Мендель, Грегор Иоганн

Грегор Иоганн Мендель
нем. Gregor Johann Mendel
Дата рождения	20 июля 1822(1822-07-20)
Место рождения	Хейнцендорф (теперь Гинчице, часть села Вражне), Силезия, Австрийская империя
Дата смерти	6 января 1884(1884-01-06) (61 год)
Страна	Австрийская империя  Австро-Венгрия
Научная сфера	Генетика
Место работы	Старобрненский монастырь
Известен как	Отец генетики, первооткрыватель законов наследственности

Гре́гор Иога́нн Ме́ндель, также известный как Мендель Грегор. Родился 22 июля 1822 года в городе Хейнцендорф Австрийской империи, сегодня город Гинчица, Чехия. Умер 6 января 1884 года в городе Брюнн, в Австро-Венгрии, сегодня город Брно, Чехия. Грегор Мендель — австрийский естествоиспытатель, основатель учения о наследственности.

Биография

Грегор рос вместе с двумя сёстрами: старшей — Вероникой и младшей — Терезией. Все дети происходили из семьи с германо-славянскими корнями. Дом Менделей, где они жили, находился на земельном участке, который был в собственности их семьи более ста лет. Сегодня это место является музеем, который расположен в старом родовом доме учёного-генетика. В семье не всегда хватало денег, поэтому хорошее образование было получить крайне тяжело. Грегор Мендель страдал от финансовой несостоятельности своих родителей. Терезия пришла ему на помощь: для того, чтобы обеспечить возможность брату продолжить учёбу, она отдала ему средства, предназначенные для её собственного будущего. Но у мальчика было слабое здоровье, из-за недомоганий он месяцами не посещал сельскую школу. Однако способности позволили ему получить начальное образование. Грегор окончил школы Хейнзендорфа и Липника. В течение следующих шести лет он учился в гимназии Троппау. Сейчас город, вошедший в состав Чехии, носит название Опава. После окончания гимназии Грегор отправился в Ольмюцкий институт, ныне университет Палацкого в чешском городе Оломоуце. Там он изучал практическую и теоретическую философию, а также физику. Научным руководителем факультета естественной истории и сельского хозяйства был учёный Иоганн Карл Нестлер, чьи исследования особо акцентировались на наследственных особенностях овец и растений. В 1843 году успешно закончил философские классы при университете в Ольмюце и принял решение стать монахом в Августинском монастыре Святого Фомы в Брюнне. В монастыре он выполнял обязанности помощника пастора и преподавал естественную историю и физику в школе. В 1851 — 1853 годах он посещал лекции Венского университета, где проходил курсы по физике, химии, математике, зоологии, ботанике и палеонтологии. После возвращения в Брюнн он стал помощником учителя в средней школе и только в 1868 году стал настоятелем монастыря. Когда у Грегора появилась возможность, он оказал финансовую поддержку трём сыновьям Терезии, чтобы помочь им в достижении своих целей. Благодаря его покровительству двое из племянников смогли стать докторами.

Вклад в биологию

В период 1856 — 1863 гг. Мендель провёл серию экспериментов в саду монастыря, где гибридизировал 22 разновидности гороха, отличающихся отдельными, явно определёнными характеристиками (например, формой или окраской семян). Благодаря количественному анализу всех полученных гибридов, а также использованию вариационно-статистического подхода, Мендель впервые смог установить и сформулировать закономерности свободного расщепления и совмещения наследственных факторов, которые в дальнейшем были названы законами Менделя. Одним из ключевых открытий Менделя стала обнаруженная им дискретность (несмешиваемость) наследственных факторов при скрещивании. Мендель сообщил Брюннскому обществу естествоиспытателей о результатах своих экспериментов в 1865 году. Однако его классическая работа «Опыты над растительными гибридами» не стала известной и не получила признания при его жизни, хотя была опубликована в трудах этого общества в 1866 году. Мендель попытался подтвердить свои открытия на других объектах исследования, таких как ястребинка и пчёлы. Однако полученные результаты противоречили его открытиям, сделанным на основе гороха. Позднее стало известно, что механизмы оплодотворения у ястребинки и пчёл имеют особенности, которые не были известны Менделю и которые он не учёл в своих экспериментах. Большее внимание к работе Менделя было обращено только в 1900 году, когда Х. Де Фриз, К. Корренс и Э. Чермак-Зейзенегг независимо друг от друга провели свои собственные опыты и подтвердили полученные Менделем результаты. Именно этот момент стал началом нового направления в биологии — генетики, которое получило название «менделизма» в честь Менделя. В 1936 году Р. Э. Фишер пришёл к выводу, что Мендель сначала интуитивно сформулировал свою концепцию, а затем разработал серию многолетних опытов, чтобы доказать свою идею.

После проведения экспериментов и анализа результатов, учёный сумел сделать следующие выводы:

1. При скрещивании растений гороха с красными и белыми цветками первого поколения гибриды обладают одинаковыми признаками, при этом доминантный признак наследуется от родительского растения. Если растение с красными цветками скрещивается с растением с белыми цветками, их потомство будет иметь только красные цветки.
2. Гибриды второго поколения расщепляются и проявляют как доминантные, так и рецессивные признаки. Каждый из них проявляется в математически выраженных соотношениях.
3. Доминантные и рецессивные признаки могут существовать отдельно и встречаться в различных комбинациях. Если гибрид обладает рецессивным признаком, он может нести и скрывать рецессивные гены, которые могут проявиться в последующих поколениях. То же самое относится и к гибридам с доминантными признаками.
4. Гаметы мужского и женского происхождения объединяются случайным образом при оплодотворении. При этом наследственные признаки, которые они передают, не влияют на процесс их объединения.

Законы Менделя

1. Первый закон Менделя — «Закон единообразия гибридов первого поколения» («Закон доминирования»).

Иллюстрация расщепления единичного признака фенотипа по второму закону Менделя.

При сопряжении особей, которые имеют отличающийся по одному альтернативному признаку генотип, возникает потомство, в котором проявляется преобладающий ген данной аллели.

2. Второй закон Менделя — «Закон расщепления». При скрещивании особей с разными аллелями наблюдается расщепление проявления признака в соотношении 3:1, а также распределение генотипов в соотношении 1:2:1.

3. Третий закон Менделя — «Закон чистоты гамет». При формировании гаметы в каждую из них попадает только один «элемент наследственности», который отвечает за конкретный признак.

Отношение к религии

В 21 год Грегор задумался о монашестве. Он не являлся религиозным человеком, но хотел заниматься наукой, а для этого необходимо было хорошее образование. Духовенству доступно бесплатное образование, что стало одной из основных причин, по которым Грегор принял постриг. Он хотел навсегда освободиться от постоянной заботы о своём материальном благосостоянии.

Молодой человек постригся в монахи в городе Брюнне, который сейчас носит название Брно, в Августинском монастыре Святого Фомы. И после этого он принял имя Грегор, полное имя — Грегор Иоанн Мендель. Он стал студентом богословского института и через четыре года был посвящён в сан священника. Отныне не было места для личной жизни в его судьбе: католические традиции запрещали монахам бракосочетание. Грегор стал священником в Августинском монастыре Святого Фомы через четыре года после пострига. Это место, возглавляемое аббатом Кириллом Наппом, считалось центром культуры и науки региона. Сам священник поощрял интерес монахов к научной работе и был куратором школьных программ в округе. Аббат Кирилл с большим удовольствием выполнял обязанности преподавателя, и ученики называли его своим главным наставником. Он проводил свои опыты в монастырском саду. После смерти аббата Наппа, когда Грегор Мендель достиг возраста 46 лет, его назначили священником. В новой роли он вынужден был оставить свои научные эксперименты, так как забота о святом месте стала его основным занятием. С того времени и до конца своих дней административная работа полностью занимала всё его время.

Аббат Мендель ушёл из жизни в 1884 году из-за хронического нефрита и нашёл своё последнее пристанище на главном кладбище города Брно. Известный чешский композитор Леош Яначек, который ранее был монашеским десятником в местном монастыре, возглавил руководство церемонии похорон Менделя.

Критика Менделя

В 1936 году Рональд Фишер, известный генетик-теоретик и статистик Кембриджского университета, заявил о сомнении в правдивости результатов Менделя, назвав их «слишком хорошими». Первым подозрение на подтасовку фактов высказал биолог Уолтер Уэлдон из Оксфордского университета. В 1900 году Уэлдон написал письмо своему коллеге Карлу Пирсону, в котором упомянул о работах «некоего Менделя», занимающегося скрещиванием гороха. Весь следующий год Уэлдон изучал исследования монаха и вскоре пришёл к выводу, что пропорции, полученные Менделем, не могут быть столь идеальными в условиях реальных окружающих сортов гороха.

Уэлдона также смущал факт, что Мендель использовал бинарные категории, такие как жёлтый и зелёный, гладкий и морщинистый. Биолог считал, что такое чёткое разделение признаков далеко отражает реальность. Например, как отнести семена жёлто-зелёного, неопределённого цвета к одной из категорий?

Вероятно, они были классифицированы так, чтобы соответствовать предложенной Менделем модели, утверждал Уэлдон. Представленные Менделем цифры — 5474 горошины с доминантным признаком из 7324 выращенных семян (74,7 %, в то время как теоретически должно было быть 75 %) — казались слишком хорошими. «Он либо лжец, либо волшебник», — написал Уэлдон Карлу Пирсону в 1901 году.

Однако некоторые учёные, считавшие результаты Менделя слишком хорошими, все же выступили в его защиту, и одним из таких учёных был Рональд Фишер. Он утверждал, что теоретическая модель наследования признаков, предложенная Менделем, могла возникнуть только после начала экспериментов. Фишер полагал, что иллюстрации к теории были тщательно подготовлены позже, и возможно, результаты исследования гороха были оформлены не самим Менделем, а садовниками, которые заботились о растениях и были знакомы с его теоретическими выкладками.

К середине ХХ века дебаты о научной этике Менделя несколько утихли из-за влияния политических факторов на генетику, включая «лысенковщину» в Советском Союзе. Западные учёные предпочитали не высказывать сомнений в достоверности опытов Менделя вслух, и тема временно ушла в тень.