Gregor Mendel

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Johann Gregor Mendel (Heinzendorf /ma: Hynčice, Nový Jičín-i járás/, 1822. július 22. – Brünn, 1884. január 6.) szudétanémet származású Ágoston-rendi szerzetes, a brünni Ágoston-rendi monostor apátja, botanikus, a tudományos örökléstan megalapozója.

Tartalomjegyzék

[szerkesztés] Jelentősége

Ő állapította meg az ivarosan szaporodó populációkban a sejtmagbéli gének természetes nemzedékek közötti átvitelének törvényszerűségeit. Gyakran nevezik őt a "genetika atyjá"-nak is, mert a munkásságának újrafelfedezése azonnal az örökléstan megalapozásához vezetett.

Mellszobra a brnoi Mendel Mezőgazdasági és Erdészeti Egyetemen
Mellszobra a brnoi Mendel Mezőgazdasági és Erdészeti Egyetemen

[szerkesztés] Élete

Németül beszélő családban született. Gyermekkorában dolgozott kertészként is. 1840 és 1843 között bölcsészetet tanult az olmützi Filozófiai Intézetben. Elszegényedett, de szeretett volna tovább tanulni és a természet jelenségeit kutatni. Erre más lehetősége nem volt, mint lelkészi pályára lépni; ezért huszonegy éves korában a brnoi Szent Tamás-kolostorban belépett az Ágoston-rendbe. Ekkor vette fel a Gregor szerzetesi nevet. 1844 és 1848 között teológiai és mezőgazdasági tanulmányokat folytatott az ó-brünni Ágoston-rendi kolostorban. 1847-ben szentelték pappá. 1849/50-ben matematikát és görög nyelvet tanított a znaimi gimnáziumban. 1851 és 1853 között Bécsben végzett egyetemi tanulmányokat az apát kérésére. Eközben fejlesztette tovább matematikai tudását és megismerkedett az atomelmélettel. A növénytan vizsgán megbukott, ezért tanári diplomát nem szerzett. 1853-ban tért vissza az apátságba, ahol főleg fizikát oktatott. 1854 és 1868 között a brünni felsőfokú reáliskolában a természetrajz helyettes tanára volt. 1856 és 1863 között a brünni kolostor kertjében végzett növénykeresztezési kísérleteivel megállapította az örökletes "faktorok" utódnemzedékekbe átjutásának törvényszerűségeit, és ezzel megalapozta a modern genetikát. 1868-ban a monostor perjelévé (házfőnökévé) választották, ettől kezdve kevésbé foglalkozhatott a növénykeresztezési kísérleteivel (bár meteorológiai feljegyzéseit továbbra is folytatta). Ideje nagy részét adminisztratív munkák és a kormánnyal való viaskodások kötötték le. Idült vesegyulladásban halt meg.

[szerkesztés] Tudományos munkássága

Az egyetemen a professzorai és az apátságban a szerzetestársai is arra ösztökélték, hogy tanulmányozza a növények változatoságát és új változatok hibridizációval történő keletkezését. A kutatásait az is ösztönözte, hogy ő maga is szerette a természetet. Nemcsak a növények iránt érdeklődött, hanem a fajták, a változatok és a fajok képződése, az evolúció jelenségei iránt is. Emellett intenzíven foglalkozott meteorológiával is. Arra volt leginkább kíváncsi, hogy hogyan tesznek szert a növények olyan jellegekre, amelyek eltérnek a "típus" növény jellegeitől (ld még tipológia, faj). A monostor körüli gyakori sétái egyikén észrevette egy dísznövény atípusos változatát; ezt felvette és a kolostorkertben elültette a típusnövény közelébe. Egymás mellett nevelte az utódaikat, hogy lássa, közelebb kerülnek-e a jellegeik a következő nemzedékekben. E kísérletekkel szerette volna alátámasztani vagy illusztrálni az evolúció első tudományosnak gondolt elképzelését felvázoló Jean-Baptiste de Lamarck nézeteit arról, hogy a környezet hogyan befolyásolja az élőlények tulajdonságait. Azt figyelte meg, hogy a környezet azonossága ellenére az egyes növények utódai többé-kevésbé megtartották a szülők lényegi (és egymástól eltérő) tulajdonságait, vagyis azokat a környezet alig vagy nem befolyásolta. Ez az egyszerű vizsgálat adta az ötletet az öröklődés mechanizmusának kereséséhez. Ezt követően alapos meggondolások és precíz kísérlettervezést követően fogott hozzá a borsók megfelelő tulajdonságainak kiválasztásához, majd a borsó egyedek irányított keresztezéséhez. Az irányított keresztezés kivitelezésében és a véletlenszerű beporzás meggátlásában segítette őt a borsó pillangós virágának szerkezete és az, hogy a virágok ivarszerveit (a porzókat, illetve a bibét) az egyes növényeken eltávolította; így hozta létre az anyai (bibés, magtermő) és az apai (porzós) szülőket. A kísérleteinek hátterében az a meggondolást állt, hogy az egyedek öröklődő tulajdonságai nem egységes mintázattömböt alkotnak, hanem különböző és elkülöníthető jellegek összeségét; minden egyes örökletes jelleg mögött egy-egy örökítő "faktor" állhat, amely valami módon meghatározza a szóban forgó tulajdonságot. (A kísérleteiben azt nem vizsgálhatta még, hogy az örökítő "faktor" hogyan határozza meg a tulajdonságot és nem elemezhette ennek fejlődési történetét sem.) Főleg borsókon végzett gondos és előre eltervezett keresztezési kísérleteiben először is előállította a „tiszta származéksorú” (vagyis homozigóta) szülői nemzedéket (P/arentes/), amelyekben az anyai és az apai szülő egy vagy néhány jól meghatározható tulajdonságban különbözött (pl. gömbölyű vagy szögletes magvú, sárga vagy zöld magszínű). Majd ezek keresztezésével az első hibridnemzedéket (F1 /filius/), azután ezek egymás közti keresztezésével a második hibridnemzedéket (F2) hozta létre. Megfigyelte a P szülői tulajdonságok megoszlását az egyes (F1 és F2) nemzedékekben, és statisztikailag értékelte a tulajdonságok relatív megoszlását. A megfigyeléseit és a következtetéseit szabályokba foglalva 1865 februárjában előadta a Brünni Természetvizsgáló Egyesület ülésein, majd 1866-ban publikálta is Versuche über Pflanzen-Hybriden címmel az egyesület évkönyvében. Ő volt az első, aki a keresztezési kísérleteket olyan terjedelemben és statisztikailag értékelve végezte, hogy ezzel lehetségessé vált megállapítani a hibrid utódok különböző tulajdonságú alakjainak számát, meghatározni a különféle formatípusok nemzedékekbeli számviszonyait. A munkája közben rájött a sikeres örökléstani kísérletezés feltételeire:

  • a kísérleti növényeknek különböző és állandó (örökletes) tulajdonságokkal kell rendelkezniük;
  • csakis a kiválasztott keresztezéseket szabad megengedni, a nem kívánt megporzásokat mesterséges beavatkozással ki kell zárni;
  • az egymást követő nemzedékekben a hibrideknek és utódaiknak nem szabad észrevehető termékenyülési zavart szenvedniük (mert akkor nem fog minden lehetséges forma bekerülni a statisztikai értékelésbe).

A munkájának eredménye a Mendel-szabályok, amelyek leírják az örökletes faktorok nemzedékek közötti átjutásának törvényszerűségeit az ivaros szaporodású fajokban. Rájött, hogy minden örökletes tulajdonságot az egyedekben két, meglehetősen stabilis "faktor" határoz meg, míg az ivarsejtekben minden tulajdonságra nézve csak egy "faktor" található (vagyis mai szóhasználattal: az egyedek sejtjei diploidok, míg az ivarsejtek haploidok). Az öröklésért felelős "faktorok" nem elegyednek egymással, hanem diszkrét egységekként véletlenszerűen kombinálódva jutnak az utódokba (az öröklődésnek is vannak tehát "atomjai"). Azt is megfigyelte, hogy ha a hibridekben két különböző "faktor" van jelen, akkor az egyik [[domináns hatás]]ú lehet a másik mellett, mert ilyenkor a hibrid a domináns faktornak megfelelő tulajdonságot fogja muatni; míg a másik faktor [[recesszív]] (rejtőzködő) a domináns mellett, mert a hibridben nem jelenik meg az általa meghatározott tulajdonság, de a következő nemzedékben két ilyen faktor összekerülése az utódban a recesszív tulajdonság megjelenését fogja előidézni. Azt is észrevette, hogy bizonyos esetekben a hibrid kétféle faktora köztes tulajdonságot határoz meg, amely eltér mind a dominánstól, mind a recesszív alaktól.

[szerkesztés] Munkásságának újrafelfedezése és hatása

A következtetéseit nem értették meg és a munkásságával nem foglalkoztak. Elsősorban azért, mert abban az időben mindenki az evolúciós változások vizsgálatának és kutatásának lázában égett, a legtöbben az evolúciós változások okait keresték. A kísérleti genetika viszont éppen a tulajdonságok megőrződését elemezte, ami akkor kevésbé tűnt fontosnak. Úgy halt meg, hogy nem érhette meg a felfedezéseinek elismerését. 1900-ban két cseh-osztrák (Carl Correns és Erich von Tschermak) és egy holland botanikus (Hugo de Vries) újra felfedezte a Mendel feltárta törvényszerűségeket; ezeket ők nevezték el Mendel-szabályoknak, ők adták a négy szabály sorszámait és pontos megfogalmazásait. 1902-től azután a törvényszerűségek alkalmazhatóságát igazolták számos, növényi és állati, majd emberi öröklésmenet esetében is. Kísérleti eredményeit később vitatták, mert nehezen tudták elképzelni, hogy a különféle örökletes jellegek eloszlása a nemzedékekben annyira pontosan kövesse az elméletileg várt arányokat, mint ahogy ő állította. De csak kevesen merték azzal vádolni Mendelt, hogy kozmetikázta vagy "kisimította" volna az adatait. Eredményeinek többszöri reprodukálása ugyan bizonyította a hipotézisének és adatfelméréseinek pontosságát, ám egyesek mégis rejtélyesen pontosnak tartották az eredményeit. A felfedezésének jelentőségéről az 1900-as években egy rövid ideig vitázott William Bateson és Karl Pearson; az előbbi védelmezte a mendeli elképzeléseket, az utóbbi (mint statisztikus) túlságosan mesterségesnek vélte a kísérleteit. 1918-ban Ronald A. Fisher már a mendeli genetikát vette kiindulási alapnak az evolúciós folyamat populációgenetikai szintéziséhez. Az 1920-30-as években az eredményeit ismét beépítették az evolúció szintetikus elméletébe, mert felismerték, hogy a szelekcióra alapított evolúcióelmélet nem értelmezhető az öröklődés és a változatok generálása nélkül.

[szerkesztés] Mendel és Darwin

Mindketten nagyjából egy időben éltek, mégis alig ismerték egymás munkásságát. Charles Darwin 1859-ben kiadott műve, A fajok eredete, az evolúció fő mozgatójának a természetes kiválogatódást gondolta: a természetben létrejött változatokat a természet erői utólag szelektálják. A változatok létrejöttének mechanizmusát akkor még senki sem ismerte. De evolúció létrejöttéhez a létrejött változatoknak öröklődniük is kell, mert másképpen nem jöhet létre az élővilág változatosságának időbeli kibontakozása (amit az evolúció jelent). Mendel csak a kísérleteinek befejezése után, de még az eredményeinek publikálása előtt olvasta Darwin művét. Az írásában vannak is darwini jellegű bekezdések. Darwin nem ismerte Mendel cikkét, de egyes könyvekben talált rá utalást. Ezért az ő idejükben nem jöhetett létre a szelekcióval zajló evolúció és az örökletes változatok öröklődésének szintézise. Ehhez meg kellett várni annak belátását, hogy csak az öröklődéssel megőrződött változatok szerepelhetnek az evolúcióban, másrészt pedig meg kellett várni, míg a statisztika eléggé fejletté vált ahhoz, hogy megbirkózzék a populációgenetika problémáival.

[szerkesztés] Fő műve

J.G. Mendel (1866): Versuche über Pflanzen-Hybriden. Verhandlung des Naturforschenden Vereins in Brünn 4, 3-47. (Magyarul: Kísérletek növényhibridekkel. Ford.: Horváth Gyula. In: I.T. Frolov és Sz.A. Pasztusnij: A genetika száz éve. Budapest: Kossuth Kiadó. 1980. 213-252. old.)

[szerkesztés] Hivatkozások

  • Robin Marantz Henig (2000): Monk in the Garden: The Lost and Found Genius of Gregor Mendel, the Father of Genetics. Houghton Mifflin. 292 oldal. ISBN 0395977657. Papírkötésben: Houghton Mifflin (2001), ISBN 0618127410
  • William Bateson (1902): Mendel's Principles of Heredity, a Defense. Első kiadás. London: Cambridge University Press. (On-line Facsimile kiadás: Electronic Scholarly Publishing. Készítette: Robert Robbins)
  • Reginald Punnett (1905): Mendelism. Cambridge
  • Ilse Jahn, Rolf Löther és Konrad Senglaub (1982): Geschichte der Biologie. Theorien, Methoden, Institutionen und Kurzbiographien. Jena: VEB Gustav Fischer Verlag
  • Werner Plesse és Dieter Rux (1986): Biographien bedeutender Biologen. Berlin: Volk und Wissen Volkseigener Verlag
  • I.T. Frolov és Sz.A. Pasztusnij (1976): Mendelizm i filoszofszkije problemü szovremennoj genetiki. Moszkva: Müszl. (Magyarul: A genetika száz éve. A mendelizmus és a modern genetika filozófiai problémái. Ford.: Pazonyi Ilona. Budapest: Kossuth Kiadó, 1980)

[szerkesztés] Lásd még

Commons
A Wikimedia Commons tartalmaz Gregor Mendel témájú médiaállományokat.