Gregor Mendel - Părintele geneticii: biografie, experimente și fapte

Conţinut

• Gregor Mendel Biografie: Primii Ani
• Înscrierea la Institutul Filozofic
• Intrarea în Mănăstirea Sf. Toma
• Viața timpurie la Mănăstirea Sf. Toma
• Studii la Universitatea din Viena
• Unde a lucrat Gregor Mendel?
• Primele experimente ale lui Gregor Mendel
• Experimentele cu mazăre ale lui Gregor Mendel
• Ronald Fisher vs. Gregor Mendel: Fapte
• Interes reînnoit pentru descoperirea lui Gregor Mendel
• Mendel's Writing and Bursa
• Legile lui Gregor Mendel
• Genetică non-mendeliană
• Viața ulterioară a lui Gregor Mendel
• Gregor Mendel Citate

Johann Mendel, mai târziu cunoscut sub numele de Gregor Mendel, s-a născut la 22 iulie 1822, în Heinzendorf bei Odrau, un mic sat dintr-o parte a Imperiului Austriac cunoscut astăzi drept Cehia, sau mai recent, Cehia.

Mendel este considerat părintele geneticii moderne, dar munca sa a fost în mare parte ignorată până la moartea sa, în 1884.

El și-a asumat numele adăugat de Gregor la aderarea la o mănăstire în 1843, unde a avut tendința grădinilor călugării și a condus experimentele sale cunoscute cu plante de mazăre.

Gregor Mendel Biografie: Primii Ani

Johann Mendel s-a născut din fermierii țărani, Anton și Rosine Mendel. A crescut într-o zonă rurală de limbă germană, împreună cu părinții și cele două surori ale sale, Veronika și Theresia. Johann a urmat o școală pregătitoare numită gimnaziu, unde promisiunea sa academică a fost recunoscută de preotul local. La 11 ani, a fost trimis la o școală din Troppau.

Fiind cu mijloace umile, familia sa nu-l putea sprijini pe băiat după ce a plecat de acasă. Mendel a trebuit să-i îndrume pe alți studenți pentru a se sprijini. De-a lungul educației, a suferit de atacuri de depresie și s-a întors periodic acasă pentru a se recupera, dar în cele din urmă a absolvit.

Mendel a intrat apoi într-un program de doi ani la Institutul Filozofic al Universității din Olmütz, numit și Olomouc; acest program era necesar înainte de începerea studiilor universitare.

Înscrierea la Institutul Filozofic

Lucrurile nu au mers atât de bine pentru Mendel în Olomouc, în ciuda inteligenței și iubirii sale de a învăța. El a întâmpinat mai multe dificultăți financiare, având în vedere bariera lingvistică cu care s-a confruntat în regiunea care vorbește în principal din Cehia.

Încă o dată a avut o depresie severă și a trebuit să se întoarcă acasă pentru a se recupera.

Sora lui mai mică, Theresia, a încurajat fratele ei să-și termine educația și chiar s-a oferit să-l ajute cu costurile școlii sale. Theresia i-a dat cu generozitate lui Johann o parte din moșia familiei pe care intenționase să o folosească are o zestre.

Ani mai târziu, Mendel a rambursat datoria ajutând-o să-și crească cei trei fii. Doi dintre ei au devenit medici.

Intrarea în Mănăstirea Sf. Toma

Tânărul Mendel a dorit să-și continue educația, dar nu și-a putut permite acest lucru. Un profesor l-a îndemnat să se alăture mănăstirii Sf. Toma din Brünn (Brno, Republica Cehă) și să-și continue educația. Mintea indiscretă și analitică a lui Mendel l-a atras la studiul matematicii și al științei. A ales St.Thomas datorită reputației ordinii pentru gândirea progresivă inspirată de Epoca Iluminării.

Mănăstirea a funcționat sub credoul augustinian per scientiam ad sapientiam („de la cunoaștere la înțelepciune”) și axat pe predarea și cercetarea savantă. La intrarea în mănăstire ca novice în 1843, numele său a devenit Gregor Johann Mendel.

Școlarizarea sa formală și experiența personală crescândă într-o fermă l-au făcut un atu pentru activitățile agricole ale comenzii.

Viața timpurie la Mănăstirea Sf. Toma

Biserica Catolică din Moravia, împreună cu intelectualii și aristocrații, au devenit conștienți de importanța științei în anii 1900. Gregor Mendel a fost îndemnat să învețe toate tipurile de științe, inclusiv cultivarea plantelor. În contrast puternic cu restul vieții sale, Mendel s-a bucurat de luxul mesei fine.

Mănăstirea era renumită pentru gastronomie și instrucțiuni de artă culinară.

Gregor Mendel a urmat cursuri la Colegiul Teologic Brünn, iar în 1847, a fost hirotonit preot. Ca parte a îndatoririlor sale monahale, a lucrat ca profesor de știință la nivel liceal. Cu toate acestea, el a eșuat un nou examen de certificare a profesorilor în 1850, iar examinatorii au recomandat să urmeze colegiul timp de doi ani înainte de a lua din nou testul.

Studii la Universitatea din Viena

Între anii 1851-1853, Gregor Mendel s-a bucurat să studieze la Universitatea din Viena sub tutela matematicienilor și fizicienilor renumiți Christian Doppler și Andreas von Ettinghausen. Mendel și-a aprofundat înțelegerea plantelor atunci când lucra cu botanistul Franz Unger.

Discursul lui Mendel a examinat originea rocilor, care a fost un subiect controversat la acea vreme.

La Universitatea din Viena, Mendel a învățat tehnici avansate de cercetare și metodologii științifice, pe care ulterior le-a aplicat la cultivarea sistematică a plantelor de mazăre. El este numit părintele geneticii moderne, deoarece a identificat legile fundamentale ale moștenirii și le-a calculat probabilitățile statistice, o abilitate pe care a perfecționat-o la UV.

Mendel a fost unul dintre primii oameni de știință care a încorporat matematica în domeniul biologiei.

Unde a lucrat Gregor Mendel?

Gregor Mendel și-a petrecut câțiva ani din carieră învățând elevii de liceu la școlile din și în jurul Brünnului, în timp ce locuia la mănăstirea Sf. Toma. Tânărul călugăr a obținut permisiunea superiorilor săi pentru a efectua un studiu longitudinal de hibridizare a plantelor în timpul său liber. Lui Mendel i s-a permis să efectueze experimente în propriul său laborator, care a fost în esență sera mănăstirii și un teren de grădină de 5 acri.

Mai târziu în viață, Mendel a devenit stareț al mănăstirii Sf. Toma, unde a trăit și a lucrat restul zilelor sale pe Pământ.

Primele experimente ale lui Gregor Mendel

Primul experiment genetic al lui Mendel a început cu șoarecii, apoi a trecut la mazărea de grădină (gen Pisum). Munca lui Mendel cu șoarecii s-a oprit atunci când episcopul a aflat că Mendel ridica șoareci cu cuști în micile sale locuințe. Dacă Mendel s-ar fi apropiat de traversarea șoarecilor albi și negri de reproducere pură, ar fi făcut o descoperire interesantă legată de codominanță și dominanță incompletă.

Genetica mendeliană - întemeiată în observații despre trăsăturile de mazăre moștenite - ar fi prezis în mod eronat toți șoarecii negri, nu șoarecii gri, în prima generație (F₁).

Mendel a început să planifice programe de hibridizare experimentală a mazărelor la mănăstire în 1854. Lucrarea sa a fost salutată de starețul Cyril Knapp, care a considerat studiul trăsăturilor relevante pentru comerțul internațional care pune în pericol finanțele mănăstirii. Călugării au crescut oile și au fost îngrijorați de importurile de lână australiană care se bazează pe marja lor de profit din lână Merino.

Mendel a ales să studieze mazărea de grădină în locul oilor, deoarece mazărea este ușor de cultivat și vine în multe soiuri, iar polenizarea poate fi controlată.

Experimentele cu mazăre ale lui Gregor Mendel

Între 1854 și 1856 Mendel a cultivat și testat între 28.000 și 29.000 de plante de mazăre. A utilizat modele statistice de probabilitate la analizarea transmiterii trăsăturilor observabile. Studiul său exhaustiv a inclus teste de 34 de soiuri de mazăre de grădină pentru coerența trăsăturii pe mai multe generații.

Metodologia lui Mendel a constat în încrucișarea soiurilor de plante de mazăre de rasă pură (reproducere adevărată) și plantarea semințelor pentru a afla cum se moștenesc trăsăturile din prima generație (F₁). Mendel a înregistrat înălțimea tulpinii, culoarea florii, poziția florii pe tulpină, forma semințelor, forma păstăii, culoarea semințelor și culoarea păstăii. El a menționat că „factorii” moșteniți (identificați ca alele și gene astăzi) erau fie dominanți, fie recesivi pentru anumite trăsături.

Când semințele de la F-polenizate încrucișate₁ plantele au crescut, au produs un raport de trei la unu dintre trăsăturile dominante la recesive în următoarea generație (F₂).

Rezultatele lui Mendel nu erau în concordanță cu ideile vremii, inclusiv cu cele ale renumitului biolog evoluționist Charles Darwin. La fel ca majoritatea oamenilor de știință din secolul al XIX-lea, Darwin a crezut că trăsăturile s-au amestecat, cum ar fi o floare roșie care polenizează cu o floare albă care produce flori roz. Deși Darwin a remarcat un raport triplu la unu dintre trăsăturile dominante și recesive din snapdragons, el nu a înțeles semnificația.

Ronald Fisher vs. Gregor Mendel: Fapte

Statisticianul Ronald Fisher a susținut că datele și calculele statistice ale lui Mendel erau prea perfecte pentru a fi credibile. Alți oameni de știință au sărit în eroare, susținând că erorile de cercetare, împreună cu părtinirea conștientă sau inconștientă a lui Mendel, au dat rezultate slabe. De exemplu, judecarea fenotipurilor, cum ar fi dacă o mazăre este rotundă sau încrețită implică subiectivitate.

Cu toate acestea, apărătorii moștenirii repetate de experimentele lui Mendel, au efectuat propriile calcule ale probabilității statistice și au ajuns la concluzia că rezultatele lui Mendel erau valabile.

Interes reînnoit pentru descoperirea lui Gregor Mendel

În anii 1900, Mendel a crescut postum de la obscuritate la faimă când Carl Correns, Hugo de Vries și Erich Tschermak publicarea independentă a rezultatelor cercetărilor în concordanță cu rezultatele lui Mendel.

Este contestată măsura în care oricare dintre oamenii de știință erau familiarizați cu experimentele anterioare de hibridizare ale lui Mendel. Studiile au coroborat descoperirea lui Mendel a trăsăturilor dominante și recesive.

Mendel's Writing and Bursa

Pe lângă faptul că a fost preot, profesor, grădinar și cercetător, Mendel a fost un scriitor și profesor lector. A publicat lucrări care descriu daunele recoltelor provocate de insecte.

De asemenea, Mendel a ținut prelegeri despre activitatea sa la două întâlniri ale Societății de Istorie Naturală din Brünn din Moravia în 1865. Și-a publicat lucrarea „Experimente în hibridizarea plantelor” în 1866 în Procesul Societății de Istorie Naturală din Brünn.

Legile lui Gregor Mendel

Cercetările lui Mendel într-o grădină de legume au condus la teoria lui Mendel despre ereditate și două descoperiri principale: legea segregării si legea sortimentului independent.

In conformitate cu legea segregării, o pereche de „factori” ereditari (alele) pentru o trăsătură dată se separă atunci când se formează ouă haploide și celule spermatozoide. Un ou fecundat are două copii ale fiecărei alele; un exemplar moștenit de la mamă și un exemplar de la tată.

legea sortimentului independent afirmă că segregarea unei perechi de alele este în general independentă de acțiunile altor gene, cu excepția genelor legate.

Perspectivele lui Mendel asupra legilor moștenirii au avut un impact inițial și au fost citate de trei ori în următorii 35 de ani. Mendel a murit înainte de a înțelege contribuțiile sale la genetică.

Descoperirea moleculei de dezoxiribonucleic acid (ADN) la Kings College din Londra a dus la progrese în genetică, medicină și biotehnologie. Geneticienii au fost în sfârșit capabili să identifice „factorii” ereditari înțeleși vag dedusă de Mendel.

Genetică non-mendeliană

Principiile geneticii Gregor Mendels se aplică caracteristicilor controlate de o genă dominantă sau recesivă. În cazul plantelor de mazăre, fiecare dintre trăsăturile cercetate precum înălțimea tijei a fost determinată de o genă cu două alele potențiale.

Perechile de alele moștenite au fost dominante sau recesive și nu s-a produs amestecul. De exemplu, încrucișarea unei plante tulpine înalte cu o plantă cu tulpină scurtă nu a dus la o tulpină de înălțime medie a unei plante.

Genetica non-mendeliană explică modele mai complicate de moștenire. Codominance apare atunci când ambele alele își exercită influența. Dominanță incompletă se întâmplă atunci când trăsătura dominantă este ușor dezactivată, cum ar fi roz în loc de colorare roșie. Multe tipuri de alele pot fi posibile pentru o trăsătură dată.

Viața ulterioară a lui Gregor Mendel

Mendel a fost promovat la stareț în 1868 și a preluat administrarea mănăstirii. S-a concentrat asupra acestor îndatoriri după acest punct și nu a continuat experimentarea. Datele achiziționate s-au așezat pe un raft, iar notele sale scrise manual au fost arse de predecesorul său.

Mendel a murit de boala Bright, cunoscută și sub numele de nefrită, la 6 ianuarie 1884. A fost amintit ca un preot catolic cu pasiune pentru grădinărit. Nici cei care i-au admirat intelectul și rigoarea științifică nu și-au dat seama că prietenul și colegul lor vor deveni legendari în viitorul îndepărtat.

Gregor Mendel Citate

Experimentele lui Mendel au fost motivate de dragostea sa pentru știință. Nimeni altcineva decât Mendel nu ar fi vrut să spună că munca sa a fost de pământ. În ciuda atacurilor sale cu depresia, Mendel a rămas optimist pentru ca într-o bună zi să fie recunoscute contribuțiile sale la știință. El a împărtășit adesea astfel de gânduri cu prietenii:

„Studiile mele științifice mi-au oferit o mulțumire mare și sunt convins că nu va trece mult până când lumea întreagă va recunoaște rezultatele muncii mele.”

"Chiar dacă am trăit câteva ore întunecate în timpul vieții mele, sunt recunoscător că orele frumoase le-au întrecut pe cele întunecate de departe."