Грегор Мендель: монах на горошине
Дети обожают свежий горох, но мало кто из них знает, какую роль сыграло столь любимое нами лакомство в истории генетики. В XIX веке, работая в одиночку, один австрийский монах сумел раскрыть основные принципы наследственности с помощью нескольких видов растения гороха. Он скрещивал разные виды и наблюдал за тем, какие черты от материнских видов переходят на гибридные. И все это, исполняя обязанности аббата. Этим монахом был Грегор Мендель, заслуги которого не были признаны при жизни и который лишь намного позже сделался одним из отцов-основателей современной генетики.
Портрет Г. Менделя. Худ. А. Ценкер, 1884 г. Филдовский музей естественной истории, Чикаго, Иллинойс, США
Необычный ученый
Для нас сегодняшних заслуги Менделя перед наукой бесспорны, однако, во времена самого Менделя его работы не сделали сенсации. Не так, как, например, работы его современника Чарльза Дарвина. Уже, исходя только из этого, можно сказать, что Мендель не был ученым в традиционном понимании этого слова.
Памятник Ч. Дарвину в Музее естествознания в Лондоне, Великобритания
Грегор Иоганн Мендель родился 20 июля 1822 г. в Силезии, которая тогда входила в состав Австрии, а сегодня - в состав Чехии. Детство его прошло на семейной ферме, где он работал в качестве садовника и изучал пчеловодство. Повзрослев, он работал учителем в начальной и средней школе, изучал науки в университете Вены, а также монашествовал в аббатстве августинцев в Брно. В монастыре он проживал с 1843 г. до своей смерти в 1884 г., половину из этого срока он провел в сане аббата.
Августинское аббатство Святого Томаша в Старе Брно, Чехия, где жил и работал Мендель
В 1856 г. Мендель начинает свои эксперименты с горохом, которые он устраивает прямо в монастырском саду, вдали от глаз научного сообщества. Вначале он попытался получить разные цветовые комбинации, а затем уже приступил к изучению эффектов гибридизации.
Мендель (в заднем ряду, второй справа) в окружении монастырской братии. Фото: 1862 г.
Некоторые гены главнее
В XIX в. было принято считать, что черты облика и характера, идет ли речь о растении, животном или человеке, передаются по наследству от обоих родителей. Понятия наследственности и наследуемости в биологическом смысле определялось туманно, а понятия гена не существовало вовсе.
Представление о наследственности в XIX в. «Яблоко от яблони...» Рисунок О. Домье, 1850. Национальная библиотека медицины Франции
Именно в такой научной обстановке Мендель отправился изучать 34 подвида зеленого горошка, произраставшего в монастырском саду. Растение горох известно своими многочисленными вариациями цвета, длины, формы цветка и листьев, а также тем, что каждый его подвид легко идентифицируется. По прошествии 8 лет Мендель выделил для каждого подвида гороха его характерный признак, а затем скрещивал подвиды в разной последовательности, чтобы определить, какие из признаков передавались, а какие нет, от одного поколения к другому.
Горох посевной. Ботаническая иллюстрация из книги О. В. Томе «Flora von Deutschland, Österreich und der Schweiz», 1885
Эксперименты Менделя завершились поразительным открытием - была сформулирована идея доминантных и рецессивных признаков. Кроме этого, Мендель смог математически описать частоту проявлений каждого из признаков. Проделанная работа была суммирована и заключена в следующие фундаментальные принципы:
- каждый наследуемый признак определяется единицей измерения (сегодня вместо единицы измерения мы употребляем слово «ген») и наследуется вне зависимости от других признаков;
- каждый признак есть сумма двух единиц измерения от каждого из родителей;
- признак может наследоваться, но не обязательно выражаться в дочернем организме, но даже будучи «скрытым» он все равно может наследоваться в последующих поколениях.
Решетка Пеннета с помощью которой можно наглядно увидеть открытия Менделя в области наследственности
Мендель получает по заслугам
Работы Менделя оставались непризнанными в течение долгих 40 лет. Научное сообщество не заметило ни труд монаха, ни его смерть, несмотря на то, что результаты экспериментов были опубликованы. Из небытия его вернул ХХ в. с нарождающимся техническим прогрессом, который возобновил интерес к биологии, химии и генетике. В русле последней стало появляться все больше новаторских теорий.
В 1902 г. была предложена хромосомная теория наследственности, согласно которой каждая особь получает комбинацию признаков от обоих родителей. Эта комбинация представляет собой набор определенных пар.
Когда законы, сформулированные Менделем, были признаны научным сообществом (в самом начале ХХ в.) генетика расправила крылья и стала полноправной научной дисциплиной.
К 1909 г. мир уже вовсю оперировал понятиями аллелей и зигот, которые, по сути, впервые были описаны в скромных опытах австрийского монаха. Так Мендель получил заслуженный титул одного из отцов-основателей современной генетики.
Автор: Грибулина А.
Обсудить статью на форуме