МЕНДЕЛ Грегор Йохан (22 юли 1822 г., Хайнцендорф, Австро-Унгария, сега Гинчице - 6 януари 1884 г., Брун, сега Бърно, Чехия), ботаник и религиозна фигура, основател на учението за наследствеността.

Трудни години на обучение

Йохан е роден като второ дете в селско семейство със смесен немско-славянски произход и средни доходи, на Антон и Розина Мендел. През 1840 г. Мендел завършва шест класа в гимназията в Тропау (сега Опава) и на следващата година постъпва в часовете по философия в университета в Олмуц (сега Оломоуц). Финансовото положение на семейството обаче се влошава през тези години и от 16-годишна възраст самият Мендел трябва да се грижи за собствената си храна. Неспособен да издържа постоянно на такъв стрес, Мендел, след като завършва философски класове, през октомври 1843 г. постъпва като послушник в манастира Брун (където получава новото име Грегор). Там намира покровителство и финансова подкрепа за по-нататъшно обучение. През 1847 г. Мендел е ръкоположен за свещеник. В същото време от 1845 г. учи 4 години в богословското училище в Брун. Августински манастир Св. Томас е бил център на научния и културен живот в Моравия. Освен богата библиотека той е имал колекция от минерали, опитна градина и хербарий. Манастирът е покровителстван училищно образованиев региона.

Учител монах

Като монах Мендел обичаше да преподава физика и математика в училище в близкия град Знайм, но се провали на изпита за държавен учител. Виждайки страстта му към знанието и високите интелектуални способности, игуменът на манастира го изпраща да продължи обучението си във Виенския университет, където Мендел учи като бакалавър в продължение на четири семестъра в периода 1851-53 г., посещавайки семинари и курсове по математика и природни науки, по-специално курса на известната физика К. Доплер. Добрата физическа и математическа подготовка по-късно помогна на Мендел да формулира законите за наследството. Връщайки се в Брун, Мендел продължава да преподава (той преподава физика и естествена история в истинско училище), но вторият му опит да премине сертификат за учител отново е неуспешен.

Експерименти с хибриди на грах

От 1856 г. Мендел започва да провежда добре обмислени обширни експерименти в градината на манастира (7 метра широка и 35 метра дълга) за кръстосване на растения (предимно сред внимателно подбрани сортове грах) и изясняване на моделите на наследяване на черти в потомство на хибриди. През 1863 г. той завършва експериментите и през 1865 г. на две срещи на Дружеството на естествените учени в Брун докладва резултатите от работата си. През 1866 г. в сборника на обществото е публикувана неговата статия „Опити върху растителни хибриди“, която полага основите на генетиката като независима наука. Това е рядък случай в историята на знанието, когато една статия бележи раждането на нова научна дисциплина. Защо се смята по този начин?

Работата по хибридизацията на растенията и изследването на наследяването на черти в потомството на хибридите е извършена десетилетия преди Мендел през различни държавикакто селекционери, така и ботаници. Фактите на доминиране, разделяне и комбинация от признаци бяха забелязани и описани, особено в експериментите на френския ботаник C. Nodin. Дори Дарвин, кръстосвайки различни по структура на цветя сортове snapdragon, получи във второто поколение съотношение на формите, близко до добре известното разделяне на Мендел от 3:1, но видя в това само „капризната игра на силите на наследствеността“. Разнообразието от растителни видове и форми, взети в експерименти, увеличи броя на твърденията, но намали тяхната валидност. Значението или „душата на фактите“ (изразът на Анри Поанкаре) остава неясен до Мендел.

Съвсем различни последствия последваха от седемгодишната работа на Мендел, която с право представлява основата на генетиката. Първо, той създава научни принципи за описание и изследване на хибридите и тяхното потомство (кои форми да се кръстосват, как да се извърши анализ в първо и второ поколение). Мендел разработи и приложи алгебрична система от символи и знаци, което представлява важно концептуално нововъведение. На второ място, Мендел формулира два основни принципа или закона за наследяване на характеристики през поредица от поколения, които позволяват да се правят прогнози. И накрая, Мендел имплицитно изрази идеята за дискретност и бинарност на наследствените наклонности: всяка черта се контролира от майчина и бащина двойка наклонности (или гени, както по-късно се наричат), които се предават на хибридите чрез родителски репродуктивен път клетки и не изчезват никъде. Характеристиките не си влияят взаимно, а се разминават по време на образуването на зародишните клетки и след това свободно се комбинират в потомци (закони за разделяне и комбиниране на характери). Сдвояването на наклонностите, сдвояването на хромозомите, двойната спирала на ДНК - това е логичното следствие и основният път на развитие на генетиката на 20-ти век, основан на идеите на Мендел.

Големите открития често не се разпознават веднага

Въпреки че сборниците на обществото, където е публикувана статията на Мендел, са получени в 120 научни библиотеки и Мендел изпраща допълнителни 40 препечатки, работата му има само един положителен отговор - от К. Негели, професор по ботаника от Мюнхен. Самият Nägeli работи върху хибридизацията, въвежда термина „модификация“ и излага спекулативна теория за наследствеността. Той обаче се съмнява, че законите, идентифицирани върху граха, са универсални и съветва да се повторят експериментите върху други видове. Мендел с уважение се съгласи с това. Но опитът му да повтори резултатите, получени върху граха върху ястреба, с който Nägeli работи, беше неуспешен. Едва десетилетия по-късно стана ясно защо. Семената на ястреба се образуват партеногенетично, без участието на полово размножаване. Имаше и други изключения от принципите на Мендел, които бяха интерпретирани много по-късно. Отчасти това е причината за хладния прием на творчеството му. Започвайки през 1900 г., след почти едновременното публикуване на статии от трима ботаници - H. De Vries, K. Correns и E. Cermak-Zesenegg, които независимо потвърждават данните на Мендел със собствени експерименти, има мигновена експлозия на признание за работата му . 1900 г. се счита за година на раждане на генетиката.

Около парадоксалната съдба на откриването и преоткриването на законите на Мендел е създаден красив мит, че работата му остава напълно неизвестна и е открита случайно и независимо, 35 години по-късно, от трима преоткриватели. Всъщност работата на Мендел е цитирана около 15 пъти в резюме на растителните хибриди от 1881 г. и ботаниците са знаели за нея. Освен това, както се оказа наскоро при анализиране на работните книги на К. Коренс, през 1896 г. той прочете статията на Мендел и дори написа резюме от нея, но не разбра дълбокото й значение по това време и забрави.

Стилът на провеждане на експерименти и представяне на резултатите в класическата статия на Мендел прави твърде вероятно предположението, до което английският математически статистик и генетик Р. Е. Фишър достига през 1936 г.: Мендел първо интуитивно прониква в „душата на фактите“ и след това планира серия от много години експерименти, така че осветената идея да излезе наяве по възможно най-добрия начин. Красотата и строгостта на числените съотношения на формите по време на разделянето (3: 1 или 9: 3: 3: 1), хармонията, в която беше възможно да се впише хаосът от факти в полето наследствена изменчивост, способността да се правят прогнози - всичко това вътрешно убеди Мендел в универсалния характер на законите, които откри върху граха. Оставаше само да се убеди научната общност. Но тази задача е толкова трудна, колкото и самото откритие. В крайна сметка да познаваш фактите не означава да ги разбираш. Голямото откритие винаги е свързано с лично познание, усещане за красота и цялост, базирано на интуитивни и емоционални компоненти. Трудно е да се предаде този нерационален вид знание на други хора, защото изисква усилие и същата интуиция от тяхна страна.

Съдбата на откритието на Мендел - забавяне от 35 години между самия факт на откритието и признаването му в общността - не е парадокс, а по-скоро норма в науката. Така 100 години след Мендел, вече в разцвета на генетиката, подобна съдба на непризнаване в продължение на 25 години сполетя откриването на подвижни генетични елементи от Б. Макклинток. И това въпреки факта, че за разлика от Мендел, по време на откриването си тя е била високо уважаван учен и член на Националната академия на науките на САЩ.

През 1868 г. Мендел е избран за игумен на манастира и на практика се оттегля от научни занимания. Архивът му съдържа бележки по метеорология, пчеларство и лингвистика. На мястото на манастира в Бърно сега е създаден Музеят на Мендел; Издава се специално списание "Folia Mendeliana".

(1822-1884) Австрийски естествоизпитател, основател на учението за наследствеността

Грегор Йохан Мендел е роден на 22 юли 1822 г. в село Хинчици на територията на съвременна Чехия в селско семейство. Баща му вдъхна в него любов към градинарството и Йохан запази тази любов през целия си живот.

Бъдещият учен израства като умно и любознателно момче. Учител основно училище, забелязвайки необикновените способности на своя ученик, често казвал на баща си, че Йохан трябва да продължи обучението си.

Семейството на Мендел обаче живееше бедно и затова не беше лесно да се откаже помощта на Йохан. В допълнение, момчето, помагайки на баща си да управлява домакинството, рано се научи да се грижи овощни дървета, растения, и освен това той беше добре запознат с цветята. И все пак бащата искаше да даде на сина си образование. И единадесетгодишният Йохан, напускайки дома си, продължи обучението си, първо в училище в Липник, а след това в гимназията в Опава. Но нещастието сякаш последва семейство Мендел. Изминаха четири години и родителите на Йохан вече не можеха да плащат разходите за образованието на сина си. Той бил принуден сам да изкарва прехраната си, като давал частни уроци. Въпреки това Йохан Мендел не се отказва от обучението си. Неговото дипломиране, получено през 1840 г. в края на гимназията, показва „отличен“ по почти всички предмети. Мендел отива да учи в университета в Оломоуц, от който не успя да завърши, тъй като семейството нямаше достатъчно пари не само да плати образованието на сина си, но и да живее. И Мендел се съгласява с предложението на учителя по математика да стане монах в манастир в град Бърно.

През 1843 г. Мендел става монах и получава ново име в августинския манастир в Бърно - Грегор. След като стана монах, Мендел най-накрая се освободи от нуждата и постоянната тревога за парче хляб. Освен това младежът имаше възможност да изучава природни науки. През 1851 г. с разрешението на игумена на манастира Мендел се премества във Виена и започва да учи естествени науки в университета, като посвещава по-голямата част от времето си на физика и математика. Но така и не успя да получи диплома. Още с постъпването си в манастира получава малка площземя, на която се занимава с ботаника, селекция и провежда известните си експерименти за хибридизация на сортове грах. Мендел разработи няколко сорта зеленчуци и цветя, като фуксията, която беше широко известна сред градинарите от онова време.

Той провежда опити за кръстосване на сортове грах в периода 1856-1863 г. Те започнаха преди появата на книгата на Чарлз Дарвин „Произходът на видовете“ и приключиха 4 години след нейното публикуване. Мендел внимателно проучи тази работа.

Умишлено, с пълно разбиране на поставената задача, той избира граха за обект на своите експерименти. Това растение, като самоопрашител, първо, е представено от редица сортове с чиста линия; второ, цветята са защитени от проникването на чужд прашец, което прави възможно стриктно контролиране на процесите на възпроизвеждане; трето, хибридите, получени в резултат на кръстосване на сортове грах, са доста плодородни и това направи възможно проследяването на прогреса на наследяване на признаци в продължение на няколко поколения. Постигайки максимална яснота в своите експерименти, Мендел избира седем двойки ясно различими характеристики за анализ. Тези разлики бяха: гладка кръгла или набръчкана и неправилна формасемена, червен или бял цвят на цвета, високо или ниско растение, формата на шушулките е изпъкнала или изпъкнала със зърна и др.

С постоянство и добросъвестност, на които много изследователи могат да завиждат, Мендел в продължение на осем години сее грах, грижи се за него, пренася цветен прашец от цвят на цвят и най-важното - постоянно брои колко червени и бели цветя, кръгли и продълговати, жълти и зелени грах .

Изследването на хибридите разкри много определен модел. Оказа се, че при хибридите от двойка контрастни признаци се проявява само един, независимо дали този признак идва от майката или от бащата. Мендел ги определя като доминиращи. Освен това той откри междинни прояви на свойства. Например кръстосването на грах с червени цветя и грах с бели цветя дава хибриди с розови цветя. Междинното проявление обаче не променя нищо в законите на разделянето. Докато изучава потомството на хибридите, Мендел открива, че наред с доминиращите черти, някои растения показват черти на друг оригинален родител, които не изчезват в хибридите, а преминават в латентно състояние. Той нарече такива черти рецесивни. Идеята за рецесивността на наследствените свойства и самият термин „рецесивност“, както и терминът „доминантност“, завинаги са влезли в генетиката.

След като разгледа всеки признак поотделно, ученият успя да изчисли точно коя част от потомството ще получи например гладки семена и коя - набръчкани, и установи числено съотношение за всеки признак. Той даде класически примерролята на математиката в биологията. Численото съотношение, получено от учения, се оказа доста неочаквано. За всяко растение с бели цветя имаше три растения с червени цветя. В същото време червеният или белият цвят на цветята, например, по никакъв начин не се отразява на цвета на плода, височината на стъблото и т.н. Всяка черта се наследява от растението независимо от друга.

Изводите, до които стига Мендел, са много по-напред от времето си. Той не знаеше, че наследствеността е концентрирана в ядрата на клетките или по-скоро в хромозомите на клетките. По това време терминът "хромозома" все още не съществува. Той не знаеше какво е ген. Пропуските в знанията за наследствеността обаче не попречиха на учения да им даде блестящо обяснение. На 8 февруари 1865 г. на среща на Дружеството на естествоизпитателите в Бърно ученият прави доклад за хибридизацията на растенията. Докладът беше посрещнат с объркано мълчание. Слушателите не зададоха нито един въпрос; изглеждаше, че не разбират нищо от тази мъдра математика.

В съответствие със съществуващите тогава процедури докладът на Мендел е изпратен във Виена, Рим, Санкт Петербург, Краков и други градове. Никой не му обърна внимание. Смесицата от математика и ботаника противоречи на всички преобладаващи концепции по това време. Разбира се, Мендел разбира, че откритието му противоречи на възгледите на други учени за наследствеността, които са доминиращи по това време. Но имаше и друга причина, която измести откритието му на заден план. Факт е, че през тези години еволюционната теория на Чарлз Дарвин направи своето победоносно шествие по света. И учените нямаха време за капризите на граховото потомство и педантичната алгебра на австрийския натуралист.

Мендел скоро изостави изследванията си върху граха. Известният биолог Nägeli го съветва да експериментира с растението ястреб. Тези експерименти дадоха странни и неочаквани резултати. Мендел напразно се мъчеше над мъничките жълтеникави и червеникави цветя. Той не успя да потвърди резултатите, получени върху граха. Коварството на ястреба беше, че развитието на семената му се случи без оплождане и нито Г. Мендел, нито Нагели знаеха това.

Дори по време на натоварения период на страстта си към експерименти с грах и ястреб, той не забрави за своите монашески и светски дела. В тази област неговата упоритост и постоянство бяха възнаградени. През 1868 г. Мендел е избран на високия пост игумен на манастира, който заема до края на живота си. И въпреки че изключителният учен е живял труден живот, той с благодарност призна, че в него е имало много по-радостни и светли моменти. Според него, научна работаРаботата, която вършеше, му носеше голямо удовлетворение. Той беше убеден, че в близко бъдеще тя ще бъде призната в целия свят. Така обаче стана и след смъртта му.

Грегор Йохан Мендел умира на 6 януари 1884 г. В некролога, сред многото титли и заслуги на учения, не се споменава фактът, че той е откривателят на закона за наследствеността.

Мендел не сгреши в пророчеството си, направено преди смъртта му. 16 години по-късно, на прага на 20 век, цялата биологична наука беше развълнувана от съобщението за новооткритите закони на Мендел. През 1900 г. G. de Vries в Холандия, E. Cermak в Австралия и Karl Correns в Германия независимо един от друг преоткриват законите на Мендел и признават неговия приоритет.

Преоткриването на тези закони предизвика бурното развитие на науката за наследствеността и изменчивостта на организмите – генетиката.

В началото на 19 век, през 1822 г., в австрийска Моравия, в село Ханцендорф, в селско семейство се ражда момче. Той беше второто дете в семейството. При раждането той е кръстен Йохан, а фамилията на баща му е Мендел.

Животът не беше лесен, детето не беше разглезено. От детството Йохан свиква със селския труд и се влюбва в него, особено в градинарството и пчеларството. Колко полезни са били уменията, които е придобил в детството?

Момчето рано показа изключителни способности. Мендел е на 11 години, когато е преместен от селско училище в четиригодишно училище в близкия град. Там веднага се доказва и година по-късно се озовава в гимназията в град Опава.

За родителите беше трудно да плащат за училище и да издържат сина си. И тогава нещастие сполетя семейството: бащата беше тежко ранен - ​​дънер падна върху гърдите му. През 1840 г. Йохан завършва гимназия и едновременно с това училище за кандидат учители. През 1840 г. Мендел завършва шест класа в гимназията в Тропау (сега Опава) и на следващата година постъпва в часовете по философия в университета в Олмуц (сега Оломоуц). Финансовото положение на семейството обаче се влошава през тези години и от 16-годишна възраст самият Мендел трябва да се грижи за собствената си храна. Неспособен да издържа постоянно на такъв стрес, Мендел, след като завършва философски класове, през октомври 1843 г. постъпва като послушник в манастира Брун (където получава новото име Грегор). Там намира покровителство и финансова подкрепа за по-нататъшно обучение. През 1847 г. Мендел е ръкоположен за свещеник. В същото време от 1845 г. учи 4 години в богословското училище в Брун. Августински манастир Св. Томас е бил център на научния и културен живот в Моравия. Освен богата библиотека той е имал колекция от минерали, опитна градина и хербарий. Манастирът покровителства училищното образование в района.

Въпреки трудностите, Мендел продължава обучението си. Сега в часовете по философия в град Оломеуц. Тук преподават не само философия, но и математика и физика – предмети, без които Мендел, биолог по душа, не би могъл да си представи бъдещия си живот. Биология и математика! Днес тази комбинация е неразривна, но през 19 век изглежда абсурдна. Мендел е първият, който продължава широката линия на математическите методи в биологията.

Той продължава да учи, но животът е труден и идват дните, в които, според собственото признание на Мендел, „не мога да понасям повече такъв стрес“. И тогава в живота му настъпва повратна точка: Мендел става монах. Той изобщо не крие причините, които са го тласнали към тази стъпка. В автобиографията си той пише: „Оказах се принуден да заема позиция, която ме освободи от притесненията за храната.“ Честно казано, нали? И нито дума за религия или Бог. Непреодолимо желание за наука, желание за знания и изобщо не ангажираност с религиозната доктрина доведе Мендел до манастира. Той навърши 21 години. Тези, които станаха монаси, взеха ново име в знак на отказ от света. Йохан стана Грегор.

Имаше период, когато го направиха свещеник. Много кратък период. Утешавайте страдащите, екипирайте умиращите за последното им пътуване. Мендел не го хареса особено. И прави всичко, за да се освободи от неприятните отговорности.

Преподаването е друго нещо. Като монах Мендел обичаше да преподава физика и математика в училище в близкия град Знайм, но се провали на изпита за държавен учител. Виждайки страстта му към знанието и високите интелектуални способности, игуменът на манастира го изпраща да продължи обучението си във Виенския университет, където Мендел учи като бакалавър в продължение на четири семестъра в периода 1851-53 г., посещавайки семинари и курсове по математика и природни науки, по-специално курса на известната физика К. Доплер. Добрата физическа и математическа подготовка по-късно помогна на Мендел да формулира законите за наследството. Връщайки се в Брун, Мендел продължава да преподава (той преподава физика и естествена история в истинско училище), но вторият му опит да премине сертификат за учител отново е неуспешен.

Интересното е, че Мендел се явява два пъти на изпит за учител и... два пъти се проваля! Но той беше много образован човек. Няма какво да се каже за биологията, на която Мендел скоро се превърна в класик; той беше много надарен математик, той много обичаше физиката и я познаваше много добре.

Неуспехите на изпитите не попречиха на преподавателската му дейност. В градското училище в Бърно учителят Мендел беше високо ценен. И той преподаваше без диплома.

Имаше години в живота на Мендел, когато той стана отшелник. Но той не преклони колене пред иконите, а... пред лехите с грах. От 1856 г. Мендел започва да провежда добре обмислени обширни експерименти в градината на манастира (7 метра широка и 35 метра дълга) за кръстосване на растения (предимно сред внимателно подбрани сортове грах) и изясняване на моделите на наследяване на черти в потомство на хибриди. През 1863 г. той завършва експериментите и през 1865 г. на две срещи на Дружеството на естествените учени в Брун докладва резултатите от работата си. От сутрин до вечер работел в малката манастирска градина. Тук от 1854 до 1863 г. Мендел провежда своите класически експерименти, резултатите от които не са остарели и до днес. Г. Мендел също дължи научните си успехи на необикновеното добър изборобект на изследване. Общо той изследва 20 хиляди потомци в четири поколения грах.

Експериментите за кръстосване на грах се провеждат от около 10 години. Всяка пролет Мендел засаждал растения на парцела си. Докладът „Експерименти върху растителни хибриди“, който беше прочетен на натуралистите от Брюн през 1865 г., беше изненада дори за приятели.

Грахът беше удобен по различни причини. Потомството на това растение има редица ясно различими характеристики - зелено или жълтокотиледони, гладки или, напротив, набръчкани семена, подути или свити зърна, дълга или къса ос на стъблото на съцветието и т.н. Нямаше преходни, полусърдечни „замъглени“ знаци. Всеки път човек можеше уверено да каже „да“ или „не“, „или-или“ и да се справи с алтернативата. И следователно нямаше нужда да оспорваме заключенията на Мендел, да се съмняваме в тях. И всички положения на теорията на Мендел вече не бяха опровергани от никого и заслужено станаха част от златния фонд на науката.

През 1866 г. в сборника на обществото е публикувана неговата статия „Опити върху растителни хибриди“, която полага основите на генетиката като независима наука. Това е рядък случай в историята на знанието, когато една статия бележи раждането на нова научна дисциплина. Защо се смята по този начин?

Работата по хибридизацията на растенията и изучаването на наследяването на черти в потомството на хибридите е извършена десетилетия преди Мендел в различни страни както от селекционери, така и от ботаници. Фактите на доминиране, разделяне и комбинация от признаци бяха забелязани и описани, особено в експериментите на френския ботаник C. Nodin. Дори Дарвин, кръстосвайки различни по структура на цветя сортове snapdragon, получи във второто поколение съотношение на формите, близко до добре известното разделяне на Мендел от 3:1, но видя в това само „капризната игра на силите на наследствеността“. Разнообразието от растителни видове и форми, взети в експерименти, увеличи броя на твърденията, но намали тяхната валидност. Значението или „душата на фактите“ (изразът на Анри Поанкаре) остава неясен до Мендел.

Съвсем различни последствия последваха от седемгодишната работа на Мендел, която с право представлява основата на генетиката. Първо, той създава научни принципи за описание и изследване на хибридите и тяхното потомство (кои форми да се кръстосват, как да се извърши анализ в първо и второ поколение). Мендел разработи и приложи алгебрична система от символи и знаци, което представлява важно концептуално нововъведение. На второ място, Мендел формулира два основни принципа или закона за наследяване на характеристики през поредица от поколения, които позволяват да се правят прогнози. И накрая, Мендел имплицитно изрази идеята за дискретност и бинарност на наследствените наклонности: всяка черта се контролира от майчина и бащина двойка наклонности (или гени, както по-късно се наричат), които се предават на хибридите чрез родителски репродуктивен път клетки и не изчезват никъде. Характеристиките не си влияят взаимно, а се разминават по време на образуването на зародишните клетки и след това свободно се комбинират в потомци (закони за разделяне и комбиниране на характери). Сдвояването на наклонностите, сдвояването на хромозомите, двойната спирала на ДНК - това е логичното следствие и основният път на развитие на генетиката на 20-ти век, основан на идеите на Мендел.

Съдбата на откритието на Мендел - забавяне от 35 години между самия факт на откритието и признаването му в общността - не е парадокс, а по-скоро норма в науката. Така 100 години след Мендел, вече в разцвета на генетиката, подобна съдба на непризнаване в продължение на 25 години сполетя откриването на подвижни генетични елементи от Б. Макклинток. И това въпреки факта, че за разлика от Мендел, по време на откриването си тя е била високо уважаван учен и член на Националната академия на науките на САЩ.

През 1868 г. Мендел е избран за игумен на манастира и на практика се оттегля от научни занимания. Архивът му съдържа бележки по метеорология, пчеларство и лингвистика. На мястото на манастира в Бърно сега е създаден Музеят на Мендел; Издава се специално списание "Folia Mendeliana".

Австрийският свещеник и ботаник Грегор Йохан Мендел полага основите на науката генетика. Той извежда математически законите на генетиката, които сега са кръстени на него.

Йохан Мендел е роден на 22 юли 1822 г. в Хайзендорф, Австрия. Още като дете той започва да проявява интерес към изучаването на растенията и среда. След две години обучение в Института по философия в Олмюц, Мендел решава да влезе в манастир в Брюн. Това се случи през 1843 г. По време на обреда на пострижението му като монах той получава името Григор. Още през 1847 г. той става свещеник.

Животът на духовника се състои не само от молитви. Мендел успя да посвети много време на обучение и наука. През 1850 г. той решава да вземе изпитите, за да стане учител, но не успява, получавайки „D“ по биология и геология. Мендел прекарва 1851-1853 г. във Виенския университет, където изучава физика, химия, зоология, ботаника и математика. След завръщането си в Брун отец Грегор започва да преподава в училище, въпреки че никога не е издържал изпита за учител. През 1868 г. Йохан Мендел става абат.

Мендел провежда своите експерименти, които в крайна сметка довеждат до сензационното откритие на законите на генетиката, в малката си енорийска градина от 1856 г. Трябва да се отбележи, че средата на светия отец допринесе за научните изследвания. Факт е, че някои от приятелите му имаха много добро образованиев областта на природните науки. Често посещавали различни научни семинари, в които участвал и Мендел. Освен това манастирът разполага с много богата библиотека, в която Мендел, естествено, е редовен. Той беше много вдъхновен от книгата на Дарвин "Произходът на видовете", но със сигурност се знае, че експериментите на Мендел започват много преди публикуването на тази работа.

На 8 февруари и 8 март 1865 г. Грегор (Йохан) Мендел говори на срещите на Обществото по естествена история в Брюн, където говори за необичайните си открития в една все още неизвестна област (която по-късно ще стане известна като генетика). Грегор Мендел провежда експерименти с обикновен грах, но по-късно обхватът на експерименталните обекти е значително разширен. В резултат на това Мендел стигна до извода, че различни свойстваопределено растение или животно не се появява просто от нищото, а зависи от своите „родители“. Информацията за тези наследствени черти се предава чрез гените (термин, въведен от Мендел, от който произлиза терминът "генетика"). Още през 1866 г. е публикувана книгата на Мендел "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("Опити с растителни хибриди"). Съвременниците обаче не оцениха революционния характер на откритията на скромния свещеник от Брун.

Научните изследвания на Мендел не го отвличат от ежедневните му задължения. През 1868 г. става игумен, наставник на целия манастир. На тази длъжност той отлично защитава интересите на църквата като цяло и в частност на манастира Брун. Той беше добър в избягването на конфликти с властите и избягването на прекомерно данъчно облагане. Той беше много обичан от енориаши и студенти, млади монаси.

На 6 януари 1884 г. бащата на Грегор (Йохан Мендел) почина. Погребан е в родния си Брун. Славата на учен идва при Мендел след смъртта му, когато експерименти, подобни на неговите експерименти през 1900 г., са проведени независимо от трима европейски ботаници, които достигат до резултати, подобни на тези на Мендел.

Грегор Мендел - учител или монах?

Съдбата на Мендел след Богословския институт вече е уредена. Двадесет и седем годишният каноник, ръкоположен за свещеник, получава отлична енория в Стария Брюн. Цяла година се готви да вземе изпити за докторска степен по богословие, когато в живота му настъпват сериозни промени. Георг Мендел решава да промени съдбата си доста драматично и отказва да извършва религиозни служби. Той би искал да изучава природата и в името на тази страст решава да заеме място в гимназията Цнайм, където по това време се отваря 7-ми клас. Той моли за позиция като „под-професор“.

В Русия „професор“ е чисто университетско звание, но в Австрия и Германия дори учителят на първокласници се нарича това звание. Gymnasium suplent - това по-скоро може да се преведе като „обикновен учител“, „помощник на учителя“. Това може да е човек с отлични познания по материята, но тъй като нямаше диплома, го назначиха по-скоро временно.

Запазен е и документ, който обяснява това необичайно решениеПастор Мендел. Това е официално писмо до епископ граф Шафгоч от абата на манастира Св. Тома, прелат Напа. Ваше Милостно Епископско Високопреосвещенство! Висшият императорско-кралски земски президиум с указ № Z 35338 от 28 септември 1849 г. счете за най-добре да назначи каноник Грегор Мендел за заместник в Цнаймската гимназия. „... Този каноник има богобоязлив начин на живот, въздържание и добродетелно поведение, напълно съответстващи на неговия сан, съчетани с голяма преданост към науките... Той обаче е малко по-малко подходящ за грижа за душите на миряни, тъй като веднъж той се намира до леглото на болния, като при вида на страданието, ние сме обхванати от непреодолимо объркване и от това самият той се разболява опасно, което ме кара да се откажа от него от задълженията на изповедник.

И така, през есента на 1849 г. каноник и поддръжник на Мендел пристига в Цнайм, за да започне нови задължения. Мендел печели с 40 процента по-малко от колегите си, които имат дипломи. Той е уважаван от своите колеги и обичан от своите ученици. Той обаче преподава в гимназията не природни науки, а класическа литература, древни езици и математика. Трябва диплома. Това ще даде възможност за преподаване на ботаника и физика, минералогия и естествена история. Имаше 2 пътя до дипломата. Единият е завършване на университет, другият начин - по-кратък - е полагането на изпити във Виена пред специална комисия на Имперското министерство на култовете и образованието за правото да се преподават едни и същи предмети в едни и други класове.

Законите на Мендел

Цитологичните основи на законите на Мендел се основават на:

Сдвояване на хромозоми (сдвояване на гени, които определят възможността за развитие на всяка черта)

Характеристики на мейозата (процеси, протичащи в мейозата, които осигуряват независимо разминаване на хромозомите с гените, разположени върху тях до различни предимстваклетки и след това в различни гамети)

Характеристики на процеса на оплождане (случайна комбинация от хромозоми, носещи един ген от всяка алелна двойка)

Научният метод на Мендел

Основните модели на предаване на наследствени характеристики от родители към потомци са установени от Г. Мендел през втората половина на 19 век. Той пресича грахови растения, които се различават по индивидуални черти, и въз основа на получените резултати обосновава идеята за съществуването на наследствени наклонности, отговорни за проявата на черти. В своите трудове Мендел използва метода хибридологичен анализ, който стана универсален в изследването на моделите на наследяване на черти при растения, животни и хора.

За разлика от своите предшественици, които се опитват да проследят наследяването на много характеристики на организма в съвкупност, Мендел изучава аналитично този сложен феномен. Той наблюдава унаследяването на само една двойка или малък брой алтернативни (взаимно изключващи се) двойки признаци в сортовете градински грах, а именно: бели и червени цветя; нисък и висок ръст; жълти и зелени, гладки и набръчкани семена от грах и др. Такива контрастни характеристики се наричат ​​алели, а термините „алел” и „ген” се използват като синоними.

За кръстосването Мендел използва чисти линии, тоест потомството на едно самоопрашващо се растение, в което се запазва подобен набор от гени. Всеки от тези редове не доведе до разделяне на символи. Значително в методологията на хибридологичния анализ е и това, че Мендел пръв точно изчислява броя на потомците - хибриди с различни характеристики, т.е. математически обработва получените резултати и ги въвежда за запис различни опциикръстосвайки приетите в математиката символи: A, B, C, D и т.н. С тези букви той обозначава съответните наследствени фактори.

В съвременната генетика се приема следното символипри кръстосване: родителски форми - P; първо поколение хибриди, получени от кръстосване - F1; хибриди от второ поколение - F2, трето - F3 и т.н. Самото кръстосване на два индивида се обозначава със знака x (например: AA x aa).

От многото различни признаци на кръстосани грахови растения, в първия си експеримент Мендел взе предвид унаследяването само на една двойка: жълти и зелени семена, червени и бели цветя и т.н. Такова кръстосване се нарича монохибридно. Ако се проследи наследяването на две двойки признаци, например жълти гладки грахови семена от един сорт и зелени набръчкани от друг, тогава кръстосването се нарича дихибридно. Ако се вземат предвид три или повече двойки признаци, кръстосването се нарича полихибридно.

Модели на наследяване на признаци

Алели – означават се с букви латиница, докато Мендел нарича някои белези доминиращи (преобладаващи) и ги обозначава с главни букви - A, B, C и т.н., други - рецесивни (непълноценни, потиснати), които обозначава с малки букви - a, b, c и т.н. д. Тъй като всяка хромозома (носител на алели или гени) съдържа само един от два алела и хомоложните хромозоми винаги са сдвоени (едната бащина, другата майчина), диплоидните клетки винаги имат двойка алели: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb и т.н. Индивиди и техните клетки, които имат чифт идентични алели (AA или aa) в своите хомоложни хромозоми, се наричат ​​хомозиготни. Те могат да образуват само един тип зародишни клетки: или гамети с алел А, или гамети с алел а. Индивиди, които имат както доминантни, така и рецесивни Аа гени в хомоложните хромозоми на техните клетки, се наричат ​​хетерозиготни; Когато зародишните клетки узреят, те образуват два вида гамети: гамети с алел А и гамети с алел а. В хетерозиготните организми доминиращият алел А, който се проявява фенотипно, се намира на една хромозома, а рецесивният алел а, потиснат от доминиращия, е в съответния регион (локус) на друга хомоложна хромозома. В случай на хомозиготност, всеки от двойката алели отразява или доминантното (AA), или рецесивното (aa) състояние на гените, което ще прояви своя ефект и в двата случая. Концепцията за доминиращи и рецесивни наследствени фактори, използвана за първи път от Мендел, е твърдо установена в съвременната генетика. По-късно бяха въведени понятията генотип и фенотип. Генотипът е съвкупността от всички гени, които даден организъм притежава. Фенотипът е съвкупността от всички признаци и свойства на организма, които се разкриват в процеса на индивидуално развитие при определени условия. Концепцията за фенотип се простира до всякакви характеристики на организма: характеристики външна структура, физиологични процеси, поведение и др. Фенотипното проявление на признаците винаги се осъществява въз основа на взаимодействието на генотипа с комплекс от вътрешни и външни фактори на околната среда.

Грегор Йохан Мендел става основател на учението за наследствеността, създател на нова наука - генетиката. Но той е толкова изпреварил времето си, че по време на живота на Мендел, въпреки че трудовете му са били публикувани, никой не е разбрал значението на неговите открития. Само 16 години след смъртта му учените препрочитат и осмислят написаното от Мендел.

Йохан Мендел е роден на 22 юли 1822 г. в селско семейство в малкото село Хинчици на територията на съвременната Чехия, а след това и на Австрийската империя.

Момчето се отличаваше с необикновените си способности и в училище му дадоха само отлични оценки, като „първият от тези, които се отличиха в класа“. Родителите на Йохан мечтаеха да доведат сина си „в хората“ и да му дадат добро образование. Това беше възпрепятствано от крайна нужда, от която семейството на Мендел не можеше да избяга.

И все пак Йохан успя да завърши първо гимназията, а след това и двегодишните философски курсове. В кратката си автобиография той пише, че „почувствал, че вече не може да издържи на такова напрежение и видял, че след завършване на курса си по философия ще трябва да намери позиция за себе си, която да го освободи от болезнените грижи за насъщния му хляб ...”

През 1843 г. Мендел постъпил като послушник в Брюн (сега Бърно) не било никак лесно;

издържат на сериозна конкуренция (трима души на едно място).

И така абатът - игуменът на манастира - изрече тържествена фраза, обръщайки се към проснатия на пода Мендел: „Изхвърлете стареца, създаден в грях! Станете нов човек! Той разкъса светските дрехи на Йохан - стар сюртук - и му сложи расо. Според обичая, приемайки монашество, Йохан Мендел получава второто си име - Грегор.

След като стана монах, Мендел най-накрая се освободи от вечната нужда и загриженост за парче хляб. Имал желание да продължи образованието си и през 1851 г. абатът го изпратил да учи естествени науки във Виенския университет. Но тук го чакаше провал. Мендел, който ще влезе във всички учебници по биология като създател на цяла наука – генетиката, се провали на изпита по биология. Мендел беше отличен по ботаника, но познанията му по зоология бяха очевидно слаби. Когато беше помолен да говори за класификацията на бозайниците и тяхното икономическо значение, той описа такива необичайни групи като „зверове с лапи“ и „животни с нокти“. От „животните с нокти“, където Мендел включва само кучето, вълка и котката, „само котката е от икономическо значение“, защото „се храни с мишки“ и „нейната мека, красива кожа се обработва от кожухари“.

След като се провали на изпита, разстроеният Майдел изостави мечтите си да получи диплома. Въпреки това, дори и без него, Мендел, като помощник-учител, преподава физика и биология в истинско училище в Брюн.

В манастира той започнал сериозно да се занимава с градинарство и поискал от игумена малък ограден парцел - 35 на 7 метра - за градината си. Кой би си представил, че универсалните биологични закони на наследствеността ще бъдат установени в тази малка област? През пролетта на 1854 г. Мендел засява тук грах.

А още по-рано в монашеската му килия ще се появят таралеж, лисица и много мишки – сиви и бели. Мендел кръстосвал мишки и наблюдавал какво потомство са получили. Може би, ако съдбата се беше обърнала по друг начин, противниците по-късно щяха да нарекат законите на Мендел не „закони за грах“, а „закони за мишки“? Но властите на манастира разбраха за опитите на брат Грегор с мишки и наредиха мишките да бъдат премахнати, за да не хвърлят сянка върху репутацията на манастира.

Тогава Мендел пренася опитите си върху грах, растящ в манастирската градина. По-късно той шеговито каза на гостите си:

Искате ли да видите децата ми?

Изненаданите гости влязоха с него в градината, където той им посочи лехите с грах.

Научната добросъвестност принуждава Мендел да продължи експериментите си в продължение на осем дълги години. Какви бяха те? Мендел искаше да разбере как различните черти се наследяват от поколение на поколение. В граха той идентифицира няколко (общо седем) ясни характеристики: гладки или набръчкани семена, червен или бял цвят на цветята, зелен или жълт цвят на семената и боба, високо или ниско растение и т.н.

В градината му грахът цъфтеше осем пъти. За всеки грахов храст Мендел попълва отделна карта (10 000 карти!), която съдържа подробни характеристикирастения върху тези седем точки. Колко хиляди пъти Мендел е пренасял прашеца на едно цвете върху близалцето на друго с пинсети! В продължение на две години Мендел старателно проверява чистотата на линиите на грах. От поколение на поколение в тях трябва да се появяват само едни и същи знаци. След това започва да кръстосва растения с различни характеристики, за да получи хибриди (кръстоски).

Какво разбра?

Ако едно от родителските растения е имало зелен грах, а второто е имало жълт, тогава всички грахове на техните потомци в първото поколение ще бъдат жълти.

Двойка високостъблени и нискостъблени растения ще произведат потомство от първо поколение само с високото стъбло.

Двойка растения с червени и бели цветя ще произведе първо поколение потомство само с червени цветя. И т.н.

Може би целият въпрос е от кого точно - "баща" или "майка" - потомците са получили своето

знаци? Нищо подобно. Изненадващо, това нямаше никакво значение.

И така, Мендел точно установи, че характеристиките на „родителите“ не се „сливат“ заедно (червените и белите цветя не стават розови в потомците на тези растения). Това беше важно научно откритие. Чарлз Дарвин, например, е мислил по различен начин.

Мендел нарече доминиращата черта в първото поколение (например червени цветя) доминираща, а „отстъпващата“ черта (бели цветя) - рецесивна.

Какво ще се случи в следващото поколение? Оказва се, че „внуците“ отново ще „възстановят“ потиснатите, рецесивни черти на своите „баби и дядовци“. На пръв поглед ще настане невъобразимо объркване. Например, цветът на семената ще бъде „дядо“, цветът на цветята ще бъде „баба“, а височината на стъблото отново ще бъде „дядо“. И всяко растение е различно. Как да разбера всичко това? И това изобщо мислимо ли е?

Самият Мендел признава, че разрешаването на този проблем „изисква известна доза смелост“.

Грегор Йохан Мендел.

Блестящото откритие на Мендел е, че той не изучава причудливи комбинации от черти, а изследва всяка черта поотделно.

Той решава точно да изчисли коя част от потомството ще получи например червени цветя и коя – бели, и да установи числено съотношение за всеки признак. Това беше напълно нов подход към ботаниката. Толкова нов, че изпревари развитието на науката с цели три десетилетия и половина. И той остана неразбираем през цялото това време.

Числената връзка, установена от Мендел, беше доста неочаквана. За всяко растение с бели цветя имаше средно три растения с червени цветя. Почти точно - три към едно!

В същото време червеният или белият цвят на цветята, например, по никакъв начин не влияе на жълтия или зеления цвят на граха. Всяка черта се наследява независимо от другата.

Но Мендел не само установява тези факти. Той им даде блестящо обяснение. От всеки от родителите зародишната клетка наследява една „наследствена склонност“ (по-късно те ще бъдат наречени гени). Всеки от наклоненията определя някаква характеристика - например червения цвят на цветята. Ако наклонностите, които определят червеното и бялото оцветяване, влязат в клетка едновременно, тогава се появява само един от тях. Второто остава скрито. Да се ​​появи отново бяло, е необходима „среща“ на два наклона на бял цвят. Според теорията на вероятностите това ще се случи в следващото поколение

Абатски герб на Грегор Мендел.

На едно от полетата на щита на герба има грахово зърно.

веднъж за всеки четири комбинации. Оттук и съотношението 3 към 1.

И накрая, Мендел заключава, че откритите от него закони се отнасят за всички живи същества, тъй като „единството на плана за развитие на органичния живот е извън съмнение“.

През 1863 г. известната книга на Дарвин За произхода на видовете е публикувана на немски език. Мендел внимателно изучава тази работа с молив в ръцете си. И той изрази резултата от своите мисли на колегата си от Дружеството на естествоизпитателите в Брун, Густав Нисл:

Това не е всичко, все още нещо липсва!

Нисъл онемя от подобна оценка на „еретическия“ труд на Дарвин, невероятна от устата на благочестив монах.

След това Мендел скромно премълчава факта, че според него той вече е открил това „липсващо нещо“. Сега знаем, че това е било така, че законите, открити от Мендел, са позволили да се осветят много тъмни местатеория на еволюцията (вижте статията „Еволюция“). Мендел отлично разбираше значението на своите открития. Той беше уверен в триумфа на своята теория и я подготви с удивителна сдържаност. Той мълчи за своите експерименти цели осем години, докато не се убеди в достоверността на получените резултати.

И накрая дойде решителният ден - 8 февруари 1865 г. На този ден Мендел направи доклад за своите открития в Обществото на естествоизпитателите в Брун. Колегите на Мендел слушат с учудване доклада му, изпъстрен с изчисления, които неизменно потвърждават съотношението „3 към 1“.

Какво общо има цялата тази математика с ботаниката? Говорителят очевидно няма ботанически ум.

И след това, това упорито повтарящо се съотношение „три към едно“. Какви са тези странни „магически числа“? Дали този августински монах, криейки се зад ботаническа терминология, се опитва да прокара в науката нещо като догмата за Светата Троица?

Докладът на Мендел беше посрещнат с объркано мълчание. Не му беше зададен нито един въпрос. Мендел вероятно е бил подготвен за всякаква реакция на осемгодишната му работа: изненада, недоверие. Той щеше да покани колегите си да проверят отново експериментите си. Но той не можеше да предвиди такова тъпо недоразумение! Наистина имаше за какво да се отчайвам.

Година по-късно е публикуван следващият том на „Сборника на Обществото на естествоизпитателите в Брюн“, където докладът на Мендел е публикуван в съкратена версия под скромното заглавие „Експерименти върху растителни хибриди“.

Работата на Мендел е включена в 120 научни библиотеки в Европа и Америка. Но само в три от тях през следващите 35 години нечия ръка е отворила прашните томове. Работата на Мендел бе спомената накратко три пъти в различни научни трудове.

Освен това самият Мендел изпраща 40 препечатки на своя труд на някои видни ботаници. Само един от тях, известният биолог от Мюнхен Карл Нагели, изпратил отговор на Мендел. Нагели започна писмото си с фразата, че „експериментите с грах не са завършени“ и „те трябва да започнат отначало“. За да започнем отново огромната работа, на която Мендел отдели осем години от живота си!

Нагели съветва Мендел да експериментира с ястребовата трева. Hawkweed беше любимото растение на Naegeli; Сега, ако успеем да потвърдим резултатите, получени върху грах с помощта на ястреб, тогава...

Мендел се зае с ястреба, растение с малки цветя, с което беше толкова трудно да работи поради късогледството си! И най-неприятното е, че закономерностите, установени при експерименти с грах (и потвърдени върху фуксия и царевица, камбанки и щрака) не бяха потвърдени върху ястреба. Днес можем да добавим: и не може да бъде потвърдено. В края на краищата развитието на семената в ястреба става без оплождане, което нито Нагели, нито Мендел са знаели.

По-късно биолози казаха, че съветите на Нагели са забавили развитието на генетиката с 40 години.

През 1868 г. Мендел изоставя опитите си за отглеждане на хибриди. Тогава той беше избран за

високата длъжност игумен на манастира, която заема до края на живота си. Малко преди смъртта му (1 октомври

1883), сякаш обобщавайки живота си, той каза:

„Ако трябваше да преживея горчиви часове, тогава красиви, добри часовеизпаднаха много повече. Моите научни трудове ми донесоха голямо удовлетворение и съм убеден, че няма да мине много време, преди целият свят да признае резултатите от тези работи.

Половината град се събра на погребението му. Бяха произнесени речи, в които се изброяваха заслугите на покойника. Но, изненадващо, не беше казана нито дума за познатия ни биолог Мендел.

Всички документи, останали след смъртта на Мендел - писма, непубликувани статии, дневници за наблюдения - бяха хвърлени във фурната.

Но Мендел не е сбъркал в пророчеството си, направено 3 месеца преди смъртта му. И 16 години по-късно, когато името на Мендел беше признато от целия цивилизован свят, потомците се втурнаха да търсят отделни страници от неговите бележки, случайно оцелели в пламъците. От тези изрезки те пресъздадоха живота на Грегор Йохан Мендел и удивителната съдба на неговото откритие, което описахме.