Postignuća Gregora Mendela. Znanstvena djelatnost Gregora Mendela

Austrougarski znanstvenik Gregor Mendel s pravom se smatra utemeljiteljem znanosti o nasljeđivanju – genetike. Rad istraživača, "ponovno otkriven" tek 1900. godine, donio je posthumnu slavu Mendelu i poslužio kao početak nove znanosti, koja je kasnije nazvana genetika. Sve do kraja sedamdesetih godina XX. stoljeća genetika se uglavnom kretala stazom koju je zacrtao Mendel, a tek kada su znanstvenici naučili čitati slijed nukleinskih baza u molekulama DNK, počeli su proučavati nasljeđe ne analizom rezultata, već hibridizacije, ali na temelju fizikalno-kemijskih metoda.

Gregor Johann Mendel rođen je u Heisendorfu u Šleskoj 22. srpnja 1822. u seljačkoj obitelji. U osnovnoj školi pokazao je izrazite matematičke sposobnosti te je, na inzistiranje svojih profesora, nastavio školovanje u gimnaziji u obližnjem malom mjestu Opava. Međutim, u obitelji nije bilo dovoljno novca za daljnje školovanje Mendela. Uz velike muke uspjeli su se skupiti da završe gimnaziju. Mlađa sestra Teresa priskočila je u pomoć: darovala je miraz koji se nakupio za nju. S tim je sredstvima Mendel mogao još neko vrijeme studirati na pripremnim tečajevima za sveučilište. Nakon toga su obiteljska sredstva potpuno presušila.

Izlaz je predložio profesor matematike Franz. Savjetovao je Mendelu da uđe u augustinski samostan u Brnu. Na čelu joj je tada bio opat Cyril Napp, čovjek širokih pogleda koji je poticao znanost. Godine 1843. Mendel je stupio u ovaj samostan i dobio ime Gregor (pri rođenju je dobio ime Johann). Kroz
Dvadesetpetogodišnjeg monaha Mendela samostan je četiri godine poslao kao profesora u gimnaziju. Zatim je od 1851. do 1853. studirao prirodne znanosti, osobito fiziku, na sveučilištu u Beču, nakon čega je postao učiteljem fizike i prirodoslovlja na realki u gradu Brnu.

Njegovu nastavnu djelatnost, koja je trajala četrnaest godina, visoko su cijenili i vodstvo škole i učenici. Prema memoarima potonjeg, smatran je jednim od najomiljenijih učitelja. Zadnjih petnaest godina života Mendel je bio opat samostana.

Gregor je od mladosti bio zainteresiran za prirodne znanosti. Više amater nego profesionalni biolog, Mendel je neprestano eksperimentirao s raznim biljkama i pčelama. Godine 1856. započeo je klasični rad na hibridizaciji i analizi nasljeđivanja svojstava u graška.

Mendel je radio u malom samostanskom vrtu, manjem od dva i pol hektara. Grašak je sijao osam godina, obradivši dvadesetak sorti ove biljke, različitih po boji cvijeta i vrsti sjemena. Napravio je deset tisuća eksperimenata. Svojim žarom i strpljenjem dovodio je do nemalog čuđenja ortake koji su mu pomagali u nužnim slučajevima - Winkelmeyera i Lilenthala, kao i vrtlara Maresha, koji je bio vrlo sklon piću. Ako Mendel i
davao objašnjenja svojim pomoćnicima, malo je vjerojatno da bi ga mogli razumjeti.

Polako je tekao život u samostanu svetog Tome. Gregor Mendel također je bio spor. Uporan, pažljiv i vrlo strpljiv. Proučavajući oblik sjemena u biljkama dobivenih križanjem, kako bi razumio obrasce prijenosa samo jedne osobine ("glatko - naborano"), analizirao je 7324 graška. Svaku je sjemenku ispitivao povećalom, uspoređujući njihov oblik i bilježeći.

S Mendelovim pokusima započelo je još jedno odbrojavanje, čija je glavna značajka bila, opet, Mendelovo uvođenje hibridološke analize nasljednosti pojedinih osobina roditelja u potomstvu. Teško je reći što je točno natjeralo prirodoslovca da se okrene apstraktnom mišljenju, da odstupi od golih figura i brojnih eksperimenata. Ali upravo je to omogućilo skromnom učitelju samostanske škole da vidi cjelovitu sliku studija; vidjeti ga tek nakon što je morao zanemariti desetinke i stotinke zbog neizbježnih statističkih varijacija. Tek tada su mu alternativne osobine koje je istraživač doslovno “označio” otkrile nešto senzacionalno: određene vrste križanja u različitim potomcima daju omjer 3:1, 1:1 ili 1:2:1.

Mendel se okrenuo radu svojih prethodnika tražeći potvrdu slutnje koja mu je prošla kroz glavu. Oni koje je istraživač smatrao autoritetima došli su u različito vrijeme i svaki na svoj način do općeg zaključka: geni mogu imati dominantna (supresivna) ili recesivna (potisnuta) svojstva. A ako je tako, zaključuje Mendel, onda kombinacija heterogenih gena daje isto dijeljenje značajki koje je opaženo u njegovim vlastitim eksperimentima. I to u samim omjerima koji su izračunati pomoću njegove statističke analize. “Provjeravajući algebrom sklad” promjena koje se događaju u nastalim generacijama graška, znanstvenik je čak uveo slovne oznake, označavajući dominantno stanje velikim slovom, a recesivno stanje istog gena malim slovom.

Mendel je dokazao da je svaka osobina organizma određena nasljednim čimbenicima, sklonostima (kasnije su nazvani geni), koji se prenose s roditelja na potomke zametnim stanicama. Kao rezultat križanja mogu se pojaviti nove kombinacije nasljednih osobina. A učestalost pojavljivanja svake takve kombinacije može se predvidjeti.

Ukratko, rezultati rada znanstvenika izgledaju ovako:

Sve hibridne biljke prve generacije su iste i pokazuju svojstvo jednog od roditelja;

Među hibridima druge generacije pojavljuju se biljke s dominantnim i recesivnim svojstvima u omjeru 3:1;

Dvije se osobine ponašaju neovisno u potomstvu i pojavljuju se u svim mogućim kombinacijama u drugoj generaciji;

Potrebno je razlikovati svojstva i njihove nasljedne sklonosti (biljke koje pokazuju dominantna svojstva mogu latentno nositi
obilježja recesiva);

Kombinacija muških i ženskih gameta je slučajna u odnosu na sklonosti koje karaktere te gamete nose.

U veljači i ožujku 1865., u dva izvješća na sastancima pokrajinskog znanstvenog kruga, koji se zvao Društvo prirodoslovaca grada Brewa, jedan od njegovih redovitih članova, Gregor Mendel, izvijestio je o rezultatima svojih dugogodišnjih istraživanja, završenih godine 1863.

Unatoč činjenici da su njegovi izvještaji bili prilično hladno primljeni od strane članova kružoka, odlučio je objaviti svoj rad. Vidjela je svjetlo 1866. godine u djelima društva pod nazivom "Eksperimenti na biljnim hibridima".

Suvremenici nisu razumjeli Mendela i nisu cijenili njegov rad. Za mnoge bi znanstvenike pobijanje Mendelovog zaključka značilo ništa manje nego tvrdnju vlastitog koncepta, koji kaže da se stečena osobina može "ugurati" u kromosom i pretvoriti u naslijeđenu. Čim nisu srušili “buntovnički” zaključak skromnog igumana samostana iz Brna, časni znanstvenici izmislili su kojekakve epitete kako bi ponizili i ismijali. Ali vrijeme je odlučilo na svoj način.

Da, Gregora Mendela njegovi suvremenici nisu priznavali. Prejednostavna, nesofisticirana im se činila shema u koju su se, bez pritiska i škripanja, uklopili složeni fenomeni koji su, u pogledu čovječanstva, bili temelj nepokolebljive piramide evolucije. Osim toga, u Mendelovom konceptu bilo je ranjivosti. Tako se barem činilo njegovim protivnicima. I sam istraživač, jer nije mogao odagnati njihove sumnje. Jedan od "krivaca" njegovih neuspjeha bio je
Sokol.

Botaničar Karl von Negeli, profesor na Sveučilištu u Münchenu, nakon što je pročitao Mendelov rad, predložio je autoru da provjeri zakonitosti koje je otkrio na jastrebu. Ova mala biljka bila je Naegelijeva omiljena tema. I Mendel se složio. Potrošio je mnogo energije na nove pokuse. Hawkweed je izuzetno nezgodna biljka za umjetno križanje. Jako malo. Morao sam naprezati vid i počeo se sve više pogoršavati. Potomci dobiveni križanjem jastreba nisu poštovali zakon, kako je vjerovao, ispravan za sve. Samo godinama nakon što su biolozi utvrdili činjenicu drugačijeg, nespolnog razmnožavanja jastreba, prigovori profesora Negelija, glavnog Mendelovog protivnika, skinuti su s dnevnog reda. Ali ni sam Mendel ni Negeli, nažalost, već nisu bili mrtvi.

Vrlo figurativno, najveći sovjetski genetičar akademik B.L. Astaurov, prvi predsjednik Svesaveznog društva genetičara i uzgajivača nazvanog po N.I. Vavilova: “Sudbina Mendelovog klasičnog djela perverzna je i nije strana drami. Iako je otkrio, jasno pokazao i u velikoj mjeri razumio vrlo općenite zakone nasljeđivanja, tadašnja biologija još nije sazrela do spoznaje njihove temeljne prirode. Sam Mendel je s nevjerojatnom pronicljivošću predvidio opću valjanost uzoraka pronađenih na grašku i dobio neke dokaze o njihovoj primjenjivosti na neke druge biljke (tri vrste graha, dvije vrste levkoja, kukuruz i noćna ljepotica). Međutim, njegovi uporni i zamorni pokušaji da nađene obrasce primijeni na križanje brojnih sorti i vrsta jastrebova nisu opravdali nade i potpuno su propali. Koliko je sretan bio izbor prvog predmeta (grašak), toliko je neuspješan bio i drugi. Tek mnogo kasnije, već u našem stoljeću, postalo je jasno da su osebujni obrasci nasljeđivanja osobina kod jastreba iznimka koja samo potvrđuje pravilo. U Mendelovo vrijeme nitko nije mogao posumnjati da se križanja sorti hajdučke trave koja je on poduzeo zapravo nisu dogodila, budući da se ova biljka razmnožava bez oprašivanja i oplodnje, na djevičanski način, takozvanom apogamijom. Neuspjeh mukotrpnih i napornih eksperimenata, koji su uzrokovali gotovo potpuni gubitak vida, tegobne dužnosti prelata koje su pale na Mendela i poodmakle godine prisilile su ga da prekine svoje omiljene studije.

Prošlo je još nekoliko godina, a Gregor Mendel je preminuo, ne sluteći kakve će strasti bjesnjeti oko njegovog imena i kakvom će slavom ono na kraju biti prekriveno. Da, slava i čast doći će Mendelu nakon smrti. Napustit će život ne otkrivši tajne jastreba, koji se nisu "uklopili" u zakone uniformnosti hibrida prve generacije i podjele znakova u potomstvu koje je dobio.

Mendelu bi bilo puno lakše da je znao za rad drugog znanstvenika Adamsa, koji je do tada objavio pionirski rad o nasljeđivanju osobina kod ljudi. Ali Mendel nije bio upoznat s tim radom. No, Adams je na temelju empirijskih promatranja obitelji s nasljednim bolestima zapravo formulirao koncept nasljednih sklonosti, uočivši dominantno i recesivno nasljeđivanje osobina kod ljudi. Ali botaničari nisu čuli za posao liječnika, a liječnik je vjerojatno imao toliko praktičnog medicinskog posla da jednostavno nije bilo dovoljno vremena za apstraktno razmišljanje. Općenito, ovako ili onako, ali genetičari su saznali za Adamsova opažanja tek kada su počeli ozbiljno proučavati povijest ljudske genetike.

Nema sreće i Mendel. Prerano je veliki istraživač izvijestio znanstveni svijet o svojim otkrićima. Potonji još nije bio spreman za to. Tek 1900. godine, nakon što je ponovno otkrio Mendelove zakone, svijet je bio zadivljen ljepotom logike istraživačevog eksperimenta i elegantnom preciznošću njegovih izračuna. I premda je gen i dalje bio hipotetska jedinica nasljeđa, sumnje u njegovu materijalnost konačno su otklonjene.

Mendel je bio suvremenik Charlesa Darwina. Ali članak brunnskog redovnika nije zapeo za oko autoru Porijekla vrsta. Može se samo nagađati kako bi Darwin cijenio Mendelovo otkriće da ga je pročitao. U međuvremenu, veliki engleski prirodoslovac pokazao je značajan interes za hibridizaciju biljaka. Križajući različite oblike snapdragona, napisao je o cijepanju hibrida u drugoj generaciji: „Zašto je to tako. Bog zna..."

Mendel je umro 6. siječnja 1884., opat samostana u kojem je izvodio svoje pokuse s graškom. Neopažen od svojih suvremenika, Mendel, međutim, nije nimalo dvojio u svojoj ispravnosti. Rekao je: "Moje vrijeme će doći." Te su riječi ispisane na njegovom spomeniku, postavljenom ispred samostanskog vrta, gdje je postavljao svoje pokuse.

Poznati fizičar Erwin Schrodinger smatrao je da je primjena Mendelovih zakona ravna uvođenju kvantnog principa u biologiju.

Revolucionarna uloga mendelizma u biologiji postajala je sve očiglednija. Do ranih tridesetih godina našeg stoljeća, genetika i Mendelovi zakoni koji stoje u njenoj osnovi postali su priznati temelj modernog darvinizma. Mendelizam je postao teorijska osnova za razvoj novih visokoprinosnih sorti kultiviranih biljaka, produktivnijih pasmina stoke i korisnih vrsta mikroorganizama. Mendelizam je dao poticaj razvoju medicinske genetike ...

Sada je u augustinskom samostanu u predgrađu Brna postavljena spomen-ploča, a uz prednji vrt postavljen je prekrasan mramorni spomenik Mendelu. Prostorije nekadašnjeg samostana, s pogledom na prednji vrt u kojem je Mendel izvodio svoje eksperimente, sada su pretvorene u muzej nazvan po njemu. Ovdje su sabrani rukopisi (nažalost, neki su stradali tijekom rata), dokumenti, crteži i portreti vezani uz život znanstvenika, knjige koje su mu pripadale s njegovim rubnim bilješkama, mikroskop i drugi alati kojima se služio, te kao i one objavljene u različitim zemljama.knjige posvećene njemu i njegovom otkriću.

(1822-1884) Austrijski prirodoslovac, utemeljitelj teorije nasljeđa

Gregor Johann Mendel rođen je 22. srpnja 1822. u selu Hinchitsy na području moderne Češke u seljačkoj obitelji. Otac mu je usadio ljubav prema radu u vrtu, a Johann je tu ljubav zadržao do kraja života.

Budući znanstvenik odrastao je kao pametan i radoznao dječak. Učitelj u osnovnoj školi, primijetivši izvanredne sposobnosti svog učenika, često je govorio njegovom ocu da bi Johann trebao nastaviti studij.

Međutim, obitelj Mendel živjela je u siromaštvu, pa nije bilo lako odbiti Johannovu pomoć. Osim toga, dječak je, pomažući ocu u vođenju kućanstva, rano naučio brinuti o voćkama, biljkama, a osim toga, bio je dobro upućen u cvijeće. Pa ipak, otac je želio sinu dati obrazovanje. A jedanaestogodišnji Johann, odlazeći od kuće, nastavio je školovanje, najprije u školi u Lipniku, a zatim u gimnaziji u Opavi. Ali činilo se da je nesreća progonila obitelj Mendel. Prošle su četiri godine, a Johannovi roditelji više nisu mogli plaćati troškove školovanja svog sina. Morao je sam zarađivati ​​za život dajući privatne sate. Međutim, Johann Mendel nije odustao od studija. U njegovoj maturalnoj svjedodžbi, dobivenoj 1840. godine na završetku gimnazije, iz gotovo svih predmeta stajalo je "odlično". Mendel odlazi studirati na Sveučilište u Olomoucu, koje nije uspio završiti, jer obitelj nije imala dovoljno novca ne samo za plaćanje školovanja njegovog sina, već ni za život. I Mendel se slaže s ponudom profesora matematike da preuzme veo kao redovnik samostana u gradu Brnu.

Godine 1843. Mendel je položio redovničke zavjete iu augustinskom samostanu u Brnu dobio novo ime - Gregor. Postavši redovnikom, Mendel se konačno oslobodio potrebe i stalne brige za komadom kruha. Osim toga, mladić je imao priliku baviti se prirodnim znanostima. Godine 1851., uz dopuštenje opata samostana, Mendel seli u Beč i počinje studirati prirodne znanosti na sveučilištu, posvećujući najviše vremena fizici i matematici. Ali ipak nije uspio dobiti diplomu. Već pri stupanju u samostan dobio je malu parcelu na kojoj se bavio botanikom, selekcijom i izvodio svoje poznate pokuse na hibridizaciji sorti graška. Mendel je razvio nekoliko sorti povrća i cvijeća, poput fuksije, koja je bila nadaleko poznata među vrtlarima tog vremena.

Proveo je pokuse križanja sorti graška u razdoblju 1856.-1863. Započeli su prije pojave knjige Ch.Darwina "Podrijetlo vrsta" i završili 4 godine nakon njezina objavljivanja. Mendel je pažljivo proučavao ovo djelo.

Promišljeno, s punim razumijevanjem zadatka, odabrao je grašak kao predmet svojih pokusa. Ova biljka, kao samooprašivač, prvo je predstavljena brojnim sortama čiste linije; drugo, cvijeće je zaštićeno od prodiranja stranog peluda, što je omogućilo strogu kontrolu procesa reprodukcije; treće, hibridi dobiveni križanjem sorti graška vrlo su plodni, što je omogućilo praćenje tijeka nasljeđivanja svojstava u više generacija. Postigavši ​​maksimalnu jasnoću pokusa, Mendel je za analizu odabrao sedam parova jasno različitih značajki. Te su razlike bile sljedeće: glatke okrugle ili naborane sjemenke nepravilnog oblika, crvena ili bijela boja cvijeta, visoka ili niska biljka, konveksne ili čipkaste mahune, ali zrna, itd.

S ustrajnošću i savjesnošću na kojoj mu mogu pozavidjeti mnogi istraživači, Mendel je osam godina sijao grašak, pazio ga, prenosio pelud s cvijeta na cvijet i, što je najvažnije, neprestano brojao koliko crvenih i bijelih cvjetova, okruglih i duguljastih, žutih i zelenih grašaka.

Proučavanje hibrida otkrilo je dobro definiran obrazac. Pokazalo se da se kod hibrida pojavljuje samo jedno od para suprotnih svojstava, neovisno o tome dolazi li to svojstvo od majke ili od oca. Mendel ih naziva dominantnima. Osim toga, otkrio je posredne manifestacije svojstava. Tako su, primjerice, križanjem graška s crvenim cvjetovima i graškom s bijelim cvjetovima dobili hibride s ružičastim cvjetovima. Međutim, posredna manifestacija ne mijenja ništa u zakonima cijepanja. Istražujući potomstvo hibrida, Mendel je otkrio da, uz dominantna svojstva, neke biljke pokazuju i svojstva drugog izvornog roditelja, koja kod hibrida ne nestaju, već prelaze u latentno stanje. On je te osobine nazvao recesivnim. Ideja o recesivnosti nasljednih svojstava i sam pojam "recesivnost", kao i pojam "dominacija", zauvijek su ušli u genetiku.

Ispitavši svaku osobinu zasebno, znanstvenica je uspjela točno izračunati koji će dio potomaka dobiti, primjerice, glatke sjemenke, a koji naborane, te utvrditi brojčani omjer za svaku osobinu. Dao je klasičan primjer uloge matematike u biologiji. Brojčani omjer koji je dobio znanstvenik pokazao se prilično neočekivanim. Na svaku biljku s bijelim cvjetovima dolazile su tri biljke s crvenim cvjetovima. Pritom crvena ili bijela boja cvjetova, primjerice, nije utjecala na boju ploda, visinu stabljike i sl. Svaku osobinu biljka nasljeđuje neovisno o drugoj.

Mendelovi su zaključci bili daleko ispred njegova vremena. Nije znao da je naslijeđe koncentrirano u jezgrama stanica, odnosno u kromosomima stanica. Pojam "kromosom" tada nije ni postojao. Nije znao što je gen. Međutim, praznine u poznavanju nasljeđa nisu spriječile znanstvenika da im da briljantno objašnjenje. Dana 8. veljače 1865., na sastanku Društva prirodoslovaca u Brnu, znanstvenik je održao prezentaciju o hibridizaciji biljaka. Izvješće je dočekano zbunjenom šutnjom. Publika nije postavila niti jedno pitanje, činilo se da ništa ne razumije u ovoj mudroj matematici.

U skladu s tada postojećim redom, Mendelov je izvještaj poslan u Beč, Rim, Petrograd, Krakov i druge gradove. Nitko nije obraćao pažnju na njega. Mješavina matematike i botanike proturječila je svim konceptima koji su postojali u to vrijeme. Naravno, Mendel je shvatio da je njegovo otkriće u suprotnosti sa stavovima drugih znanstvenika o nasljeđivanju, koji su u to vrijeme dominirali. Ali postojao je još jedan razlog koji je njegovo otkriće potisnuo u drugi plan. Činjenica je da je tijekom tih godina evolucijska teorija Charlesa Darwina napravila svoj pobjednički marš svijetom. A znanstvenici nisu bili dorasli hirovima potomaka graška i pedantnoj algebri austrijskog prirodoslovca.

Mendel je ubrzo napustio svoje istraživanje graška. Poznati biolog Naegeli savjetovao mu je da eksperimentira s biljkom jastreb. Ti su pokusi dali čudne i neočekivane rezultate. Mendel se uzalud borio oko sitnih žućkastih i crvenkastih cvjetića. Nije uspio potvrditi rezultate dobivene na grašku. Podmuklost jastreba leži u činjenici da se razvoj njegovog sjemena dogodio bez oplodnje, a ni G. Mendel ni Nageli to nisu znali.

Čak iu vrućoj sezoni strasti za eksperimentima s graškom i jastrebom, nije zaboravio na svoje samostanske i svjetovne poslove. Na tom polju njegova ustrajnost i ustrajnost bili su nagrađeni. Godine 1868. Mendel je izabran na visoku dužnost opata samostana koju je obnašao do kraja života. I iako je izvanredni znanstvenik živio težak život, sa zahvalnošću je priznao da je u njemu bilo mnogo radosnijih i svijetlih trenutaka. Prema njegovim riječima, znanstveni rad kojim se bavio donio mu je veliko zadovoljstvo. Bio je uvjeren da će u skoroj budućnosti biti prepoznat u cijelom svijetu. I tako se ipak dogodilo nakon njegove smrti.

Gregor Johann Mendel umro je 6. siječnja 1884. U osmrtnici, među brojnim titulama i zaslugama znanstvenika, nije spomenuto da je on bio otkrivač zakona nasljedstva.

Mendel nije pogriješio u svom proročanstvu prije smrti. Nakon 16 godina, na pragu 20. stoljeća, cijelu biološku znanost uzbudila je poruka o novootkrivenim Mendelovim zakonima. Godine 1900. G. de Vries u Nizozemskoj, E. Čermak u Australiji i Carl Correns u Njemačkoj neovisno su ponovno otkrili Mendelove zakone i priznali mu prioritet.

Ponovno otkriće tih zakona uzrokovalo je brz razvoj znanosti o nasljeđivanju i varijabilnosti organizama – genetike.

Austrijski svećenik i botaničar Gregor Johann Mendel postavio je temelje takve znanosti kao što je genetika. Matematički je izveo zakone genetike, koji se danas nazivaju njegovim imenom.

Johann Mendel rođen je 22. srpnja 1822. u Heisendorfu u Austriji. Još kao dijete počeo je pokazivati ​​interes za proučavanje biljaka i okoliša. Nakon dvije godine studija na Institutu za filozofiju u Olmützu, Mendel je odlučio ući u samostan u Brunnu. To se dogodilo 1843. Prilikom obreda postriga kao redovnik dobio je ime Gregor. Već 1847. postao je svećenik.

Život svećenika ne sastoji se samo od molitvi. Mendel je uspio posvetiti puno vremena proučavanju i znanosti. Godine 1850. odlučio je polagati ispite za učiteljsku diplomu, ali nije uspio i dobio je peticu iz biologije i geologije. Mendel je proveo 1851.-1853. na Sveučilištu u Beču, gdje je studirao fiziku, kemiju, zoologiju, botaniku i matematiku. Po povratku u Brunn otac Gregor je ipak počeo predavati u školi, iako nikada nije položio ispit za učitelja. Godine 1868. Johann Mendel postaje opat.

Od 1856. godine Mendel je u svom malom župnom vrtu izvodio svoje pokuse koji su na kraju doveli do senzacionalnog otkrića zakona genetike. Valja istaknuti da je okruženje svetog oca pridonijelo znanstvenim istraživanjima. Činjenica je da su neki od njegovih prijatelja imali vrlo dobro obrazovanje u području prirodnih znanosti. Često su posjećivali razne znanstvene seminare na kojima je sudjelovao i Mendel. Osim toga, samostan je imao vrlo bogatu knjižnicu, čiji je Mendel, naravno, bio redoviti. Bio je vrlo inspiriran Darwinovom knjigom "Podrijetlo vrsta", no pouzdano se zna da su Mendelovi eksperimenti započeli mnogo prije objavljivanja ovog djela.

Dana 8. veljače i 8. ožujka 1865. Gregor (Johann) Mendel je govorio na sastancima Prirodoslovnog društva u Brunnu, gdje je govorio o svojim neobičnim otkrićima u još nepoznatom području (koje će kasnije postati poznato kao genetika). Gregor Mendel je postavio pokuse na jednostavnom grašku, međutim, kasnije je raspon eksperimentalnih objekata značajno proširen. Kao rezultat toga, Mendel je došao do zaključka da se različita svojstva određene biljke ili životinje ne pojavljuju samo iz zraka, već ovise o "roditeljima". Informacije o tim nasljednim svojstvima prenose se putem gena (izraz koji je skovao Mendel, iz kojeg je izveden izraz "genetika"). Već 1866. godine objavljena je Mendelova knjiga Versuche uber Pflanzenhybriden (Pokusi s biljnim hibridima). Međutim, suvremenici nisu cijenili revolucionarnost otkrića skromnog svećenika iz Brunna.

Mendelova znanstvena istraživanja nisu ga odvratila od svakodnevnih obaveza. Godine 1868. postao je opat, tutor cijeloga samostana. Na tom je položaju savršeno branio interese crkve općenito, a posebno samostana Brunn. Bio je dobar u izbjegavanju sukoba s vlastima i izbjegavanju pretjeranog oporezivanja. Jako su ga voljeli župljani i studenti, mladi redovnici.

Dana 6. siječnja 1884. preminuo je otac Gregor (Johann Mendel). Pokopan je u rodnom Brunu. Slava znanstvenika Mendelu je stigla nakon njegove smrti, kada su pokuse slične njegovim pokusima iz 1900. godine neovisno izvela tri europska botaničara koji su došli do sličnih rezultata s Mendelom.

Gregor Mendel - učitelj ili redovnik?

Sudbina Mendela nakon Teološkog instituta već je dogovorena. Zaređen za svećenika, dvadesetsedmogodišnji kanonik dobio je odličnu župu u Starom Brunnu. Već godinu dana priprema ispite za doktorat bogoslovije, kada se u njegovu životu događa velika promjena. Georg Mendel odlučuje naglo promijeniti svoju sudbinu i odbija obavljati vjersku službu. Želio bi proučavati prirodu i zbog te strasti odlučuje se upisati u gimnaziju Znaim, gdje se u to vrijeme otvara 7. razred. Traži mjesto "dopunskog profesora".

U Rusiji je "profesor" čisto sveučilišna titula, au Austriji i Njemačkoj tako su nazivali čak i mentora učenika prvog razreda. Gymnasium suplent je prije, može se prevesti kao “običan učitelj”, “asistent učitelja”. To bi mogla biti osoba koja tečno poznaje materiju, ali kako nije imao diplomu, zaposlili su ga prilično privremeno.

Sačuvan je i dokument koji objašnjava tako neobičnu odluku pastora Mendela. Ovo je službeno pismo biskupu grofu Schafgotchu od opata samostana sv. Tome, prelata Nappa.” Vaša Milostiva Biskupska Eminencijo! Dekretom br. Z 35338 od 28. rujna 1849. Visoki carsko-kraljevski zemaljski prezidij smatra dobrim imenovanje kanonika Gregora Mendela dopunom gimnazije Znaim. “... Ovaj kanonik ima bogobojazan stil života, uzdržljivost i kreposno ponašanje, njegovo dostojanstvo je potpuno primjereno, u kombinaciji s velikom pobožnošću prema znanostima ... Međutim, on je nešto manje prikladan za brigu o dušama laika, jer čim se nađe uz bolesničku postelju, kao od pogleda na patnju, obuzima ga nesavladiva zbunjenost, te od toga i sam opasno obolijeva, što me tjera da mu odstupim od dužnosti ispovjednika.

Tako u jesen 1849. kanonik i suplement Mendel stižu u Znaim kako bi preuzeli nove dužnosti. Mendel prima 40 posto manje od svojih kolega koji su imali diplome. Kolege ga poštuju, studenti ga vole. No, on u gimnaziji ne predaje predmete prirodoslovnog ciklusa, već klasičnu književnost, stare jezike i matematiku. Treba diploma. To će omogućiti nastavu botanike i fizike, mineralogije i prirodoslovlja. Postojala su 2 puta do diplome. Jedan je završiti sveučilište, drugi je put kraći - položiti u Beču, pred posebnom komisijom carskog ministarstva kulture i prosvjete, ispite za pravo predavati te i te predmete u tim i takvim razredima.

Mendelovi zakoni

Citološki temelji Mendelovih zakona temelje se na:

Sparivanja kromosoma (sparivanja gena koji određuju mogućnost razvoja bilo koje osobine)

Značajke mejoze (procesi koji se javljaju u mejozi koji osiguravaju neovisnu divergenciju kromosoma s genima koji se nalaze na njima na različite stanične pluse, a zatim na različite gamete)

Značajke procesa oplodnje (slučajna kombinacija kromosoma koji nose jedan gen iz svakog alelnog para)

Mendelova znanstvena metoda

Glavne obrasce prijenosa nasljednih osobina s roditelja na potomstvo utvrdio je G. Mendel u drugoj polovici 19. stoljeća. Križao je biljke graška koje su se razlikovale po pojedinim svojstvima i na temelju dobivenih rezultata potkrijepio ideju o postojanju nasljednih sklonosti odgovornih za ispoljavanje osobina. Mendel je u svojim radovima primijenio metodu hibridološke analize, koja je postala univerzalna u proučavanju obrazaca nasljeđivanja svojstava kod biljaka, životinja i ljudi.

Za razliku od svojih prethodnika, koji su pokušavali pratiti nasljeđe mnogih svojstava organizma u agregatu, Mendel je ovaj složeni fenomen istraživao analitički. Promatrao je nasljeđivanje samo jednog para ili malog broja alternativnih (međusobno isključivih) parova svojstava kod sorti vrtnog graška, i to: bijelih i crvenih cvjetova; nizak i visok rast; žuto i zeleno, glatko i naborano sjeme graška itd. Takva kontrastna svojstva nazivaju se aleli, a pojmovi "alel" i "gen" koriste se kao sinonimi.

Za križanja je Mendel koristio čiste linije, odnosno potomke jedne samooplodne biljke, koja zadržava sličan skup gena. Svaka od ovih linija nije pokazivala razdvajanje znakova. Bitno u metodologiji hibridološke analize bilo je i to što je Mendel prvi put precizno izračunao broj potomaka – hibrida s različitim svojstvima, odnosno matematički obradio dobivene rezultate i uveo u matematici prihvaćenu simboliku za bilježenje različitih mogućnosti križanja: A, B, C, D itd. Ovim je slovima označio odgovarajuće nasljedne faktore.

U suvremenoj genetici za križanje su prihvaćeni sljedeći simboli: roditeljski oblici - P; hibridi prve generacije dobiveni križanjem - F1; hibridi druge generacije - F2, treće - F3 itd. Samo križanje dviju jedinki označava se znakom x (na primjer: AA x aa).

Od mnogih različitih svojstava križanih biljaka graška u prvom pokusu, Mendel je uzeo u obzir nasljeđe samo jednog para: žuto i zeleno sjeme, crveno i bijelo cvijeće itd. Takvo križanje naziva se monohibridno. Ako se prati nasljeđivanje dva para svojstava, na primjer, žuto glatko sjeme graška jedne sorte i zeleno naborano drugo, tada se križanje naziva dihibridom. Ako se uzmu u obzir tri ili više parova svojstava, križanje se naziva polihibridno.

Obrasci nasljeđivanja svojstava

Aleli - označeni slovima latinične abecede, dok je Mendel neke znakove nazvao dominantnim (prevladavajućim) i označio ih velikim slovima - A, B, C, itd., Drugi - recesivni (inferiorni, potisnuti), koje je označio malim slovima - a, c, c itd. Budući da svaki kromosom (nositelj alela ili gena) sadrži samo jedan od dva alela, a homologni kromosomi su uvijek parni (jedan očinski, drugi majčin), diploidne stanice uvijek imaju par alela: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb itd. Jedinke i njihove stanice koje u svojim homolognim kromosomima imaju par identičnih alela (AA ili aa) nazivamo homozigotima. Mogu tvoriti samo jednu vrstu zametnih stanica: ili gamete s alelom A ili gamete s alelom. Pojedinci koji imaju i dominantne i recesivne Aa gene u homolognim kromosomima svojih stanica nazivaju se heterozigoti; kada spolne stanice sazriju, formiraju dvije vrste gameta: gamete s alelom A i gamete s alelom. U heterozigotnih organizama dominantni alel A, koji se fenotipski očituje, nalazi se na jednom kromosomu, a recesivni alel a, potisnut dominantnim, nalazi se u odgovarajućoj regiji (lokusu) drugog homolognog kromosoma. U slučaju homozigotnosti, svaki od para alela odražava ili dominantno (AA) ili recesivno (aa) stanje gena, koji će u oba slučaja pokazati svoj učinak. Koncept dominantnih i recesivnih nasljednih faktora, koji je prvi primijenio Mendel, čvrsto je utemeljen u modernoj genetici. Kasnije su uvedeni pojmovi genotip i fenotip. Genotip je ukupnost svih gena koje organizam ima. Fenotip - ukupnost svih znakova i svojstava organizma, koji se otkrivaju u procesu individualnog razvoja danih uvjeta. Koncept fenotipa proteže se na sve znakove organizma: značajke vanjske strukture, fiziološke procese, ponašanje itd. Fenotipska manifestacija znakova uvijek se ostvaruje na temelju interakcije genotipa s kompleksom unutarnjih čimbenika. i vanjskom okruženju.

Kakav doprinos biologiji, austrijski prirodoslovac, botaničar i vjerski lik, redovnik, utemeljitelj doktrine nasljeđivanja, naučit ćete iz ovog članka.

Otkrića Gregora Mendela

Dvadeseto stoljeće obilježilo je senzacionalno otkriće na području biologije. Trojica botaničara Čermak, de Vries i Correns izjavili su da je prije 35 godina izvjesni češki redovnik i znanstvenik Gregor Mendel, koji nije bio nikom nepoznat, otkrio zakone nasljeđivanja individualnih svojstava.

Vrijedno je napomenuti da je Mendel rođen u siromašnoj seljačkoj obitelji vrtlara. Njegovi roditelji nisu imali sredstava da sinu daju pristojno obrazovanje. Stoga je mladić završio samo gimnaziju i sanjao o sveučilištu.

Jednog dana otišao je u opatiju i primio redovnički red. Slijedio je jedan cilj - znanje. Samostan je imao bogatu knjižnicu, a on je dobio priliku studirati na sveučilištu. Osim toga, Gregor je volio biologiju, a u blizini njegove ćelije nalazio se vrt. I odlučio je napraviti eksperimente na križanju biljaka. Grašak je bio ispitanik. Za svoje eksperimente redovnik je odabrao 7 pari sorti ove kultivirane biljke. Svaki par zrna graška imao je svoju različitost. Na primjer, sjemenke prvog para imale su glatku strukturu, dok je drugi par imao naboranu strukturu; u jednoj stabljika nije bila veća od 60 cm, dok je u drugoj dosegla 2 m; boja cvijeta u jednoj sorti bila je bijela, au drugom paru - ljubičasta.

Prve tri godine Mendel je sadio odabrane sorte kako bi bio siguran da u njima nema nečistoća. Tada su počeli pokusi križanja. Tijekom pokusa otkrio je da je jedna od biljaka dominantna i da njezine karakteristike potiskuju značajke druge biljke. Mendel je ovaj proces nazvao "recesivnim". Pa je otvoreno prvi zakon nasljedstva u biologiji. Sljedećeg ljeta križao je dobivene crveno obojene hibride s primarnom sortom crveno obojenog graška. I kakvo je bilo njegovo iznenađenje kada je biljka procvjetala, a cvijeće se pokazalo bijelim. Tu pojavu, pojavu bijele boje nakon jedne generacije, Mendel je nazvao "cijepanjem znakova". Tako je i bilo otkrio drugi zakon nasljeđa u biologiji. Nažalost, njegovo otkriće nije imalo uspjeha. Samo 140 godina kasnije, čovječanstvo je cijenilo njegove biološke eksperimente u njihovoj pravoj vrijednosti.

Gregor Johann Mendel. 3. veljače 2015

Johann Mendel rođen je (ime Gregor dobio je kad se zamonašio) 1822. godine u malom selu Gincice u Moravskoj Šleziji. Gotovo cijelo stanovništvo Šleske bili su Nijemci. Mendelovi roditelji također su bili siromašni njemački seljaci. Budući znanstvenik stekao je osnovno obrazovanje u seoskoj školi, gdje je u razredu bilo 80 djece. Johann je pomagao ocu u kućanskim poslovima, ali slijediti stope svojih roditelja nije bio njegov poziv. Prirodno osjetljiv i slabog zdravlja, bio je jedan od najboljih učenika u školi. Poslan je na daljnje školovanje u školu Reda pijarista u Lipniku nad Becivou, nakon čega je upisao gimnaziju u Opavi.
Na selu i među PR-ovcima školovanje je bilo besplatno. Ali u Opavi mu je već trebao novac. Nekoliko mršavih godina bilo je pogubno za njegovu obitelj, a 1838. Johannovom ocu dogodila se nesreća, ozlijeđen je dok je radio u šumi. I tu se prvi put očitovala Mendelova nestabilnost na stres. Bio je toliko emotivan da se u teškim životnim situacijama razbolio. Počela je razvijati depresija i neuroza, pri čemu se onesvijestio. No, prve poteškoće, kada je sa 16 godina ostao bez podrške obitelji, prebrodio je. Mendel je počeo učiti s manje uspješnim studentima, za što je dobivao nešto novca za hranu.


Godine 1840. Johann Mendel upisao je Filozofski fakultet na Sveučilištu u Olomoucu. Nešto novca poslala mu je starija sestra, ali nije bilo dovoljno ni za najam kuće. Mendel je pokušao pronaći učenike, ali u Olomoucu je imao malo poznanika, a bez preporuke nitko nije želio učitelja. Neimaština i strah da je nemoguće završiti studij ponovno su doveli do živčanog sloma, a Mendel je otišao u svoje selo na godinu dana kako bi povratio snagu i živce. Završiti studij u Olomoucu pomogla mu je mlađa sestra koja mu je dala svoj miraz.
Godine 1843. Friedrich Franz, profesor na Sveučilištu u Olomoucu, preporučio je Mendela opatu augustinskog samostana sv. Tome u Brnu. Sam Johann Mendel kasnije je u svojoj biografiji napisao da “više nije imao snage, pa je nakon završenog Filozofskog fakulteta odlučio stupiti u samostan, koji bi ga oslobodio brige za kruh svagdašnji. Okolnosti su utjecale na izbor. Za siromašnu osobu, ali željnu znanja, odlazak u samostan omogućio je dalje studiranje, osim samoobrazovanja i, naravno, života u kršćanskim tradicijama.


Mendel je u gornjem redu, drugi s desna.
Kad je zamonašen, dobio je ime Gregor, a 1847. zaređen je za svećenika. U blizini hrama Djevice Marije, gdje je služio Mendel, nalazi se bolnica Svete Ane. Mendel je tamo trebao biti pastor. Nakon 3 mjeseca se razbolio. Uz njegovu osjetljivost bilo je nemoguće stalno gledati bolesne i patnike, on sam je bio na rubu teške živčane bolesti. Opat samostana F. Napp odlučio je dati Mendelu još jednu poslušnost. Gregor Mendel bavio se samostanskim vrtom, dok je studirao na teološkom fakultetu i istovremeno pohađao tečaj o uzgoju voća i grožđa.
Godine 1849. Mendel je poslan u Znojmo da predaje grčki, latinski, njemački i matematiku u gimnaziji. Pokazalo se da ima veliki talent za podučavanje. I poslan je na sveučilište u Beč da položi ispit i dobije učiteljsku diplomu. Ali Gregor Mendel nije položio ispit. Pao je na prirodoslovlju i fizici.
Opat nije očajavao, odlučio je pomoći svom talentiranom redovniku i poslao ga je na studij na Sveučilište u Beču o trošku samostana. Ovdje se Mendel prvi put susreo sa znanstvenim radom. Nakon završenog sveučilišta ponovno je pokušao položiti ispit za učiteljsku diplomu. I opet bezuspješno. Bio je toliko uzbuđen da se onesvijestio. Ali čak i bez te diplome, odveden je da predaje na Državnoj višoj politehničkoj školi u Brnu, gdje je uspješno predavao 14 godina.

U isto vrijeme, Mendel je započeo proučavanje biljaka i pokuse s hibridizacijom graška. Stajao je u temelju nekoliko znanstvenih zajednica u Brnu. Kao što su Moravsko-Selesijsko prirodoslovno društvo, Društvo pčelara i Meteorološko društvo. Dakle, ne može se reći da se bavio samo botanikom. Nekoliko je godina provodio meteorološka istraživanja, mjereći temperaturu zraka, smjer vjetra, vlažnost i atmosferski tlak tri puta dnevno. On je prvi opisao pojavu tornada.
Mendel je u samostanu pokrenuo pčelinjak, proučavao pčele, opisao neke od njihovih bolesti, čak je pokušao uzgojiti nove vrste, ali nije uspio. Ali pokusi s graškom doveli su do otkrića gena i zakona genetike. Godine 1862. Gregor Mendel je u Prirodoslovnom društvu predstavio svoj rad "Pokusi s hibridizacijom graška", u kojem je objasnio principe nasljeđivanja. No rad nije bio prihvaćen od znanstvene zajednice. Otkrića su se činila vrlo novima i nevjerojatnima. Mendel je svoje radove slao raznim znanstvenicima, dopisivao se s Karlom Nagelom, profesorom na Odsjeku za hibridizaciju biljaka na Sveučilištu u Münchenu, ali sve je bilo uzalud. Njegove zakone nitko nije shvaćao ozbiljno. Nekoliko desetljeća bili su zaboravljeni. Tek početkom 20. stoljeća njegov je rad privukao pažnju botaničara, koji su potvrdili Mendelovo otkriće genetskih zakona.
Godine 1869. Gregor Mendel je morao prekinuti pokuse s biljkama, vid mu je počeo nevjerojatno brzo padati. I da, bilo je i drugih problema. Godine 1868. umire opat F. Napp, a za sljedećeg opata augustinskog samostana izabran je Gregor Mendel. Morao sam se nositi s više problema samostana. Godine 1872. car Franjo Josip odlikovao je Gregora Mendela križem, ordenom koji je ustanovio car za zasluge društvu i crkvi. Općenito, unatoč činjenici da njegov rad na genetici nije bio prihvaćen od znanstvene zajednice, Mendel je uživao veliki ugled kao obrazovana, inteligentna i nevjerojatno pristojna osoba. Došlo je do toga da je 1881. augustinski opat Mendel izabran za direktora Hipotekarne banke.

Ovozemaljski život Gregora Mendela završio je 1884. godine. 6. siječnja preminuo je od plućne infekcije. Činilo se da je cijeli grad došao pokopati izvanrednog znanstvenika, opata kojeg su voljeli redovnici i samo ljubaznu i pristojnu osobu. Misu zadušnicu u katedrali samostana Staro Brno predvodio je Leoš Janáček. I pokopali su Gregora Mendela na isti način kako se pokapaju svi redovnici augustinci: u zajedničkoj grobnici na središnjem brnskom groblju.

Godine 1910. na trgu ispred samostana, koji danas nosi ime Gregora Mendela, podigao je spomenik Theodor Harlemont. Istina, nakon Drugog svjetskog rata spomenik je uklonjen ispred vrata samostana, tada nije bilo uobičajeno podsjećati da je izvanredni znanstvenik, utemeljitelj genetike, bio redovnik. Pokušavali su sve uvjeriti da vjera u Boga i znanost nisu spojivi. Gregor Mendel u potpunosti ruši stereotipe koje mnogi ljudi još uvijek imaju.
Čini se da je sada moguće vratiti spomenik na svoje izvorno mjesto, ali iz nekog razloga gradska vijećnica ne žuri to učiniti. “Ovo je paradoks”, kaže opat samostana Lukasz Martinets, “što je osoba poznatija u svijetu, to je manje zanimljiva za grad u kojem je živjela. Kada konačno jedno društvo počne poštovati svoju povijest i ljude koji su u njoj ostavili značajan trag, tada će se moći reći da se duhovno i kulturno razvija.”