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

Трудни години на преподаване

Йохан е роден като второ дете в селско семейство със смесен немско-славянски произход и средни доходи в семейството на Антон и Розина Мендел. През 1840 г. Мендел завършва шест класа в гимназията в Тропау (сега град Опава) и на следващата година постъпва във философските класове в университета в Олмюц (сега град Оломоуц). Въпреки това финансовото положение на семейството през тези години се влошава и от 16-годишна възраст самият Мендел трябва да се грижи за храната си. Тъй като не е в състояние постоянно да издържа на такъв стрес, Мендел, след като завършва философски класове, през октомври 1843 г. влиза в манастира Брин като послушник (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. Августинският 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.

монах учител

Като монах Мендел обичал да преподава физика и математика в училище в близкия град Знайм, но не издържал държавния учителски изпит. 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 доброволец в продължение на четири семестъра в периода 1851-53 г., посещавайки семинари и курсове по математика и естествените науки, по-специално курса на известната физика К. Доплер. Добрата физическа и математическа подготовка помогнала на Мендел по-късно да формулира законите за наследството. Връщайки се в Брун, Мендел продължи да преподава (преподаваше физика и естествена история в реално училище), но вторият опит да премине сертификацията на учител отново беше неуспешен.

Експерименти с хибриди на грах

От 1856 г. Мендел започва да провежда в градината на манастира (широка 7 метра и дълга 35 метра) добре обмислени обширни експерименти 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 естествоизпитателите в Брун докладва резултатите от работата си. През 1866 г. в сборника на дружеството е публикувана неговата статия „Опити върху растителни хибриди“, която поставя основите на генетиката като самостоятелна наука. Това е рядък случай в историята на знанието, когато една статия бележи раждането на нова научна дисциплина. Защо се смята така?

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

Съвсем различни последици последва седемгодишната работа на Мендел, която с право представлява основата на генетиката. Първо, той създава научните принципи за описание и изучаване на хибриди и тяхното потомство (какви форми да се вземат при кръстосване, как да се анализира в първо и второ поколение). Мендел разработи и приложи алгебрична система от символи и обозначения за характеристики, което беше важно концептуално нововъведение. На второ място, Мендел формулира два основни принципа или закона за наследяване на черти в няколко поколения, което позволява 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 бяха наречени), които се предават на хибридите чрез родителски зародишни клетки и не изчезвайте никъде. Наклонностите на признаците не се влияят един на друг, но се разминават по време на образуването на зародишни клетки и след това свободно се комбинират в потомци (законите за разделяне и комбиниране на признаци). Сдвояването на наклонностите, сдвояването на хромозомите, двойната спирала на ДНК - това е логичното следствие и основният път за развитие на генетиката на 20 век, основана на идеите на Мендел.

Големите открития често не се разпознават веднага.

Въпреки че трудовете на обществото, където е публикувана статията на Мендел, са получени от 120 научни библиотеки, а Мендел изпраща допълнителни 40 отпечатъка, работата му получава само един положителен отговор - от К. Негели, професор по ботаника от Мюнхен. Самият Негели се занимава с хибридизация, въвежда термина "модификация" и излага спекулативна теория за наследствеността. Той обаче се усъмни, че законите, разкрити върху граха, са универсални и посъветва да се повторят опитите върху други видове. Мендел с уважение се съгласи с това. Но опитът му да възпроизведе резултатите, получени върху грах върху ястреба, с който работи Негели, беше неуспешен. Едва десетилетия по-късно стана ясно защо. Семената в ястреба се образуват партеногенетично, без участието на сексуално размножаване. Бяха наблюдавани и други изключения от принципите на Мендел, които бяха интерпретирани много по-късно. Това е част от причината за хладния прием на творчеството му. От 1900 г., след почти едновременното публикуване на статии от трима ботаници - H. De Vries, K. Correns и E. Cermak-Seizenegg, които независимо един от друг потвърждават данните на Мендел със свои собствени експерименти, се наблюдава мигновена експлозия на признание за работата му. 1900 г. се счита за рождена година на генетиката.

Около парадоксалната съдба на откриването и преоткриването на законите на Мендел е създаден красив мит, че работата му остава напълно неизвестна и че трима преоткриватели се натъкват на нея случайно и независимо, 35 години по-късно. Всъщност работата на Мендел е цитирана около 15 пъти в резюмето на растителния хибрид от 1881 г. и е известна на ботаниците. Освен това, както се оказа наскоро, когато анализира работните книги на К. Коренс, през 1896 г. той прочете статията на Мендел и дори направи резюме от нея, но по това време не разбра дълбокото й значение и забрави.

Стилът на провеждане на експерименти и представяне на резултатите в класическата статия на Мендел прави твърде вероятно, че английският математически статистик и генетик Р. Е. Фишър е измислил през 1936 г.: Мендел първо интуитивно прониква в „душата на фактите“ и след това планира поредица от много години на експерименти, така че осветената идея му излезе по 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 побере 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 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 са необходими усилия 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. И така, 100 години след Мендел, вече в разцвета на генетиката, подобна съдба на непризнаване в продължение на 25 години сполетя откриването на Б. Макклинток на подвижни генетични елементи. И това въпреки факта, че за разлика от Мендел, към момента 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 изследвания. Архивът му съдържа бележки по метеорология, пчеларство и лингвистика. На мястото на манастира в Бърно сега е създаден Музеят на Мендел; излиза специално списание „Folia Mendeliana”.

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

Грегор Йохан Мендел е роден на 22 юли 1822 г. в село Хинчици на територията на съвременна Чехия в селско семейство. Неговият баща му възпитал любов към работата в градината и Йохан запазил тази любов до края на живота си.

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

Семейството на Мендел обаче живееше в бедност и затова не беше лесно да се откаже помощта на Йохан. Освен това момчето, помагайки на баща си да управлява домакинството, рано се научи да се грижи плодови 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, продължава обучението си, първо в училище в Липник, а след това в гимназия в Опава. Но нещастието сякаш преследваше семейство Мендел. Изминаха четири години и родителите на Йохан вече не можеха да плащат разходите за образование на сина си. Трябваше сам да изкарва прехраната си, като дава частни уроци. Въпреки това Йохан Мендел не напусна обучението си. В дипломата си, получена през 1840 г. в края на гимназията, по почти всички предмети е "отличен". Мендел отива да учи в университета в Оломоуц, който не успява да завърши, тъй като семейството няма достатъчно пари не само да плати образованието на сина си, но и да живее. И Мендел се съгласява с предложението на учител по математика да приеме воала като монах в манастир в град Бърно.

През 1843 г. Мендел полага монашески обети и в августинския манастир в Бърно получава ново име - Грегор. След като стана монах, Мендел най-накрая се освободи от нуждата и постоянната грижа за парче хляб. Освен това младежът имаше възможност да се занимава с 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. Когато влезе в манастира, той получи малък парцелземя, където се занимава с ботаника, развъждане 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 започват преди появата на книгата на Ч. Дарвин "Произходът на видовете" и приключват 4 години след нейното публикуване. Мендел внимателно проучи тази работа.

Замислено, с пълно разбиране на задачата, той избра граха като 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 стриктното контролиране на процесите на възпроизвеждане; трето, хибридите, получени в резултат на кръстосване на сортове грах, са доста плодовити и това позволява да се проследи хода на наследяване на признаци в редица поколения. Постигайки максимална яснота на експериментите, Мендел избра за анализ седем двойки ясно различни характеристики. Тези разлики бяха както следва: гладка кръгла или набръчкана и неправилна формасемена, червен или бял цвят на цветята, високо или ниско растение, форма на шушулка, изпъкнала или покрита със зърна и др.

С постоянство и добросъвестност, на които много изследователи могат да завиждат, Мендел в продължение на осем години сееше грах, гледаше го, прехвърляше цветен прашец от цвят на цвят и най-важното - постоянно броеше колко червени и бели цветя, кръгли и продълговати, жълти и зелени грахове.

Изследването на хибридите разкрива добре дефиниран модел. Оказа се, че при хибридите се проявява само една от двойка контрастни черти, независимо дали тази черта идва от майката или от бащата. Мендел ги нарича доминиращи. Освен това той откри междинни прояви на свойства. Така 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. Изследвайки потомството на хибридите, Мендел установи, че наред с доминантните черти, някои растения проявяват черти на друг оригинален родител, които не изчезват в хибридите, а преминават в латентно състояние. Той нарече тези черти рецесивни. Идеята за рецесивност на наследствените свойства и самият термин "рецесивност", както и терминът "доминиране", влязоха в генетиката завинаги.

След като изследва всяка черта поотделно, ученият успя да изчисли точно коя част от потомството ще получи например гладки семена и коя набръчкана и установи числено съотношение за всяка черта. 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 бял цвят на цветята, например, не се отразява на цвета на плода, височината на стъблото и т.н. Всеки признак се наследява от растението независимо от другия.

Заключенията на Мендел са много по-напред от времето му. Той не знаеше, че наследствеността е концентрирана в ядрата на клетките или по-скоро в хромозомите на клетките. Терминът "хромозома" дори не е съществувал тогава. Той не знаеше какво е ген. Празнините в знанието 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 презентация за хибридизацията на растенията. Докладът беше посрещнат с озадачено мълчание. Публиката не зададе нито един въпрос, изглеждаше, че нищо не разбира от тази мъдра математика.

В съответствие със съществуващия тогава ред 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 концепции, които съществуват по това време. Разбира се, Мендел разбра, че откритието му противоречи на възгледите на други учени за наследствеността, които доминираха 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 не бяха на ниво с странностите на граховото потомство и педантичната алгебра на австрийския натуралист.

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

Дори в горещия сезон на страст 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 работас които се е занимавал, са му донесли 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 многобройните титли и заслуги на учения, не се споменава, че той е откривателят на закона за наследствеността.

Мендел не е сбъркал в пророчеството си преди смъртта си. След 16 години, на прага на 20 век, цялата биологична наука се вълнува от съобщението за новооткритите закони на Мендел. През 1900 г. G. de Vries в Холандия, E. Cermak в Австралия и Carl 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, фамилното име на бащата на топката 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 бяха уменията, придобити в детството.

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

За родителите беше трудно да плащат за обучението си 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 успоредно с това училище за кандидат-учители. През 1840 г. Мендел завършва шест класа в гимназията в Тропау (сега град Опава) и на следващата година постъпва във философските класове в университета в Олмюц (сега град Оломоуц). Въпреки това финансовото положение на семейството през тези години се влошава и от 16-годишна възраст самият Мендел трябва да се грижи за храната си. Тъй като не е в състояние постоянно да издържа на такъв стрес, Мендел, след като завършва философски класове, през октомври 1843 г. влиза в манастира Брин като послушник (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. Августинският 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, физика - предмети, без които Мендел, биолог по душа, не може да си представи бъдещия си живот. Биология и математика! Днес тази комбинация е неразделна, но през 19 век изглеждаше нелепо. Мендел беше първият, който продължи широката линия в биологията за математически методи.

Той продължава да учи, но животът е труден и сега идват дни, когато, според собственото признание на Мендел, „не е по силите да издържи такъв стрес“. И тогава в живота му настъпва повратна точка: Мендел става монах. Той не крие причините, които са го тласнали към тази стъпка. В автобиографията си той пише: „Оказах се принуден да заема позиция, която ме освобождава от притесненията за храната.“ Не е ли вярно, честно казано? И докато нито дума за религията, Бог. Непреодолимо желание за наука, желание за знания и изобщо не отдаденост на религиозната доктрина доведе Мендел до манастира. Той е на 21 години. Постриганите като монаси, в знак на отказ от света, приемаха ново име. Йохан стана Грегор.

Имаше период, когато го направиха свещеник. Доста кратък период. Да утешат страдащите, да екипират умиращите в последния им път. Не съвсем - Мендел го хареса. И прави всичко, за да се освободи от неприятните задължения.

Друго нещо е преподаването. Като монах Мендел обичал да преподава физика и математика в училище в близкия град Знайм, но не издържал държавния учителски изпит. 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 доброволец в продължение на четири семестъра в периода 1851-53 г., посещавайки семинари и курсове по математика и естествените науки, по-специално курса на известната физика К. Доплер. Добрата физическа и математическа подготовка помогнала на Мендел по-късно да формулира законите за наследството. Връщайки се в Брун, Мендел продължи да преподава (преподаваше физика и естествена история в реално училище), но вторият опит да премине сертификацията на учител отново беше неуспешен.

Интересното е, че Мендел два пъти издържа изпита за учителско звание и ... два пъти се проваля! Но той беше най-образованият човек. Няма какво да се каже за биологията, чийто класик Мендел скоро се превърна, той беше много надарен математик, той много обичаше физиката и я познаваше много добре.

Провалът на изпитите не попречи на преподавателската му дейност. В градското училище на Бърно учителите Мендел бяха много ценени. И преподаваше без диплома.

Имаше години в живота на Мендел, когато той се превърна в отшелник. Но той не коленичи пред иконите, а ... пред лехите с грах. От 1856 г. Мендел започва да провежда в градината на манастира (широка 7 метра и дълга 35 метра) добре обмислени обширни експерименти 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 естествоизпитателите 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 научния си успех на необичайното добър изборобект на изследване. Само за четири поколения грах той изследва 20 хиляди потомци.

Около 10 години имаше експерименти за кръстосване на грах. Всяка пролет Мендел засажда растения на парцела си. Докладът "Опити върху растителни хибриди", който беше прочетен на брюнските естествоизпитатели през 1865 г., се оказа изненада дори за приятели.

Грахът беше удобен по различни причини. Потомството на това растение има редица ясно различими характеристики - зелени или жълтокотиледони, гладки или, напротив, набръчкани семена, подути или свити зърна, дълга или къса ос на стъблото на съцветието и др. Преходни, половинчати "замъглени" знаци не бяха. Всеки път беше възможно уверено да се каже "да" или "не", "или - или", 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 не са опровергани от никого и заслужено са станали част от златния фонд на науката.

През 1866 г. в сборника на дружеството е публикувана неговата статия „Опити върху растителни хибриди“, която поставя основите на генетиката като самостоятелна наука. Това е рядък случай в историята на знанието, когато една статия бележи раждането на нова научна дисциплина. Защо се смята така?

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. Naudin. Дори Дарвин, кръстосвайки разновидности на щрака, които се различават по структурата на цветята, получи във второто поколение съотношение на формите, близко до добре известното разделяне на Мендел от 3: 1, но видя в това само „капризна игра на силите на наследствеността. " Разнообразието от растителни видове и форми, взети в експериментите, увеличи броя на твърденията, но намали тяхната валидност. Значението или „душата на фактите“ (изразът на Анри Поанкаре) остава неясен до Мендел.

Съвсем различни последици последва седемгодишната работа на Мендел, която с право представлява основата на генетиката. Първо, той създава научните принципи за описание и изучаване на хибриди и тяхното потомство (какви форми да се вземат при кръстосване, как да се анализира в първо и второ поколение). Мендел разработи и приложи алгебрична система от символи и обозначения за характеристики, което беше важно концептуално нововъведение. На второ място, Мендел формулира два основни принципа или закона за наследяване на черти в няколко поколения, което позволява 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 бяха наречени), които се предават на хибридите чрез родителски зародишни клетки и не изчезвайте никъде. Наклонностите на признаците не се влияят един на друг, но се разминават по време на образуването на зародишни клетки и след това свободно се комбинират в потомци (законите за разделяне и комбиниране на признаци). Сдвояването на наклонностите, сдвояването на хромозомите, двойната спирала на ДНК - това е логичното следствие и основният път за развитие на генетиката на 20 век, основана 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. И така, 100 години след Мендел, вече в разцвета на генетиката, подобна съдба на непризнаване в продължение на 25 години сполетя откриването на Б. Макклинток на подвижни генетични елементи. И това въпреки факта, че за разлика от Мендел, към момента 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 изследвания. Архивът му съдържа бележки по метеорология, пчеларство и лингвистика. На мястото на манастира в Бърно сега е създаден Музеят на Мендел; излиза специално списание „Folia Mendeliana”.

Австрийският свещеник и ботаник Грегор Йохан Мендел постави основите на такава наука като генетиката. Той математически изведе законите на генетиката, които сега се наричат ​​с неговото име.

Йохан Мендел е роден на 22 юли 1822 г. в Хайзендорф, Австрия. Като дете той започва да проявява интерес към изучаването на растенията и околен свят. След две години обучение в Института по философия в Олмюц, Мендел решава да влезе в манастир в Брун. Това се случи през 1843 г. По време на обреда на пострижението 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 се яви на изпитите за учителска диплома, но се проваля, получавайки "А" 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 все пак започва да преподава в училището, въпреки че никога не е издържал изпита за учителска диплома. През 1868 г. Йохан Мендел става абат.

От 1856 г. Мендел провежда своите експерименти, които в крайна сметка довеждат до сензационното откритие на законите на генетиката, в малката си енорийска градина. 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 е имал много богата библиотека, на която, естествено, Мендел е бил 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 Брун, където говори за необичайните си открития във все още неизвестна област (която по-късно ще стане известна като генетика). Грегор Мендел постави експерименти върху обикновен грах, но по-късно обхватът на експерименталните обекти беше значително разширен. В резултат на това Мендел заключава, че различни свойстваопределено растение или животно не се появява просто от нищото, а зависи от "родителите". Информацията за тези наследствени свойства се предава чрез гени (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, възпитател на цял манастир. На тази длъжност той перфектно 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. отец Грегор (Йохан Мендел) почина. Погребан е в родния си Брун. Славата като учен дойде при Мендел след смъртта му, когато експерименти, подобни на неговите експерименти през 1900 г., бяха проведени независимо от трима европейски ботаници, които стигнаха до подобни резултати с Мендел.

Грегор Мендел - учител или монах?

Съдбата на Мендел след Богословския институт вече е уредена. Ръкоположен за свещеник, двадесет и седем годишният каноник получава отлична енория в Стария Брун. Той се подготвя за докторските си изпити по богословие от една година, когато в живота му настъпва голяма промяна. Георг Мендел решава да промени съдбата си доста рязко и отказва да извършва религиозна служба. Той би искал да изучава природата и в името на тази страст решава да заеме място в гимназията на Цнайм, където по това време се отваря 7-ми клас. Той пита за позицията "допълнителен професор".

В Русия „професор“ е чисто университетска титла, а в Австрия и Германия дори наставникът на първокласник е наричан по този начин. Gymnasium suplent е по-скоро, може да се преведе като „обикновен учител“, „помощник на учителя“. Това може да е човек, който владееше материята, но тъй като нямаше диплома, го наеха по-скоро временно.

Има и документ, който обяснява това необичайно решениепастор Мендел. Това е официално писмо до епископ граф Шафготч от абата на манастира Св. Тома, прелат Напа. Ваше Милостно Епископско Високопреосвещенство! С Указ № Z 35338 от 28 септември 1849 г. Висшият императорско-кралски земски президиум счете за добре да назначи каноник Грегор Мендел като притурка в Цнаймската гимназия. „... Този канон има богобоязлив начин на живот, въздържание и добродетелно поведение, неговото достойнство е напълно подходящо, съчетано с голяма преданост към науките ... Въпреки това, той е малко по-малко подходящ за грижа за душите на миряните, тъй като веднага щом се озове на болничното легло, като от гледката на страданието, той е обхванат 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. Canon и Supplement Mendel пристигат в Цнайм, за да поемат нови задължения. Мендел получава 40 процента по-малко от колегите си, които са имали дипломи. Уважаван е от колегите си, учениците го обичат. Той обаче преподава в гимназията не предмети от природонаучния цикъл, а класическа литература, древни езици и математика. Трябва диплома. Това ще позволи преподаването на ботаника и физика, минералогия и естествена история. Имаше 2 пътя до дипломата. Единият е да завършиш университета, другият път е по-кратък - да положиш във Виена пред специална комисия на императорското министерство на култовете и просвещението изпити за право да преподаваш едни и такива 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 гени, разположени върху тях, за да различни плюсовеклетки и след това в различни гамети)

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

Научен метод на Мендел

Основните модели на предаване на наследствени черти от родители към потомство са установени от Г. Мендел през втората половина на 19 век. Той пресича растения от грах, които се различават по индивидуални черти, и въз основа на получените резултати обосновава идеята за съществуването на наследствени наклонности, отговорни за проявата на чертите. В своите трудове Мендел прилага метода на хибридологичния анализ, който се превърна в универсален в изучаването на моделите на наследяване на признаци при растения, животни и хора.

За разлика от своите предшественици, които се опитват да проследят наследяването на много черти на организма в съвкупност, Мендел изследва аналитично това сложно явление. Той наблюдава унаследяването само на една двойка или малък брой алтернативни (взаимно изключващи се) двойки признаци в сортовете градински грах, а именно: бели и червени цветя; нисък и висок растеж; жълти и зелени, гладки и набръчкани семена от грах и т.н. Такива контрастни черти се наричат ​​алели, а термините "алел" и "ген" се използват като синоними.

За кръстоски Мендел използва чисти линии, тоест потомство на едно самоопрашващо се растение, което запазва подобен набор от гени. Всяка от тези линии не показва разделяне на знаци. От съществено значение в методологията на хибридологичния анализ беше и това, че Мендел за първи път точно изчисли броя на потомците - хибриди с различни признаци, т.е. той обработи резултатите математически и ги въведе 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 следното конвенциипри кръстосване: родителски форми - P; хибриди от първо поколение, 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 експеримент Мендел взе предвид наследяването 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 черти, например жълти гладки грахови семена от един сорт и зелени набръчкани други, 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 знаци доминиращи (преобладаващи) и ги обозначава с главни букви - A, B, C и т.н., други - рецесивни (низши, 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 , бб. 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 гамети от два вида: 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 и в двата случая ще покаже техния ефект. Концепцията за доминиращи и рецесивни наследствени фактори, приложена 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 има един организъм. Фенотип - съвкупността от всички признаци и свойства на организма, които се разкриват в процеса на индивидуалното развитие на дадените условия. Концепцията за фенотип се прилага за всякакви признаци на организъм: характеристики външна структура, физиологични процеси, поведение и др. Фенотипното проявление на признаците винаги се осъществява въз основа на взаимодействието на генотипа с комплекс от фактори на вътрешната и външната среда.

Грегор Йохан Мендел става основател на теорията за наследствеността, създател на нова наука - генетиката. Но той беше толкова много по-напред от времето си, че по време на живота на Мендел, въпреки че работата му беше публикувана, никой не разбра 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 изключителни способности и оценките в училище бяха само отлични за него, като „първият от отличилите се в класа“. Родителите на Йохан мечтаеха да доведат сина си "на хората", да му дадат добро образование. Пречка за това била крайната нужда, от която семейство Мендел не можело да излезе.

Въпреки това Йохан успява да завърши първо гимназията, а след това и двугодишните философски курсове. В кратка автобиография той пише, че „почувства, че вече не може да издържи на такова напрежение и видя, че след завършване на курса на философско обучение ще трябва да намери позиция за себе си, която да го освободи от болезнените грижи за насъщния му хляб ..."

През 1843 г. Мендел постъпва като „послушник“ в августинския манастир в Брун (сега Бърно). Това не беше никак лесно да се направи, трябваше да

издържат на сериозна конкуренция (трима човека за едно място).

И така абатът - игуменът на манастира - изрече тържествена фраза, позовавайки се на Мендел, легнал на пода: „Изхвърлете стареца, който е създаден в грях! Станете нов човек! Той разкъса светските дрехи на Йохан - стар сюртук - и му облече расо. Според обичая, приемайки монашеското достойнство, Йохан Мендел получава второто си име - Грегор.

Ставайки монах, Мендел най-накрая е избавен от вечната нужда и загриженост за парче хляб. Не го оставя желанието да продължи образованието си и през 1851 г. ректорът го изпраща 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 именно на изпита по биология. Мендел беше добре запознат с ботаниката, но познанията му по зоология очевидно бяха доста слаби. Когато го попитаха за класификацията на бозайниците и тяхното икономическо значение, той описа такива необичайни групи като "зверове с лапи" и "нокти". От „лапите“, където Мендел включва само куче, вълк и котка, „само котката има икономическо значение“, защото „се храни с мишки“ и „меката й красива кожа се обработва от кожухари“.

След като се проваля на изпита, разочарованият Майдел изоставя мечтите си да получи диплома. Въпреки това, дори и без това, Мендел преподава физика и биология като помощник на учителя в истинско училище в Брун.

В манастира той започва сериозно да се занимава с градинарство и сам изпросва от игумена малка градинска площ, оградена с плет - 35x7 метра. Кой би могъл да си представи, че в тази малка област ще бъдат установени универсалните биологични закони на наследствеността? През пролетта на 1854 г. Мендел ще засади грах тук.

А още по-рано в монашеската му килия ще се появят таралеж, лисица и много мишки – сиви и бели. Мендел кръстоса мишки, наблюдаваше какво потомство се оказа. Може би, ако съдбата се беше обърнала по друг начин, опонентите по-късно щяха да нарекат законите на Мендел не „грах“, а „мишка“? Но манастирските власти 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 своите експерименти в продължение на дълги осем години. Какви бяха те? Мендел искаше да разбере как различните черти се наследяват от поколение на поколение. При граха той идентифицира няколко (общо седем) ясни признака: гладки или набръчкани семена, червен или бял цвят на цветята, зелени или жълти семена и боб, високо или ниско растение и др.

Грахът цъфтеше осем пъти в градината му. За всеки грахов храст Мендел попълваше отделна карта (10 000 карти!), където му беше дадена Подробно описаниерастения 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 тества чистотата на граховите линии. От поколение на поколение в тях трябваше да се появяват само едни и същи знаци. След това започва да кръстосва растения с различни белези, да получава хибриди (кръстоски).

Какво разбра?

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

Чифт растения с високи стъбла и с ниско стъбло ще произведат потомство от първо поколение само с високи стъбла.

Двойка растения с червени и бели цветя ще произведе потомство от първо поколение само с червени цветя. И така нататък.

Може би целият въпрос е кой точно - "баща" или "майка" - е получил техните потомци

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

И така, Мендел точно установи, че знаците 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, смяташе друго.

Мендел нарече доминиращия признак в първото поколение (например червени цветя) доминиращ, а "отдалечаващия се" признак (бели цветя) - рецесивен.

Какво ще се случи в следващото поколение? Оказва се, че „внуците” отново ще „изплуват” на повърхността потиснатите, рецесивни признаци на своите „баби” и „дядовци”. На пръв поглед ще цари невъобразимо объркване. Например, цветът на семената ще бъде в "дядото", цветът на цветята - в "бабата", а височината на стъблото - отново в "дядото". И всяко растение е различно. Как да се справим с всичко това? И мислимо ли е?

Самият Мендел признава, че за решаването на този въпрос е необходима известна смелост.

Грегор Йохан Мендел.

Блестящото откритие на Мендел е, че той не изучава причудливи комбинации, комбинации от характеристики, а разглежда всяка характеристика поотделно.

Той реши точно да изчисли коя част от потомството ще получи например червени цветя и коя - бели, и да установи числено съотношение за всяка черта. Това беше напълно нов подход за ботаниката. Толкова нов, че изпреварва развитието на науката с цели три и половина десетилетия. И остана през цялото това време неразбран.

Численото съотношение, установено от Мендел, беше доста неочаквано. За всяко растение с бели цветя имаше средно три растения с червени цветя. Почти точно - три към едно!

В същото време червеният или бял цвят на цветята, например, не влияе на жълтия или зеления цвят на граха. Всеки признак се наследява независимо от другия.

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

Гербът на абатството на Грегор Мендел.

Върху едно от полетата на щита на герба е цвете от грах.

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

И накрая, Мендел заключава, че откритите от него закони важат 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 на колегата си от дружеството на естествоизпитателите в Брун Густав Нисл резултата от своите размисли:

Това не е всичко, все още нещо липсва!

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

След това Мендел скромно премълчава факта, че според него вече е открил тази „липса“. Сега знаем, че това е било така, че законите, открити от Мендел, са направили възможно да се осветят много тъмни местатеории за еволюцията (виж статията "Еволюция"). Мендел е бил наясно със значението на своите открития. Той беше уверен в триумфа на своята теория и я подготви с удивителна сдържаност. Той мълчи за експериментите си цели осем години, докато не се убеди в достоверността на резултатите.

И накрая дойде решителният ден - 8 февруари 1865 г. На този ден Мендел направи доклад за откритията си в Обществото на естествоизпитателите в Брун. Колегите на Мендел слушат с изненада доклада му, поръсен с изчисления, които неизменно потвърждават съотношението "3 към 1".

Какво общо има цялата тази математика с ботаниката? Говорителят очевидно няма ботаническо мислене.

И тогава има упорито повтарящото се съотношение три към едно. Какви са тези странни "магически числа"? Дали този августински монах не се опитва под маската на ботаническата терминология да прокара в науката нещо като догмата за Пресветата Троица?

Докладът на Мендел беше посрещнат с озадачено мълчание. Не му беше зададен нито един въпрос. Мендел вероятно е бил готов за всякакви реакции на осемте години работа: изненада, недоверие. Той щеше да покани колегите си да проверят отново експериментите си. Но той не можеше да предвиди такова глухо недоразумение! Наистина имаше от какво да се отчайвам.

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

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. Три пъти работата на Мендел бе спомената накратко в различни научни статии.

Освен това Мендел лично изпраща 40 препечатки на своя труд на някои видни ботаници. Отговорно писмо до Мендел изпрати само един от тях, известният биолог от Мюнхен Карл Нагели. Наегели започна писмото си с фразата, че "експериментите с грах не са завършени" и "те трябва да започнат отначало". Да започнем наново огромната работа, на която Мендел посвети осем години от живота си!

Нагели съветва Мендел да експериментира с ястреба. Ястребът беше любимото растение на Нагели, той дори написа специално произведение за него - "Ястребите от Централна Европа". Сега, ако е възможно да се потвърдят резултатите, получени върху грах върху ястреб, тогава ...

Мендел се зае с ястреба, растение с малки цветя, с което му беше толкова трудно да работи с късогледството си! И което е най-неприятното - закономерностите, установени при експериментите с грах (и потвърдени върху фуксия и царевица, камбанки и зяпа), не бяха потвърдени върху ястреба. Днес можем да добавим: и не може да бъде потвърдено. В края на краищата, развитието на семена в ястреб става без оплождане, което нито Нагел, нито Мендел знаеха.

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

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

високия пост игумен на манастира, който заема до края на живота си. Малко преди смъртта (1 октомври

1883), сякаш обобщавайки живота си, той каза:

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

Половината град се събра на погребението му. Бяха произнесени речи, в които се изброяваха заслугите на покойника. Но, изненадващо, нито дума не се каза за биолог Мендел, когото познаваме.

Всички документи, останали след смъртта на Мендел - писма, непубликувани статии, дневници с наблюдения - бяха хвърлени в пещта.

Но Мендел не е сбъркал в пророчеството си, направено 3 месеца преди смъртта му. И след 16 години, когато името на Мендел беше признато от целия цивилизован свят, потомците се втурнаха да търсят отделни страници от неговите бележки, случайно оцелели от пламъка. Въз основа на тези фрагменти те пресъздадоха живота на Грегор Йохан Мендел и удивителната съдба на неговото откритие, за което разказахме.