Грегор Мендель

Фотографія Грегор Мендель (photo Gregor Mendel)

Gregor Mendel

  • День народження: 22.07.1822 року
  • Вік: 61 рік
  • Місце народження: Хейнцендорф, Австрія
  • Дата смерті: 06.01.1884 року
  • Громадянство: Австрія

Біографія

Будучи ченцем, Мендель із задоволенням вів заняття з фізики та математики в школі сусіднього містечка Цнайм, однак не пройшов державного іспиту на атестацію вчителя. Бачачи його пристрасть до знань і високі інтелектуальні здібності, настоятель монастиря послав його для продовження навчання у Віденському університеті, де Мендель як вільний слухач провчився чотири семестри в період 1851-53, відвідуючи семінари і курси з математики та природничих наук, зокрема, курс відомого фізика К. Доплера. Хороша фізико-математична підготовка допомогла Менделю згодом при формулюванні законів успадкування.

Важкі роки навчання

Йоганн народився другою дитиною в селянській родині змішаного німецько-слов’янського походження і середнього достатку, у Антона і Розіни Мендель. У 1840 Мендель закінчив шість класів гімназії в Троппау (нині р. Опава) і в наступному році поступив у філософські класи при університеті р. в Ольмюце (нині р. Оломоуц). Однак, матеріальне становище сім’ї в ці роки погіршився, і з 16 років Мендель сам повинен був дбати про своє виживання. Не будучи в силах постійно виносити подібне напруга, Мендель по закінченні філософських класів, в жовтні 1843, вступив послушником в Брюннский монастир (де він отримав нове ім’я Грегор). Там він знайшов заступництво і фінансову підтримку для подальшого навчання. У 1847 році Мендель був посвячений у сан священика. Одночасно з 1845 року він протягом 4 років навчався в Брюннской теологічній школі. Августинський монастир св. Фоми був центром наукового і культурного життя Моравії. Окрім багатої бібліотеки, він мав колекцію мінералів, досвідчений садок і гербарій. Монастир патронував шкільна освіта в краї.

Монах-викладач

Будучи ченцем, Мендель із задоволенням вів заняття з фізики та математики в школі сусіднього містечка Цнайм, однак не пройшов державного іспиту на атестацію вчителя. Бачачи його пристрасть до знань і високі інтелектуальні здібності, настоятель монастиря послав його для продовження навчання у Віденському університеті, де Мендель як вільний слухач провчився чотири семестри в період 1851-53, відвідуючи семінари і курси з математики та природничих наук, зокрема, курс відомого фізика К. Доплера. Хороша фізико-математична підготовка допомогла Менделю згодом при формулюванні законів успадкування. Повернувшись в Брюнн, Мендель продовжив учительство (викладав фізику і природознавство в реальному училищі), однак друга спроба пройти атестацію вчителі знову виявилася невдалою.

Досліди над гібридами гороху

З 1856 Мендель почав проводити в монастирському садку (шириною в 7 і завдовжки 35 метрів) хо

рошо продумані великі досліди зі схрещування рослин (насамперед серед ретельно відібраних сортів гороху) і з’ясування закономірностей успадкування ознак у потомстві гібридів. В 1863 році він закінчив експерименти і в 1865 р. на двох засіданнях Брюннского товариства природознавців доповів результати своєї роботи. У 1866 в працях товариства вийшла його стаття «Досліди над рослинними гібридами», яка заклала основи генетики як самостійної науки. Це рідкісний в історії знань випадок, коли одна стаття знаменує собою народження нової наукової дисципліни. Чому прийнято вважати?

Роботи по гібридизації рослин і вивчення успадкування ознак у потомстві гібридів проводилися десятиліття до Менделя в різних країнах і селекціонерами, і ботаніками. Були помічені й описані факти домінування, розщеплення і комбінування ознак, особливо в дослідах французького ботаніка Ш. Нодена. Навіть Дарвін, схрещуючи різновиди левового зіву, відмінні за структурою квітки, отримав у другому поколінні співвідношення форм, близьке до відомого менделевскому розщеплення 3:1, але побачив в цьому лише «примхливу гру сил спадковості». Різноманітність взятих в досліди видів і форм рослин збільшувало кількість висловлювань, але зменшувало їх обґрунтованість. Сенс або «душа фактів» (вираз Анрі Пуанкаре) залишалися до Менделя туманними.

Зовсім інші наслідки випливали з семирічної роботи Менделя, по праву складової фундамент генетики. По-перше, він створив наукові принципи опису і дослідження гібридів і їхнього потомства (які форми брати в схрещування, як вести аналіз в першому і другому поколінні). Мендель розробив і застосував алгебраїчну систему символів і позначень ознак, що являло собою важливе концептуальне нововведення. По-друге, Мендель сформулював два основних принципи, або закону успадкування ознак у ряді поколінь, дозволяють робити прогнози. Нарешті, Мендель у неявній формі висловив ідею дискретності і бинарности спадкових задатків: кожен ознака контролюється материнскойи батьківській парою задатків (або генів, як їх потім стали називати), які через батьківські статеві клітини передаються гібридами і нікуди не зникають. Задатки ознак не впливають один на одного, але розходяться при утворенні статевих клітин і потім вільно комбінуються у нащадків (закони розщеплення і комбінування ознак). Парність задатків, парність хромосом, подвійна спіраль ДНК — ось логічний наслідок і магістральний шлях розвитку генетики 20 століття на основі ідей Менделя.

Великі відкриття часто визнаються не відразу

Хоча праці Суспільства, де була опублікована стаття Менделя, надійшли в 120 наукових бібліотек, а Мендель додатково розіслав 40 екземплярів, його робота мала лише один прихильний відгук — від К. Негелі, професора ботаніки з Мюнхена. Негелі сам займався гібридизацією, ввів термін «модифікація» і висунув умоглядну теорію спадковості. Однак, він засумнівався в тому, що виявлені на горосі закони має загальний характер і порадив повторити досліди на інших видах. Мендель шанобливо погодився з цим. Але його спроба повторити на ястребинке, з якою працював Негелі, отримані на горосі результати виявилася невдалою. Лише через десятиліття стало ясно чому. Насіння у яструбники утворюються партеногенетично, без участі статевого розмноження. Спостерігалися й інші винятки з принципів Менделя, які знайшли тлумачення набагато пізніше. У цьому частково полягає причина холодного прийому його роботи. Починаючи з 1900, після практично одночасної публікації статей трьох ботаніків — Г. Де Фріза, К. Корренса і Е. Чермака-Зейзенегга, незалежно підтвердили дані Менделя власними дослідами, стався миттєвий вибух визнання його роботи. 1900 вважається роком народження генетики.

Навколо парадоксальній долі відкриття та перевідкриття законів Менделя створений гарний міф про те, що його робота залишалася зовсім невідомою і на неї лише випадково і незалежно, через 35 років, натрапили три переоткрывателя. Насправді, робота Менделя цитувалась близько 15 разів у зведенні про рослинних гібридах 1881, про неї знали ботаніки. Більш того, як з’ясувалося нещодавно при аналізі робочих зошитів К. Корренса, він ще в 1896 читав статтю Менделя і навіть зробив її реферат, але не зрозумів у той час її глибинного сенсу і забув.

Стиль проведення дослідів і викладу результатів в класичній статті Менделя роблять вірогідним припущення, до якого в 1936 прийшов англійський математичний статист і генетик Н. Е. Фішер: Мендель спочатку інтуїтивно проник в «душу фактів» і потім спланував серію багаторічних дослідів так, щоб озарившая його ідея виявилася найкращим чином. Краса і суворість числових співвідношень форм при розщепленні (3:1 або 9:3:3:1), гармонія, яку вдалося укласти хаос фактів в області спадкової мінливості, можливість робити прогнози — все це внутрішньо переконувало Менделя у загальному характері знайдених ним на горосі законів. Залишалося переконати наукове співтовариство. Але це завдання настільки ж важке, як і саме відкриття. Адже знання фактів ще не означає їх розуміння. Велике відкриття завжди пов’язане з особистісним знанням, відчуттями краси і цілісності, заснованих на інтуїтивних і емоційних компонентах. Цей позараціональний вид знання передати іншим людям важко, бо з їх боку потрібні зусилля і така ж інтуїція.

Доля відкриття Менделя — затримка на 35 років між самим фактом відкриття і його визнанням у спільноті — не парадокс, а скоріше норма в науці. Так, через 100 років після Менделя, вже в період розквіту генетики, подібна ж доля невизнання протягом 25 років спіткала відкриття Б. Мак-Клінток мобільних генетичних елементів. І це незважаючи на те, що вона, на відміну від Менделя, була до часу свого відкриття високо авторитетним ученим і членом Національної Академії наук США.

У 1868 році Мендель був обраний настоятелем монастиря і практично відійшов від наукових занять. У його архіві збереглися нотатки з метеорології, бджільництву, лінгвістиці. На місці монастиря в Брно нині створено музей Менделя; видається спеціальний журнал «Folia Mendeliana».