tai dar ne viskas, dar kažko trūksta!

Nissl buvo priblokštas tokio Darvino „eretiško“ darbo įvertinimo, neįtikėtino pamaldaus vienuolio lūpų.

Tada Mendelis kukliai nutylėjo apie tai, kad, jo nuomone, jis jau atrado šį „dingusį daiktą“. Dabar mes žinome, kad taip buvo, kad Mendelio atrasti dėsniai leido apšviesti daugybę tamsių evoliucijos teorijos vietų (žr. straipsnį „Evoliucija“). Mendelis puikiai suprato savo atradimų reikšmę. Jis buvo įsitikinęs savo teorijos triumfu ir ją rengė nuostabiai santūriai. Apie savo eksperimentus jis tylėjo ištisus aštuonerius metus, kol įsitikino gautų rezultatų patikimumu.

Ir galiausiai atėjo lemiama diena – 1865 m. vasario 8 d. Šią dieną Mendelis Brunn gamtininkų draugijoje padarė pranešimą apie savo atradimus. Mendelio kolegos nustebę klausėsi jo pranešimo, padauginusio skaičiavimų, kurie visada patvirtino santykį „3 su 1“.

Ką visa ši matematika turi bendro su botanika? Kalbėtojas aiškiai neturi botaninio proto.

Ir tada šis nuolat kartojamas santykis „trys su vienu“. Kas yra šie keisti „stebuklingi skaičiai“? Ar šis Augustinų vienuolis, besislepiantis už botanikos terminų, bando į mokslą įnešti kažką panašaus į Šventosios Trejybės dogmą?

Mendelio pranešimas buvo sutiktas suglumusi tyla. Jam nebuvo užduotas nė vienas klausimas. Mendelis tikriausiai buvo pasirengęs bet kokiai reakcijai į savo aštuonerių metų darbą: nuostabą, netikėjimą. Jis ketino pakviesti savo kolegas dar kartą patikrinti savo eksperimentus. Bet tokio nuobodaus nesusipratimo jis negalėjo numatyti! Tikrai buvo dėl ko nusiminti.

Po metų buvo išleistas kitas „Briunno gamtininkų draugijos darbų“ tomas, kuriame Mendelio pranešimas buvo paskelbtas sutrumpinta forma kukliu pavadinimu „Augalų hibridų eksperimentai“.

Mendelio darbai buvo įtraukti į 120 mokslinių bibliotekų Europoje ir Amerikoje. Tačiau tik trijuose iš jų per ateinančius 35 metus kažkieno ranka atvėrė dulkėtus tomus. Mendelio darbai įvairiuose mokslo darbuose buvo trumpai paminėti tris kartus.

Be to, pats Mendelis kai kuriems žymiems botanikams išsiuntė 40 savo darbų pakartotinių spaudinių. Tik vienas iš jų – garsus biologas iš Miuncheno Karlas Nägeli – atsiuntė atsakymo laišką Mendeliui. Nägeli savo laišką pradėjo fraze, kad „eksperimentai su žirniais nebaigti“ ir „juos reikia pradėti iš naujo“. Iš naujo pradėti kolosalų darbą, kuriam Mendelis praleido aštuonerius savo gyvenimo metus!

Nägeli patarė Mendeliui eksperimentuoti su vanaguoliu. Hawkweed buvo mėgstamiausias Naegelio augalas; jis netgi parašė specialų kūrinį apie jį - „Vidurio Europos šalpusniai“. Dabar, jei mums pavyks patvirtinti rezultatus, gautus ant žirnių naudojant vanagžoles, tada...

Mendelis paėmė vanagžolę – augalą su mažais žiedais, su kuriuo jam buvo taip sunku dirbti dėl trumparegystės! Ir kas nemaloniausia, kad dėsniai, nustatyti eksperimentuose su žirniais (ir patvirtinti fuksijomis ir kukurūzais, melsvaisiais varpeliais ir snapučiais) nepasitvirtino ant vanago. Šiandien galime pridurti: ir nepavyko patvirtinti. Juk sėklų vystymasis vanagoje vyksta be tręšimo, ko nežinojo nei Naegelis, nei Mendelis.

Vėliau biologai teigė, kad Naegelio patarimai atitolino genetikos vystymąsi 40 metų.

1868 m. Mendelis atsisakė hibridų veisimo eksperimentų. Būtent tada jis buvo išrinktas

aukštas vienuolyno abato pareigas, kurias ėjo iki gyvenimo pabaigos. Prieš pat mirtį (spalio 1 d

1883), tarsi apibendrindamas savo gyvenimą, jis pasakė:

„Jei tekdavo išgyventi karčias valandas, turėjau daug daugiau nuostabių, gerų valandų. Mano moksliniai darbai teikė man didelį pasitenkinimą ir esu įsitikinęs, kad neilgai trukus visas pasaulis pripažins šių darbų rezultatus.

Į jo laidotuves susirinko pusė miesto. Buvo pasakytos kalbos, kuriose buvo surašyti velionio nuopelnai. Tačiau stebėtina, kad apie mums pažįstamą biologą Mendelį nebuvo pasakyta nė žodžio.

Visi po Mendelio mirties likę popieriai – laiškai, neskelbti straipsniai, stebėjimų žurnalai – buvo metami į krosnį.

Tačiau Mendelis neklydo savo pranašystėje, paskelbtoje likus 3 mėnesiams iki mirties. O po 16 metų, kai Mendelio vardą atpažino visas civilizuotas pasaulis, palikuonys puolė ieškoti atskirų jo užrašų puslapių, kurie atsitiktinai išgyveno liepsną. Iš šių iškarpų jie atkūrė Gregoro Johanno Mendelio gyvenimą ir nuostabų jo atradimo likimą, kurį aprašėme.

Kokį indėlį į biologiją, austrų gamtininkas, botanikas ir religinis veikėjas, vienuolis, paveldimumo doktrinos įkūrėjas, sužinosite iš šio straipsnio.

Gregoro Mendelio atradimai

Dvidešimtasis amžius buvo paženklintas sensacingu atradimu biologijos srityje. Trys botanikai mokslininkai Cermakas, de Vriesas ir Corrensas teigė, kad prieš 35 metus niekam nežinomas čekų vienuolis ir mokslininkas Gregoras Mendelis atrado atskirų charakterių paveldėjimo dėsnius.

Verta paminėti, kad Mendelis gimė neturtingoje valstiečių sodininko šeimoje. Jo tėvai neturėjo galimybių suteikti sūnui tinkamo išsilavinimo. Todėl jaunuolis tik baigė vidurinę mokyklą ir svajojo apie universitetą.

Vieną dieną jis nuėjo į abatiją ir priėmė vienuolijos įsakymus. Jis siekė vieno tikslo – žinių. Vienuolynas turėjo turtingą biblioteką, jis turėjo galimybę studijuoti universitete. Be to, Gregoras domėjosi biologija, šalia jo kameros buvo sodo lova. Ir jis nusprendė atlikti augalų kryžminimo eksperimentus. Žirniai veikė kaip eksperimentiniai subjektai. Savo eksperimentams vienuolis pasirinko 7 poras šio kultūrinio augalo veislių. Kiekviena žirnių pora turėjo savo skirtumą. Pavyzdžiui, pirmosios poros sėklos buvo lygios struktūros, o antrosios poros – raukšlėtos struktūros; viename stiebas buvo ne didesnis kaip 60 cm, o antrame - 2 m; Vienos veislės gėlės spalva buvo balta, o kitos poros – violetinė.

Pirmuosius trejus metus Mendelis sėjo atrinktas veisles, siekdamas užtikrinti, kad jose nebūtų priemaišų. Tada prasidėjo kirtimo eksperimentai. Eksperimentų metu jis išsiaiškino, kad vienas iš augalų yra dominuojantis ir jo savybės slopina antrojo augalo savybes. Mendelis šį procesą pavadino „recesiniu“. Taigi jis buvo atidarytas pirmasis paveldimumo dėsnis biologijoje. Kitą vasarą jis sukryžmino gautus raudonai žydinčius hibridus su pirmine raudonai žydinčių žirnių veisle. Ir įsivaizduokite jo nuostabą, kai augalas pražydo ir žiedai pasirodė balti. Mendelis šį reiškinį, baltos spalvos atsiradimą po vienos kartos, pavadino „personažo skilimu“. Taip ir buvo Buvo atrastas antrasis paveldimumo dėsnis biologijoje. Deja, jo atradimas nebuvo sėkmingas. Tik po 140 metų žmonija įvertino jo eksperimentus biologijoje.

Pagrindinius paveldimumo dėsnius daugiau nei prieš šimtmetį aprašė čekų vienuolis Gregoras Mendelis, dėstęs fiziką ir gamtos istoriją vidurinėje Briunno (Brno) mokykloje.

Mendelis užsiėmė žirnių veisimu, o būtent žirniams dėkingi už mokslinę sėkmę ir Mendelio eksperimentų kruopštumą, atradus pagrindinius paveldimumo dėsnius: pirmosios kartos hibridų vienodumo dėsnį, segregacijos dėsnį ir nepriklausomas derinys.

Kai kurie tyrinėtojai išskiria ne tris, o du Mendelio dėsnius. Tuo pačiu metu kai kurie mokslininkai sujungia pirmąjį ir antrąjį dėsnius, manydami, kad pirmasis dėsnis yra antrojo dalis ir apibūdina pirmosios kartos palikuonių genotipus ir fenotipus (F 1). Kiti tyrinėtojai sujungia antrąjį ir trečiąjį dėsnius į vieną, manydami, kad „nepriklausomo derinio dėsnis“ iš esmės yra „atskyrimo nepriklausomybės dėsnis“, kuris vienu metu vyksta skirtingose ​​alelių porose. Tačiau rusų literatūroje mes kalbame apie tris Mendelio dėsnius.

G. Mendelis nebuvo pradininkas augalų kryžminimo rezultatų tyrimo srityje. Tokie eksperimentai buvo atlikti iki jo, vienintelis skirtumas buvo tas, kad buvo kryžminti skirtingų rūšių augalai. Tokio kryžminimo palikuonys (karta F 1) buvo sterilūs, todėl apvaisinimas ir antros kartos hibridų vystymasis (apibūdinant veisimo eksperimentus antroji karta žymima F 2) neįvyko. Kitas Domendelio darbo bruožas buvo tai, kad dauguma skirtingų kryžminimo eksperimentų tirtų požymių buvo sudėtingi tiek paveldėjimo tipo, tiek fenotipinės išraiškos požiūriu. Mendelio genialumas slypi tame, kad savo eksperimentuose jis nekartojo savo pirmtakų klaidų. Kaip rašė anglų tyrinėtojas S. Auerbachas, „Mendelio darbo sėkmė, palyginti su jo pirmtakų tyrimais, paaiškinama tuo, kad jis turėjo dvi esmines mokslininkui būtinas savybes: gebėjimą užduoti teisingą klausimą gamtai ir sugebėjimą. teisingai interpretuoti gamtos atsakymą“. Pirma, Mendelis naudojo skirtingas tos pačios Pisum genties dekoratyvinių žirnių veisles kaip eksperimentinius augalus. Todėl augalai, kurie išsivystė dėl tokio kryžminimo, galėjo daugintis. Antra, kaip eksperimentinius požymius Mendelis pasirinko paprastus kokybinius „arba/arba“ tipo požymius (pavyzdžiui, žirnio oda gali būti lygi arba raukšlėta), kuriuos, kaip vėliau paaiškėjo, valdo vienas genas. . Trečia, tikroji Mendelio sėkmė buvo ta, kad jo pasirinktus bruožus valdė genai, kuriuose buvo tikrai dominuojančių alelių. Ir galiausiai, intuicija paskatino Mendelį, kad reikia tiksliai suskaičiuoti visas visų hibridinių kartų sėklų kategorijas, iki paskutinio žirnio, neapsiribojant bendrais teiginiais, apibendrinančiais tik būdingiausius rezultatus (tarkim, tokių ir tokių sėklų yra daugiau nei toks ir toks).

Mendelis eksperimentavo su 22 žirnelių veislėmis, kurios viena nuo kitos skyrėsi 7 savybėmis (spalva, sėklų tekstūra ir kt.). Mendelis dirbo savo darbą aštuonerius metus ir ištyrė 20 000 žirnių augalų. Visos jo nagrinėtos žirnių formos buvo grynų linijų atstovai; tokių augalų kryžminimo vienas su kitu rezultatai visada buvo vienodi. Savo darbo rezultatus Mendelis pristatė 1865 m. straipsnyje, kuris tapo kertiniu genetikos akmeniu. Sunku pasakyti, kas nusipelno didesnio susižavėjimo juo ir jo darbu – jo eksperimentų kruopštumas, rezultatų pateikimo aiškumas, tobulas eksperimentinės medžiagos išmanymas ar pirmtakų darbo išmanymas.

1863 m. Mendelis baigė savo eksperimentus, o 1865 m. per du Bruno gamtos mokslininkų draugijos susitikimus pranešė apie savo darbo rezultatus. 1866 m. buvo paskelbtas jo straipsnis „Augalų hibridų eksperimentai“ draugijos, padėjusios genetikos, kaip savarankiško mokslo, pamatus. Tai retas atvejis žinių istorijoje, kai vienas straipsnis žymi naujos mokslo disciplinos gimimą. Kodėl taip manoma?

Darbus, susijusius su augalų hibridizacija ir hibridų palikuonių savybių paveldėjimo tyrimais, dešimtmečius prieš Mendelį įvairiose šalyse atliko tiek selekcininkai, tiek botanikai. Dominavimo, skilimo ir charakterių derinimo faktai buvo pastebėti ir aprašyti, ypač prancūzų botaniko C. Nodino eksperimentuose. Net Darvinas, sukryžminęs žiedų struktūra besiskiriančias snapučių veisles, antroje kartoje gavo formų santykį, artimą gerai žinomam Mendelio skilimui 3:1, tačiau tame matė tik „kaprizingą paveldimumo jėgų žaismą. “ Į eksperimentus įtraukta augalų rūšių ir formų įvairovė padidino teiginių skaičių, tačiau sumažino jų pagrįstumą. Prasmė arba „faktų siela“ (Henri Poincaré posakis) liko neaiški iki Mendelio.

Iš septynerių metų Mendelio darbo, kuris teisėtai sudaro genetikos pagrindą, atsirado visiškai kitokios pasekmės. Pirma, jis sukūrė mokslinius hibridų ir jų palikuonių aprašymo ir tyrimo principus (kuris formuojasi kryžminimu, kaip atlikti analizę pirmoje ir antroje kartose). Mendelis sukūrė ir pritaikė algebrinę simbolių ir simbolių žymėjimo sistemą, kuri buvo svarbi konceptuali naujovė. Antra, Mendelis suformulavo du pagrindinius principus arba bruožų paveldėjimo per kartas dėsnius, leidžiančius daryti prognozes. Galiausiai Mendelis netiesiogiai išreiškė paveldimų polinkių diskretiškumo ir dvejetaiškumo idėją: kiekvieną požymį valdo motinos ir tėvo polinkių pora (arba genai, kaip vėliau imta vadinti), kurie perduodami hibridams per tėvų reprodukciją. ląstelių ir niekur nedingsta. Veikėjų pobūdis nedaro įtakos vienas kitam, bet skiriasi formuojantis lytinėms ląstelėms ir tada laisvai susijungia į palikuonis (simbolių skilimo ir jungimosi dėsniai). Polinkių poravimas, chromosomų poravimas, dviguba DNR spiralė - tai logiška pasekmė ir pagrindinis XX amžiaus genetikos vystymosi kelias, pagrįstas Mendelio idėjomis.

Naujojo mokslo pavadinimą – genetika (lot. „susijęs su kilme, gimimu“) – 1906 metais pasiūlė anglų mokslininkas W. Batesonas. Danas V. Johannsenas 1909 m. biologinėje literatūroje nustatė tokias iš esmės svarbias sąvokas kaip genas (gr. „genus, gimimas, kilmė“), genotipas ir fenotipas. Šiame genetikos istorijos etape buvo priimta ir toliau plėtojama mendelio, iš esmės spekuliacinė, geno, kaip materialaus paveldimumo vieneto, atsakingo už individualių savybių perdavimą keliose organizmų kartose, samprata. Tuo pat metu olandų mokslininkas G. de Vries (1901) iškėlė kintamumo teoriją, pagrįstą mintimi apie staigius paveldimų savybių pokyčius dėl mutacijų.

T.G. kūriniai. Morganas ir jo mokykla JAV (A. Sturtevant, G. Meller, K. Bridges), vykdyta 1910-1925 m., sukūrė chromosomų paveldimumo teoriją, pagal kurią genai yra atskiri į giją panašių ląstelės struktūrų elementai. branduolys – chromosomos. Buvo sudaryti pirmieji vaisinės muselės chromosomų genetiniai žemėlapiai, kurie iki to laiko tapo pagrindiniu genetikos objektu. Chromosomų paveldimumo teorija buvo tvirtai pagrįsta ne tik genetiniais duomenimis, bet ir stebėjimais apie chromosomų elgesį mitozėje ir mejozėje bei branduolio vaidmenį paveldimumui. Genetikos sėkmę daugiausia lemia tai, kad ji remiasi savo metodu – hibridologine analize, kurios pagrindus padėjo Mendelis.

Mendelio paveldimumo teorija, t.y. idėjų rinkinys apie paveldimus determinantus ir jų perdavimo iš tėvų palikuonims pobūdį savo prasme tiesiogiai prieštarauja Domendelio teorijoms, ypač Darvino pasiūlytai pangenezės teorijai. Pagal šią teoriją, tėvų savybės yra tiesioginės, t.y. iš visų kūno dalių perduodami palikuonims. Todėl palikuonio bruožo pobūdis turi tiesiogiai priklausyti nuo tėvo savybių. Tai visiškai prieštarauja Mendelio padarytoms išvadoms: paveldimumą lemiantys veiksniai, t.y. genų organizme yra palyginti nepriklausomai nuo paties organizmo. Požymių pobūdį (fenotipas) lemia atsitiktinis jų derinys. Jų nekeičia jokia kūno dalis ir yra dominuojantis ir recesyvinis ryšys. Taigi Mendelio paveldimumo teorija prieštarauja individualaus vystymosi metu įgytų savybių paveldėjimo idėjai.

Mendelio eksperimentai buvo šiuolaikinės genetikos – mokslo, tiriančio dvi pagrindines kūno savybes – paveldimumą ir kintamumą, – raidos pagrindas. Jis sugebėjo nustatyti paveldėjimo modelius dėka iš esmės naujų metodologinių požiūrių:

1) Mendelis gerai pasirinko studijų temą;

2) jis išanalizavo atskirų bruožų paveldėjimą sukryžmintų augalų palikuonims, kurie skyrėsi viena, dviem ir trimis kontrastingų alternatyvių požymių poromis. Kiekvienoje kartoje įrašai buvo vedami atskirai kiekvienai šių charakteristikų porai;

3) jis ne tik fiksavo gautus rezultatus, bet ir atliko jų matematinį apdorojimą.

Išvardyti nesudėtingi tyrimo metodai sudarė iš esmės naują hibridologinį paveldėjimo tyrimo metodą, kuris tapo pagrindu tolesniems genetikos tyrimams.