Nozioni di base sulla genetica.  Gregor Johann Mendel.  Mendel Gregor - biografia, fatti della vita, fotografie, informazioni di base Mendel ha studiato

Nozioni di base sulla genetica. Gregor Johann Mendel. Mendel Gregor - biografia, fatti della vita, fotografie, informazioni di base Mendel ha studiato

Gregor Mendel (Gregor Johann Mendel) (1822-84) - naturalista, botanico e leader religioso austriaco, monaco, fondatore della dottrina dell'ereditarietà (mendelismo). Dopo aver applicato metodi statistici per analizzare i risultati dell'ibridazione delle varietà di piselli (1856-63), formulò le leggi dell'ereditarietà (vedi leggi di Mendel).

È nato Gregor Mendel 22 luglio 1822, Heinzendorf, Austria-Ungheria, ora Ginczyce. Morì il 6 gennaio 1884 a Brunn, oggi Brno, Repubblica Ceca.

Anni di studio difficili

Johann nacque come secondo figlio da Anton e Rosina Mendel in una famiglia di contadini di origine mista tedesco-slava e di reddito medio. Nel 1840 Mendel si diplomò in sei classi del ginnasio di Troppau (oggi Opava) e l'anno successivo entrò nei corsi di filosofia all'università di Olmutz (oggi Olomouc). Tuttavia, in questi anni la situazione finanziaria della famiglia peggiorò e dall'età di 16 anni Mendel stesso dovette occuparsi del proprio cibo. Incapace di sopportare costantemente tale stress, Mendel, dopo essersi diplomato in filosofia, nell'ottobre 1843 entrò come novizio nel monastero di Brunn (dove ricevette il nuovo nome Gregor). Lì trovò patrocinio e sostegno finanziario per ulteriori studi.

Nel 1847 Mendel fu ordinato sacerdote. Allo stesso tempo, dal 1845, studiò per 4 anni presso la Scuola Teologica di Brunn. Monastero agostiniano di S. Tommaso era il centro della vita scientifica e culturale della Moravia. Oltre ad una ricca biblioteca, possedeva una collezione di minerali, un giardino sperimentale e un erbario. Il monastero patrocinava l'istruzione scolastica nella regione.

Monaco insegnante

Come monaco, Gregor Mendel amava insegnare fisica e matematica in una scuola nella vicina città di Znaim, ma non superò l'esame statale per la certificazione di insegnante. Vedendo la sua passione per la conoscenza e le elevate capacità intellettuali, l'abate del monastero lo mandò a proseguire i suoi studi presso l'Università di Vienna, dove Mendel studiò come studente universitario per quattro semestri nel periodo 1851-53, frequentando seminari e corsi di matematica e matematica. scienze naturali, in particolare, il corso del famoso fisico K. Doppler. Una buona preparazione fisica e matematica in seguito aiutò Mendel a formulare le leggi dell'eredità. Ritornato a Brunn, Mendel continuò a insegnare (insegnò fisica e storia naturale in una vera scuola), ma il suo secondo tentativo di ottenere la certificazione di insegnante non ebbe successo.

Esperimenti su ibridi di pisello

Dal 1856, Gregor Mendel iniziò a condurre estesi esperimenti ben ponderati nel giardino del monastero (7 metri di larghezza e 35 metri di lunghezza) incrociando piante (principalmente tra varietà di piselli accuratamente selezionate) e chiarendo i modelli di ereditarietà dei tratti in la discendenza degli ibridi. Nel 1863 completò gli esperimenti e nel 1865, in due riunioni della Brunn Society of Natural Scientists, riferì i risultati del suo lavoro. Nel 1866, negli atti della società fu pubblicato il suo articolo “Esperimenti sugli ibridi vegetali”, che gettò le basi della genetica come scienza indipendente. Questo è un caso raro nella storia della conoscenza in cui un articolo segna la nascita di una nuova disciplina scientifica. Perché è considerato così?

Il lavoro sull'ibridazione delle piante e lo studio dell'ereditarietà dei tratti nella progenie degli ibridi fu condotto decenni prima di Mendel in diversi paesi sia da allevatori che da botanici. Fatti di dominanza, scissione e combinazione di caratteri furono notati e descritti, soprattutto negli esperimenti del botanico francese C. Nodin. Anche Darwin, incrociando varietà di bocche di leone che differivano nella struttura dei fiori, ottenne nella seconda generazione un rapporto di forme vicino alla ben nota divisione mendeliana di 3:1, ma vide in questo solo “il gioco capriccioso delle forze dell'ereditarietà. " La diversità delle specie e delle forme vegetali prese negli esperimenti ha aumentato il numero delle affermazioni, ma ne ha ridotto la validità. Il significato o “anima dei fatti” (espressione di Henri Poincaré) rimase vago fino a Mendel.

Dal lavoro settennale di Mendel, che costituisce giustamente il fondamento della genetica, seguirono conseguenze completamente diverse. In primo luogo, ha creato principi scientifici per la descrizione e lo studio degli ibridi e della loro progenie (quali forme di incrocio, come condurre analisi nella prima e nella seconda generazione). Mendel sviluppò e applicò un sistema algebrico di simboli e notazioni di caratteri, che rappresentò un'importante innovazione concettuale.

In secondo luogo, Gregor Mendel ha formulato due principi fondamentali, o leggi di ereditarietà dei tratti attraverso una serie di generazioni, che consentono di fare previsioni. Infine, Mendel espresse implicitamente l'idea della discrezionalità e della binarietà delle inclinazioni ereditarie: ogni tratto è controllato da una coppia di inclinazioni materne e paterne (o geni, come furono poi chiamati), che vengono trasmessi agli ibridi attraverso la riproduzione parentale. cellule e non scompaiono da nessuna parte. Le forme dei caratteri non si influenzano a vicenda, ma divergono durante la formazione delle cellule germinali e vengono poi liberamente combinate in discendenti (leggi della scissione e della combinazione dei caratteri). L'accoppiamento delle inclinazioni, l'accoppiamento dei cromosomi, la doppia elica del DNA: questa è la conseguenza logica e il principale percorso di sviluppo della genetica del 20 ° secolo basato sulle idee di Mendel.

Spesso le grandi scoperte non vengono riconosciute immediatamente

Sebbene gli atti della Società, dove fu pubblicato l'articolo di Mendel, furono ricevuti in 120 biblioteche scientifiche, e Mendel inviò altre 40 ristampe, il suo lavoro ebbe solo una risposta favorevole: da K. Nägeli, un professore di botanica di Monaco. Lo stesso Nägeli lavorò sull’ibridazione, introdusse il termine “modificazione” e avanzò una teoria speculativa sull’ereditarietà. Dubitava però che le leggi individuate sui piselli fossero universali e consigliava di ripetere gli esperimenti su altre specie. Mendel acconsentì rispettosamente a ciò. Ma il suo tentativo di ripetere i risultati ottenuti sui piselli della pilosella, con cui ha lavorato Nägeli, non ha avuto successo. Solo decenni dopo divenne chiaro il perché. I semi della pilosella si formano partenogeneticamente, senza la partecipazione alla riproduzione sessuale. C'erano altre eccezioni ai principi di Gregor Mendel che furono interpretate molto più tardi. Questo è in parte il motivo della fredda accoglienza del suo lavoro. A partire dal 1900, dopo la pubblicazione quasi simultanea di articoli di tre botanici: H. De Vries, K. Correns ed E. Cermak-Zesenegg, che confermarono in modo indipendente i dati di Mendel con i propri esperimenti, ci fu un'immediata esplosione di riconoscimento del suo lavoro . Il 1900 è considerato l'anno di nascita della genetica.

Intorno al destino paradossale della scoperta e riscoperta delle leggi di Mendel si è creato un bellissimo mito secondo cui la sua opera rimase completamente sconosciuta e fu scoperta solo per caso e in modo indipendente, 35 anni dopo, da tre riscopritori. In effetti, il lavoro di Mendel fu citato circa 15 volte in un riassunto degli ibridi vegetali del 1881, e i botanici ne erano a conoscenza. Inoltre, come si è scoperto analizzando i libri di esercizi di K. Correns, nel 1896 lesse l'articolo di Mendel e ne scrisse persino un riassunto, ma in quel momento non ne capì il significato profondo e se ne dimenticò.

Lo stile di conduzione degli esperimenti e di presentazione dei risultati nel classico articolo di Mendel rende molto probabile l'ipotesi a cui arrivò lo statistico matematico e genetista inglese R. E. Fisher nel 1936: Mendel prima penetrò intuitivamente nell'“anima dei fatti” e poi pianificò una serie di tanti anni di esperimenti affinché l'intuizione sua idea venisse alla luce nel miglior modo possibile. La bellezza e il rigore dei rapporti numerici delle forme durante la scissione (3: 1 o 9: 3: 3: 1), l'armonia in cui è stato possibile adattare il caos dei fatti nel campo della variabilità ereditaria, la capacità di rendere previsioni: tutto ciò convinse internamente Mendel della natura universale di ciò che trovò sulle leggi sui piselli. Non restava che convincere la comunità scientifica. Ma questo compito è difficile quanto la scoperta stessa. Dopotutto, conoscere i fatti non significa comprenderli. Una scoperta importante è sempre associata alla conoscenza personale, ai sentimenti di bellezza e completezza basati su componenti intuitive ed emotive. È difficile trasmettere questo tipo di conoscenza non razionale ad altre persone, perché richiede impegno e la stessa intuizione da parte loro.

Il destino della scoperta di Mendel - un ritardo di 35 anni tra il fatto stesso della scoperta e il suo riconoscimento nella comunità - non è un paradosso, ma piuttosto la norma nella scienza. Così, 100 anni dopo Mendel, già nel periodo di massimo splendore della genetica, un destino simile di non riconoscimento per 25 anni toccò alla scoperta degli elementi genetici mobili da parte di B. McClintock. E questo nonostante il fatto che, a differenza di Mendel, al momento della sua scoperta fosse una scienziata molto rispettata e membro dell'Accademia nazionale delle scienze degli Stati Uniti.

Nel 1868 Gregor Mendel fu eletto abate del monastero e praticamente si ritirò dalle attività scientifiche. Il suo archivio contiene note di meteorologia, apicoltura e linguistica. Sul sito del monastero di Brno è stato ora creato il Museo Mendel; viene pubblicata una rivista speciale “Folia Mendeliana”.

Maggiori informazioni su Gregor Mendel da un'altra fonte:

Lo scienziato austro-ungarico Gregor Mendel è giustamente considerato il fondatore della scienza dell'ereditarietà: la genetica. Il lavoro del ricercatore, “riscoperto” solo nel 1900, portò a Mendel fama postuma e servì come inizio di una nuova scienza, che in seguito fu chiamata genetica. Fino alla fine degli anni settanta del XX secolo, la genetica si muoveva principalmente lungo la strada tracciata da Mendel, e solo quando gli scienziati impararono a leggere la sequenza delle basi nucleiche nelle molecole di DNA, l'ereditarietà cominciò a essere studiata non analizzando i risultati dell'ibridazione, ma basandosi su metodi fisico-chimici.

Nella scuola elementare, Gregor Mendel mostrò eccezionali capacità matematiche e, su insistenza dei suoi insegnanti, continuò i suoi studi presso la palestra della piccola città vicina di Opava. Tuttavia in famiglia non c’erano abbastanza soldi per gli studi successivi di Mendel. Con grande difficoltà riuscirono a racimolare quanto bastava per completare il corso della palestra. La sorella minore Teresa venne in soccorso: donò la dote che le era stata accantonata. Con questi fondi Mendel poté studiare ancora per qualche tempo nei corsi di preparazione universitaria. Successivamente i fondi della famiglia si esaurirono completamente.

Una soluzione è stata suggerita dal professore di matematica Franz. Consigliò a Mendel di unirsi al monastero agostiniano di Brno. A quel tempo era diretto dall'abate Cyril Napp, un uomo di ampie vedute che incoraggiava la ricerca scientifica. Nel 1843 Mendel entrò in questo monastero e ricevette il nome Gregor (alla nascita gli fu dato il nome Johann). Quattro anni dopo, il monastero inviò il venticinquenne monaco Mendel come insegnante in una scuola secondaria. Poi, dal 1851 al 1853, studiò scienze naturali, in particolare fisica, all'Università di Vienna, dopodiché divenne insegnante di fisica e storia naturale presso la vera scuola di Brno.

La sua attività didattica, durata quattordici anni, è stata molto apprezzata sia dalla direzione scolastica che dagli studenti. Secondo i ricordi di quest’ultimo, era considerato uno dei loro insegnanti preferiti. Negli ultimi quindici anni della sua vita, Gregor Mendel fu abate del monastero.

Fin dalla giovinezza Gregor si interessò alla storia naturale. Più un dilettante che un biologo professionista, Mendel sperimentava costantemente varie piante e api. Nel 1856 iniziò il suo classico lavoro sull'ibridazione e l'analisi dell'eredità dei caratteri nei piselli.

Gregor Mendel lavorava in uno spazio minuscolo, meno di duecento e mezzo ettari, giardino del monastero. Seminò piselli per otto anni, manipolando due dozzine di varietà di questa pianta, diverse per colore dei fiori e tipo di seme. Ha fatto diecimila esperimenti. Con la sua diligenza e pazienza, stupì molto i suoi soci, Winkelmeyer e Lilenthal, che lo aiutarono nei casi necessari, così come il giardiniere Maresh, che era molto incline al bere. Se Mendel desse spiegazioni ai suoi assistenti, difficilmente potrebbero capirlo.

La vita scorreva lenta nel monastero di San Tommaso. Anche Gregor Mendel era tranquillo. Persistente, attento e molto paziente. Studiando la forma dei semi nelle piante ottenute a seguito di incroci, per comprendere i modelli di trasmissione di un solo tratto (“liscio - rugoso”), analizzò 7324 piselli. Ha esaminato ogni seme attraverso una lente d'ingrandimento, confrontandone la forma e prendendo appunti.

Con gli esperimenti di Gregor Mendel iniziò un altro conto alla rovescia nel tempo, la cui principale caratteristica distintiva fu, ancora una volta, l'analisi ibrida introdotta da Mendel dell'eredità delle caratteristiche individuali dei genitori nella prole. È difficile dire cosa abbia spinto esattamente lo scienziato naturale a dedicarsi al pensiero astratto, a distrarsi dai numeri nudi e dai numerosi esperimenti. Ma proprio questo ha permesso al modesto insegnante della scuola del monastero di vedere il quadro olistico della ricerca; vederlo solo dopo aver dovuto trascurare i decimi e i centesimi a causa di inevitabili variazioni statistiche. Solo allora le caratteristiche alternative letteralmente “etichettate” dal ricercatore gli hanno rivelato qualcosa di sensazionale: certi tipi di incrocio in discendenti diversi danno un rapporto di 3:1, 1:1 o 1:2:1.

Gregor Mendel si rivolse al lavoro dei suoi predecessori per confermare la sua ipotesi. Coloro che il ricercatore rispettava come autorità arrivarono in tempi diversi e ciascuno a modo suo alla conclusione generale: i geni possono avere proprietà dominanti (soppressive) o recessive (soppresse). E se è così, conclude Mendel, allora la combinazione di geni eterogenei dà la stessa suddivisione dei caratteri osservata nei suoi esperimenti. E negli stessi rapporti calcolati utilizzando la sua analisi statistica. "Controllando l'armonia con l'algebra" dei cambiamenti in corso nelle generazioni risultanti di piselli, lo scienziato ha persino introdotto le designazioni delle lettere, contrassegnando lo stato dominante con una lettera maiuscola e lo stato recessivo dello stesso gene con una lettera minuscola.

G. Mendel dimostrò che ogni caratteristica di un organismo è determinata da fattori ereditari, inclinazioni (in seguito furono chiamati geni), trasmessi dai genitori alla prole con cellule germinali. Come risultato dell'incrocio, possono apparire nuove combinazioni di caratteristiche ereditarie. E la frequenza con cui si verifica ciascuna di queste combinazioni può essere prevista.

Riassumendo, i risultati del lavoro dello scienziato assomigliano a questo:

Tutte le piante ibride di prima generazione sono uguali e mostrano il tratto di uno dei genitori;
- tra gli ibridi di seconda generazione, piante con tratti sia dominanti che recessivi compaiono in un rapporto di 3:1;
- due tratti si comportano in modo indipendente nella prole e si ritrovano in tutte le possibili combinazioni nella seconda generazione;
- è necessario distinguere tra i tratti e le loro inclinazioni ereditarie (le piante che presentano tratti dominanti possono, in forma latente, portare inclinazioni recessive);
- l'unione dei gameti maschili e femminili è casuale in relazione alle caratteristiche che portano questi gameti.

Nel febbraio e marzo 1865, in due relazioni alle riunioni del circolo scientifico provinciale, denominato Società dei Naturalisti della città di Bru, uno dei suoi membri ordinari, Gregor Mendel, riferì i risultati delle sue ricerche pluriennali, completate nel 1863 . Nonostante i suoi resoconti siano stati accolti piuttosto freddamente dai membri del circolo, ha deciso di pubblicare il suo lavoro. Fu pubblicato nel 1866 nei lavori della società intitolati “Esperimenti sugli ibridi vegetali”.

I contemporanei non capivano Mendel e non apprezzavano il suo lavoro. Per molti scienziati, confutare la conclusione di Mendel significherebbe niente di meno che affermare il proprio concetto, secondo il quale un tratto acquisito può essere “compresso” in un cromosoma e trasformato in un carattere ereditario. Per quanto i venerabili scienziati non abbiano represso la conclusione “sediziosa” del modesto abate del monastero di Brno, hanno inventato tutti i tipi di epiteti per umiliare e ridicolizzare. Ma il tempo ha deciso a modo suo.

Gregor Mendel non fu riconosciuto dai suoi contemporanei. Sembrava loro troppo semplice e ingenuo lo schema in cui fenomeni complessi, che nella mente dell'umanità costituivano il fondamento dell'incrollabile piramide dell'evoluzione, si inseriscono senza pressioni o scricchiolii. Inoltre, il concetto di Mendel presentava anche dei punti deboli. Così almeno sembrava ai suoi avversari. E anche lo stesso ricercatore, poiché non poteva dissipare i loro dubbi. Uno dei “colpevoli” dei suoi fallimenti era il falco.

Il botanico Karl von Naegeli, professore all'Università di Monaco, dopo aver letto il lavoro di Mendel, suggerì all'autore di testare le leggi da lui scoperte sulla pilosella. Questa piccola pianta era il soggetto preferito di Naegeli. E Mendel acconsentì. Ha speso molte energie in nuovi esperimenti. La pilosella è una pianta estremamente scomoda per l'attraversamento artificiale. Molto piccolo. Ho dovuto sforzare la vista, ma ha cominciato a peggiorare sempre di più. La prole risultante dall'incrocio della pilosella non obbediva alla legge, come credeva, corretta per tutti. Solo anni dopo, dopo che i biologi accertarono il fatto di un'altra riproduzione non sessuale dell'embricata, le obiezioni del professor Naegeli, il principale oppositore di Mendel, furono rimosse dall'ordine del giorno. Ma né Mendel né lo stesso Nägeli, ahimè, erano più vivi.

Il più grande genetista sovietico, l’accademico B.L., parlò in modo molto figurato del destino dell’opera di Mendel. Astaurov, primo presidente della Società All-Union di genetica e allevatori intitolata a Nikolai Ivanovich Vavilov: “Il destino dell'opera classica di Mendel è perverso e non è estraneo al dramma. Sebbene avesse scoperto, dimostrato chiaramente e ampiamente compreso modelli molto generali di ereditarietà, la biologia di quel tempo non era ancora matura per realizzare la loro natura fondamentale. Lo stesso Gregor Mendel, con sorprendente intuizione, previde la validità generale dei modelli scoperti sui piselli e ricevette alcune prove della loro applicabilità ad alcune altre piante (tre tipi di fagioli, due tipi di violacciocca, mais e bellezza notturna). Tuttavia, i suoi tenaci e persistenti tentativi di applicare i modelli scoperti all'incrocio di numerose varietà e specie di pilosella non furono all'altezza delle aspettative e fallirono completamente. Per quanto felice sia stata la scelta del primo oggetto (i piselli), altrettanto infruttuosa è stata la scelta del secondo. Solo molto più tardi, già nel nostro secolo, divenne chiaro che i peculiari modelli di ereditarietà dei caratteri nell'embricata sono un'eccezione che conferma solo la regola.

Ai tempi di Mendel nessuno poteva sospettare che gli incroci da lui effettuati tra varietà di pilosella in realtà non fossero avvenuti, poiché questa pianta si riproduce senza impollinazione e fecondazione, in modo vergine, attraverso la cosiddetta apogamia. Il fallimento di esperimenti scrupolosi e intensi, che causarono la perdita quasi completa della vista, gli onerosi doveri di prelato che ricaddero su Mendel e l'avanzare degli anni lo costrinsero a interrompere la sua ricerca preferita.

Passarono ancora alcuni anni e Gregor Mendel morì, senza prevedere quali passioni avrebbero imperversato attorno al suo nome e di quale gloria alla fine sarebbe stato coperto. Sì, fama e onore arriveranno a Mendel dopo la sua morte. Lascerà la vita senza svelare il segreto del falco, che non “si adattava” alle leggi da lui derivate sull’uniformità degli ibridi di prima generazione e sulla divisione dei caratteri nella prole”.

Sarebbe stato molto più facile per Mendel se avesse saputo del lavoro di un altro scienziato, Adams., che a quel tempo aveva pubblicato un lavoro pionieristico sull'ereditarietà dei tratti negli esseri umani. Ma Mendel non aveva familiarità con quest'opera. Ma Adams, sulla base di osservazioni empiriche di famiglie con malattie ereditarie, formulò effettivamente il concetto di inclinazioni ereditarie, notando l'eredità dominante e recessiva dei tratti negli esseri umani. Ma i botanici non avevano sentito parlare del lavoro di un medico, e probabilmente aveva così tanto lavoro medico pratico da svolgere che semplicemente non c'era abbastanza tempo per pensieri astratti. In generale, in un modo o nell'altro, i genetisti hanno appreso delle osservazioni di Adams solo quando hanno iniziato a studiare seriamente la storia della genetica umana.

Anche Mendel fu sfortunato. Troppo presto il grande ricercatore riferì le sue scoperte al mondo scientifico. Quest'ultimo non era ancora pronto per questo. Solo nel 1900, con la riscoperta delle leggi di Mendel, il mondo rimase stupito dalla bellezza della logica dell'esperimento del ricercatore e dall'elegante accuratezza dei suoi calcoli. E sebbene il gene continuasse a rimanere un'ipotetica unità ereditaria, i dubbi sulla sua materialità furono finalmente dissipati.

Gregor Mendel era un contemporaneo di Charles Darwin. Ma l’articolo del monaco Brunn non ha attirato l’attenzione dell’autore de “L’origine delle specie”. Si può solo immaginare come Darwin avrebbe apprezzato la scoperta di Mendel se ne fosse venuto a conoscenza. Nel frattempo, il grande naturalista inglese mostrò un notevole interesse per l'ibridazione delle piante. Attraversando diverse forme di bocca di leone, scrisse sulla scissione degli ibridi nella seconda generazione: “Perché è così. Dio sa..."

È morto Gregor Mendel 6 gennaio 1884, abate del monastero dove condusse i suoi esperimenti con i piselli. Inosservato dai suoi contemporanei, Mendel, tuttavia, non vacillò nella sua correttezza. Egli ha detto:

"Arriverà il mio momento." Queste parole sono incise sul suo monumento, installato davanti al giardino del monastero dove condusse i suoi esperimenti.

Il famoso fisico Erwin Schrödinger credeva che l'applicazione delle leggi di Mendel equivalesse all'introduzione dei principi quantistici in biologia.

Il ruolo rivoluzionario del mendelismo in biologia divenne sempre più evidente. All'inizio degli anni Trenta del nostro secolo, la genetica e le leggi sottostanti di Mendel divennero il fondamento riconosciuto del darwinismo moderno. Il mendelismo divenne la base teorica per lo sviluppo di nuove varietà di piante coltivate ad alto rendimento, razze di bestiame più produttive e specie benefiche di microrganismi. Il mendelismo ha dato impulso allo sviluppo della genetica medica...

Nel monastero agostiniano alla periferia di Brno è stata eretta una targa commemorativa e accanto al giardino antistante è stato eretto un bellissimo monumento in marmo a Gregor Mendel. Le stanze dell'ex monastero, affacciate sul giardino antistante dove Mendel conduceva i suoi esperimenti, sono ora state trasformate in un museo a lui intitolato. Qui sono raccolti manoscritti (alcuni purtroppo sono andati perduti durante la guerra), documenti, disegni e ritratti legati alla vita dello scienziato, libri che gli appartenevano con i suoi appunti a margine, un microscopio e altri strumenti da lui utilizzati , così come quelli pubblicati in diversi paesi libri dedicati a lui e alla sua scoperta.

Argomento: “Genetica. G. Mendel è il fondatore della genetica. Terminologia genetica e simbolismo."

Piano.

    La genetica è la scienza dell’ereditarietà e della variabilità.

    G. Mendel è il fondatore della scienza genetica.

    Come lavorava Mendel.

    Termini genetici di base e simbolismo.

    Metodo ibridologico per studiare l'ereditarietà.

    Il significato delle scoperte di Mendel.

1.La genetica è una scienza che studia le leggi dell'ereditarietà e della variabilità .

Il XX secolo per la biologia è iniziato con una scoperta sensazionale. Allo stesso tempo, tre botanici - l'olandese Hugo de Vries, il tedesco K. Correns e l'austriaco K. Cermak - riferirono che 35 anni fa lo sconosciuto scienziato ceco Gregor Johann Mendel (1822-1884) scoprì le leggi fondamentali dell'ereditarietà dei singoli personaggi. L'anno 1900, l'anno della scoperta secondaria delle leggi di Mendel, è oggi considerato l'anno della nascita della scienza dell'ereditarietà: la genetica.

2.G. Mendel: il fondatore della scienza genetica .

Johann Mendel nacque il 22 luglio 1822 a Heisendorf, in Austria. Fin da bambino iniziò a mostrare interesse per lo studio delle piante e dell'ambiente.
Johann nacque come secondo figlio da Anton e Rosina Mendel in una famiglia di contadini di origine mista tedesco-slava e di reddito medio. Nel 1840 Mendel si diplomò in sei classi al ginnasio di Troppau (oggi Opava) e l'anno successivo entrò nei corsi di filosofia all'università di Olmutz (oggi Olomouc). Tuttavia, in questi anni la situazione finanziaria della famiglia peggiorò e dall'età di 16 anni Mendel stesso dovette prendersi cura del proprio cibo. Incapace di sopportare costantemente tale stress, Mendel, dopo essersi diplomato in filosofia, nell'ottobre 1843 entrò come novizio nel monastero di Brunn (dove ricevette il nuovo nome Gregor). Lì trovò patrocinio e sostegno finanziario per ulteriori studi. Già nel 1847 divenne sacerdote.
La vita di un sacerdote consiste in qualcosa di più che semplici preghiere. Mendel riuscì a dedicare molto tempo allo studio e alla scienza. Nel 1850 decise di sostenere gli esami per diventare insegnante, ma fallì, ottenendo una "D" in biologia e geologia. Mendel trascorse il periodo 1851-1853 presso l'Università di Vienna, dove studiò fisica, chimica, zoologia, botanica e matematica. Ritornato a Brunn, padre Gregor iniziò a insegnare a scuola, anche se non superò mai l'esame per diventare insegnante. Nel 1868 Johann Mendel divenne abate.

Dal 1856 Mendel condusse nel suo piccolo giardino parrocchiale i suoi esperimenti, che portarono infine alla sensazionale scoperta delle leggi della genetica. Va notato che l'ambiente del Santo Padre ha contribuito alla ricerca scientifica. Il fatto è che alcuni dei suoi amici avevano un'ottima istruzione nel campo delle scienze naturali. Frequentavano spesso vari seminari scientifici, ai quali partecipava anche Mendel. Inoltre, il monastero aveva una biblioteca molto ricca, di cui Mendel, naturalmente, era un frequentatore abituale. Fu molto ispirato dal libro di Darwin "L'origine delle specie", ma è noto per certo che gli esperimenti di Mendel iniziarono molto prima della pubblicazione di quest'opera.

L'8 febbraio e l'8 marzo 1865 Gregor (Johann) Mendel parlò alle riunioni della Società di storia naturale di Brünn, dove parlò delle sue insolite scoperte in un campo ancora sconosciuto (che in seguito sarebbe diventato noto come genetica). Gregor Mendel condusse esperimenti su semplici piselli, tuttavia, in seguito la gamma di oggetti sperimentali fu notevolmente ampliata. Di conseguenza, Mendel giunse alla conclusione che le varie proprietà di una particolare pianta o animale non appaiono solo dal nulla, ma dipendono dai "genitori". Le informazioni su questi tratti ereditari vengono trasmesse attraverso i geni (termine coniato da Mendel, da cui deriva il termine "genetica"). Già nel 1866 fu pubblicato il libro di Mendel "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("Esperimenti con ibridi vegetali"). Tuttavia i contemporanei non apprezzarono il carattere rivoluzionario delle scoperte del modesto prete di Brunn.
Durante l'incontro non è stata posta una sola domanda e l'articolo non ha ricevuto risposta. Mendel inviò una copia dell'articolo a K. Nägeli, famoso botanico e autorevole specialista in problemi di ereditarietà, ma anche Nägeli non ne comprese il significato. In modo educato, il professore ci ha consigliato di rimandare il trarre conclusioni e di continuare per ora gli esperimenti con altre piante, ad esempio la pilosella. Non aveva dubbi sulla purezza dell'esperienza mendeliana. Ha gettato i semi inviati da Mendel ed era lui stesso convinto dei risultati.
Ma ogni biologo ha il suo oggetto di osservazione preferito. Per Negeli era la pilosella, una pianta piuttosto insidiosa. Anche allora veniva chiamata la "croce del botanico", perché rispetto ad altre piante il processo di trasmissione delle caratteristiche in essa era insolito. E Negeli dubitava del significato biologico generale delle leggi scoperte da Mendel. Affidò a Mendel un compito quasi impossibile: far sì che gli ibridi di pilosella si comportassero proprio come i piselli. Se ciò può essere fatto, allora crederà nella validità delle conclusioni dell’autore.
Il professore ha dato un consiglio fatale. Come si è scoperto molto più tardi, è impossibile condurre esperimenti con i falchi, poiché sono in grado di riprodursi in modo non sessuale. Gli esperimenti sull'incrocio dei piloselli erano inutili. Tre anni di esperimenti lo hanno dimostrato. Mendel condusse esperimenti su topi, mais, fucsia: il risultato fu! Ma non riusciva a spiegare il motivo dei suoi fallimenti con il falco. Solo all'inizio del XX secolo. È diventato chiaro che esistono numerose piante (pilosella, dente di leone) che si riproducono asessualmente (partenogenesi) e allo stesso tempo formano semi. La pilosella si è rivelata una pianta: un'eccezione alla regola generale.
E Mendel, dopo aver effettuato un’ulteriore serie di esperimenti su consiglio di Nägeli, dubitò delle sue conclusioni e non vi tornò mai più. Dopo tentativi infruttuosi di ottenere risultati simili incrociando altre piante, Mendel interruppe i suoi esperimenti e fino alla fine della sua vita si dedicò all'apicoltura, al giardinaggio e alle osservazioni meteorologiche.
All'inizio del 1868 morì il prelato Napp. Si aprì un altissimo posto elettivo, che prometteva al fortunato prescelto il grado di prelato, un peso enorme nella società e uno stipendio annuo di 5mila fiorini. Il capitolo del monastero ha eletto Gregor Mendel a questo incarico. Per consuetudine e legge, l'abate del monastero di San Tommaso occupa automaticamente un posto importante nella vita politica ed economica della provincia e dell'intero impero.
Durante i primi anni della sua abbazia, Mendel ampliò il giardino del monastero. Lì, secondo il suo progetto, fu costruita un'apicoltura in pietra, dove, oltre alle razze locali, vivevano api americane cipriote, egiziane e persino “non pungenti”. Gli esperimenti con la pilosella non hanno prodotto i risultati desiderati e si è interessato ai problemi dell'incrocio delle api. Cercò di ottenere api ibride, ma non sapeva - come tutti a quel tempo - che la regina si accoppia con molti fuchi e immagazzina lo sperma per molti mesi, durante i quali depone le uova giorno dopo giorno. Gli scienziati non potranno condurre un esperimento sull'incrocio delle api per più di mezzo secolo... Solo nel 1914 si otterranno i primi ibridi di api e su di essi verranno confermate le leggi scoperte da Mendel.

La meteorologia divenne il successivo hobby scientifico di Mendel. Nelle sue opere meteorologiche tutto era semplice e chiaro: temperatura, pressione atmosferica, tabelle, grafici delle fluttuazioni di temperatura. Parla alle riunioni della Natural History Society. Studia il tornado che colpì la periferia di Brunn il 13 ottobre 1870.

Ma gli anni inesorabilmente si fanno sentire... Nell'estate del 1883 al prelato Mendel fu diagnosticata la nefrite, debolezza cardiaca, idropisia... - e gli fu prescritto il riposo assoluto.

Non poteva più uscire in giardino a lavorare con le sue mattiole, fucsie e piloselle... Gli esperimenti con api e topi appartenevano al passato. L'ultimo hobby dell'abate malato è lo studio dei fenomeni linguistici utilizzando metodi matematici. Nell'archivio del monastero sono stati rinvenuti fogli di carta con colonne di cognomi terminanti in “mann”, “bauer”, “mayer” con alcune frazioni e calcoli. Nel tentativo di scoprire le leggi formali dell'origine dei cognomi, Mendel effettua calcoli complessi in cui tiene conto del numero di vocali e consonanti nella lingua tedesca, del numero totale di parole considerate, del numero di cognomi, ecc. Era fedele a se stesso e si avvicinava all'analisi dei fenomeni linguistici come un uomo di scienza esatta. E introdusse nella linguistica il metodo di analisi statistico-probabilistico. Negli anni '90 del XIX secolo. solo i linguisti e i biologi più audaci dichiararono la fattibilità di un simile metodo. I filologi moderni si interessarono a questo lavoro solo nel 1968.

3.Come lavorava G. Mendel

G. Mendel condusse i suoi esperimenti usando i piselli. La scelta dell'oggetto per gli esperimenti ha avuto successo:

    Ai tempi in cui viveva G. Mendel esistevano già molte varietà di piselli, diverse tra loro in molti modi.

    La pianta del pisello è facile da coltivare.

    La pianta è autoimpollinante (cioè quando il polline cade sullo stigma dello stesso fiore e tale fiore si riproduce in modo pulito, senza l'influenza di fattori ambientali).

    Questa pianta può essere impollinata artificialmente, come ha fatto G. Mendel. (Per fare questo, ha applicato il polline dell'antera di una varietà di pisello con un pennello sullo stigma di un'altra varietà di pisello. Quindi ha messo dei cappucci sui fiori impollinati artificialmente in modo che il polline estraneo non arrivasse accidentalmente lì).

    G. Mendel lavorò solo con un piccolo numero di segni, questi erano:

    • Altezza dello stelo;

      Forma del seme;

      Colorazione dei semi;

      Forma del frutto;

      Colorazione della frutta;

      Disposizione di fiori;

      Colorazione dei petali.

    G. Mendel ha lavorato ai suoi esperimenti per 2 - 3 anni e usò sempre piante di controllo, e tenne anche registrazioni quantitative accurate della prole, che era sempre numerosa nei suoi esperimenti.

Esercizio: nominare caratteristiche alternative a quelle esistenti.

Bassa statura - alta

Fiori bianchi - rosa

Semi lisci - rugosi

Per gli animali

Lana liscia - ispida

Colore scuro - chiaro

Per uomo

Occhi marroni - blu

Capelli scuri - biondi

Capelli lisci - ricci, ecc.

4. Simbolismo genetico.

Proposto da G. Mendel, utilizzato per registrare i risultati degli incroci: P - genitori; F - prole, il numero sotto o immediatamente dopo la lettera indica il numero di serie della generazione (F1 - ibridi di prima generazione - discendenti diretti dei genitori, F2 - ibridi di seconda generazione - nascono come risultato dell'incrocio di ibridi F1 tra loro); × - icona di incrocio; G - maschio; E - femmina; A è un gene dominante, a è un gene recessivo; AA è omozigote per il dominante, aa è omozigote per il recessivo, Aa è eterozigote.

Metodo ibridologico. Il metodo principale che G. Mendel ha sviluppato e utilizzato come base per i suoi esperimenti è chiamato ibridologico, un sistema di incroci che consente di tracciare modelli di ereditarietà dei tratti in una serie di generazioni. Le generazioni di discendenti sono chiamate “Ibrido” F (dal latino “filie” - bambini). Caratteristiche distintive del metodo:

1) selezione mirata dei genitori - P (dal latino “parenta”)

2) linee pure, cioè piante nella cui discendenza non vi era diversità nel tratto studiato (solo giallo o solo verde)

3) segni alternativi del tipo “o-o” (giallo o verde)

4) rigorosa contabilità quantitativa dell'eredità dei tratti negli ibridi;

3) valutazione individuale della prole di ciascun genitore in una serie di generazioni.

Cartello - qualsiasi caratteristica strutturale, qualsiasi proprietà del corpo. Lo sviluppo di un tratto dipende sia dalla presenza di altri geni che dalle condizioni ambientali; la formazione dei tratti avviene durante lo sviluppo individuale degli individui. Pertanto, ogni singolo individuo ha un insieme di caratteristiche caratteristiche solo di esso. Un tratto recessivo che non appare in 1 generazione, un gene soppresso – (a). Tratto dominante – gene predominante - (A)

Luogo - posizione del gene sul cromosoma.

Geni allelici - geni situati in loci identici di cromosomi omologhi.

Genetica - la scienza delle leggi dell'ereditarietà e della variabilità.

Eredità - la capacità degli organismi di trasmettere le proprie caratteristiche da una generazione all'altra. Non ereditiamo proprietà, ma informazioni genetiche.

Gene – un'unità elementare dell'ereditarietà, una sezione del DNA contenente informazioni sulla struttura di una proteina.

Genotipo – la somma di tutti i geni dell’organismo, cioè la totalità di tutte le inclinazioni ereditarie. La proprietà opposta dell'ereditarietà - la variabilità - è la proprietà degli organismi di acquisire nuove caratteristiche rispetto ai loro genitori.

Fenotipo - un insieme di proprietà e caratteristiche di un organismo che sono il risultato dell'interazione tra il genotipo di un individuo e l'ambiente.

5. Il significato delle scoperte di Mendel .

Allora cosa ha fatto per la scienza?

Il lavoro sull'ibridazione delle piante e lo studio dell'ereditarietà dei tratti nella progenie degli ibridi fu condotto decenni prima di Mendel in diversi paesi sia da allevatori che da botanici. Fatti di dominanza, scissione e combinazione di caratteri furono notati e descritti, soprattutto negli esperimenti del botanico francese C. Nodin. Persino Darwin, incrociando varietà di bocche di leone che differivano nella struttura dei fiori, ottenne nella seconda generazione un rapporto di forme vicino alla nota divisione mendeliana di 3: 1, ma vide in questo solo un “gioco capriccioso delle forze dell'ereditarietà. " La diversità delle specie e delle forme vegetali utilizzate negli esperimenti aumentò il numero delle affermazioni, ma ne ridusse la validità: il significato o “anima dei fatti” (espressione di Henri Poincaré) rimase vago fino a Mendel.
Dal lavoro settennale di Mendel, che costituisce giustamente il fondamento della genetica, seguirono conseguenze completamente diverse.
Innanzitutto , ha creato principi scientifici per la descrizione e lo studio degli ibridi e della loro progenie (quali forme incrociare, come condurre l'analisi nella prima e nella seconda generazione). Mendel sviluppò e applicò un sistema algebrico di simboli e notazioni di caratteri, che rappresentò un'importante innovazione concettuale.
In secondo luogo, Gregor Mendel ha formulato due principi fondamentali, o leggi di ereditarietà dei tratti attraverso le generazioni, che consentono di fare previsioni.
Finalmente , Mendel espresse implicitamente l'idea della discrezione e della binarietà delle inclinazioni ereditarie: ogni tratto è controllato da una coppia di inclinazioni materne e paterne (o geni, come furono poi chiamati), che vengono trasmessi agli ibridi attraverso le cellule riproduttive dei genitori e non scomparire da nessuna parte. Le forme dei caratteri non si influenzano a vicenda, ma divergono durante la formazione delle cellule germinali e vengono poi liberamente combinate in discendenti (leggi della scissione e della combinazione dei caratteri). L'accoppiamento delle inclinazioni, l'accoppiamento dei cromosomi, la doppia elica del DNA: questa è la conseguenza logica e il principale percorso di sviluppo della genetica del 20 ° secolo basato sulle idee di Mendel.

Oggi è accertato che la predisposizione all'alcolismo o alla tossicodipendenza può avere anche una base genetica. Sono già stati scoperti sette geni il cui danno è associato alla dipendenza da sostanze chimiche. Dai tessuti di pazienti affetti da alcolismo è stato isolato un gene mutante che porta a difetti nei recettori cellulari della dopamina, una sostanza che svolge un ruolo chiave nel funzionamento dei centri del piacere nel cervello. i recettori sono direttamente correlati allo sviluppo dell'alcolismo.
Oggi, sulla base dei geni, è possibile riconoscere una persona da tracce di sangue, scaglie di pelle, ecc.
Attualmente, il problema della dipendenza delle capacità e dei talenti di una persona dai suoi geni viene studiato intensamente.
Il compito principale della ricerca futura è identificare le differenze tra le persone a livello genetico. Ciò consentirà di creare ritratti genetici delle persone e trattare in modo più efficace le malattie, valutare le capacità e le capacità di ogni persona e valutare il grado di adattabilità di una determinata persona a una particolare situazione ambientale.
È necessario menzionare il pericolo di diffondere informazioni genetiche su persone specifiche. Alcuni paesi hanno già approvato leggi che vietano la diffusione di tali informazioni.

Lo scienziato austro-ungarico Gregor Mendel è giustamente considerato il fondatore della scienza dell'ereditarietà: la genetica. Il lavoro del ricercatore, “riscoperto” solo nel 1900, portò a Mendel fama postuma e servì come inizio di una nuova scienza, che in seguito fu chiamata genetica. Fino alla fine degli anni settanta del XX secolo, la genetica si muoveva principalmente lungo la strada tracciata da Mendel, e solo quando gli scienziati impararono a leggere la sequenza delle basi nucleiche nelle molecole di DNA, l'ereditarietà cominciò a essere studiata non analizzando i risultati dell'ibridazione, ma basandosi su metodi fisico-chimici.

Gregor Johann Mendel nacque a Heisendorf in Slesia il 22 luglio 1822 da una famiglia di contadini. Già alle elementari dimostrò eccezionali abilità matematiche e, su insistenza dei suoi insegnanti, continuò i suoi studi presso la palestra della piccola città vicina di Opava. Tuttavia in famiglia non c’erano abbastanza soldi per gli studi successivi di Mendel. Con grande difficoltà riuscirono a racimolare quanto bastava per completare il corso della palestra. La sorella minore Teresa venne in soccorso: donò la dote che le era stata accantonata. Con questi fondi Mendel poté studiare ancora per qualche tempo nei corsi di preparazione universitaria. Successivamente i fondi della famiglia si esaurirono completamente.

Una soluzione è stata suggerita dal professore di matematica Franz. Consigliò a Mendel di unirsi al monastero agostiniano di Brno. A quel tempo era diretto dall'abate Cyril Napp, un uomo di ampie vedute che incoraggiava la ricerca scientifica. Nel 1843 Mendel entrò in questo monastero e ricevette il nome Gregor (alla nascita gli fu dato il nome Johann). Quattro anni dopo, il monastero inviò il venticinquenne monaco Mendel come insegnante in una scuola secondaria. Poi, dal 1851 al 1853, studiò scienze naturali, in particolare fisica, all'Università di Vienna, dopodiché divenne insegnante di fisica e storia naturale presso la vera scuola di Brno.

La sua attività didattica, durata quattordici anni, è stata molto apprezzata sia dalla direzione scolastica che dagli studenti. Secondo i ricordi di quest’ultimo, era considerato uno dei loro insegnanti preferiti. Negli ultimi quindici anni della sua vita Mendel fu abate del monastero.

Fin dalla giovinezza Gregor si interessò alla storia naturale. Più un dilettante che un biologo professionista, Mendel sperimentava costantemente varie piante e api. Nel 1856 iniziò il suo classico lavoro sull'ibridazione e l'analisi dell'eredità dei caratteri nei piselli. Mendel lavorava nel minuscolo giardino del monastero, meno di duecento e mezzo ettari. Seminò piselli per otto anni, manipolando due dozzine di varietà di questa pianta, diverse per colore dei fiori e tipo di seme. Ha fatto diecimila esperimenti. Con la sua diligenza e pazienza, stupì molto i suoi soci, Winkelmeyer e Lilenthal, che lo aiutarono nei casi necessari, così come il giardiniere Maresh, che era molto incline al bere. Se Mendel desse spiegazioni ai suoi assistenti, difficilmente potrebbero capirlo.

La vita scorreva lenta nel monastero di San Tommaso. Anche Gregor Mendel era tranquillo. Persistente, attento e molto paziente. Studiando la forma dei semi nelle piante ottenute a seguito di incroci, per comprendere i modelli di trasmissione di un solo tratto (“liscio - rugoso”), analizzò 7324 piselli. Ha esaminato ogni seme attraverso una lente d'ingrandimento, confrontandone la forma e prendendo appunti.

Con gli esperimenti di Mendel iniziò un altro conto alla rovescia del tempo, la cui principale caratteristica distintiva fu, ancora una volta, l'analisi ibrida introdotta da Mendel dell'eredità delle caratteristiche individuali dei genitori nella prole. È difficile dire cosa abbia spinto esattamente lo scienziato naturale a dedicarsi al pensiero astratto, a distrarsi dai numeri nudi e dai numerosi esperimenti. Ma proprio questo ha permesso al modesto insegnante della scuola del monastero di vedere il quadro olistico della ricerca; vederlo solo dopo aver dovuto trascurare i decimi e i centesimi a causa di inevitabili variazioni statistiche. Solo allora le caratteristiche alternative letteralmente “etichettate” dal ricercatore gli hanno rivelato qualcosa di sensazionale: certi tipi di incrocio in discendenti diversi danno un rapporto di 3:1, 1:1 o 1:2:1.

Mendel si rivolse alle opere dei suoi predecessori per confermare l'ipotesi che gli balenò in mente. Coloro che il ricercatore rispettava come autorità arrivarono in tempi diversi e ciascuno a modo suo alla conclusione generale: i geni possono avere proprietà dominanti (soppressive) o recessive (soppresse). E se è così, conclude Mendel, allora la combinazione di geni eterogenei dà la stessa suddivisione dei caratteri osservata nei suoi esperimenti. E negli stessi rapporti calcolati utilizzando la sua analisi statistica. "Controllando con l'algebra l'armonia" dei cambiamenti in corso nelle generazioni risultanti di piselli, lo scienziato ha persino introdotto le designazioni delle lettere, contrassegnando lo stato dominante con una lettera maiuscola e lo stato recessivo dello stesso gene con una lettera minuscola.

Mendel dimostrò che ogni caratteristica di un organismo è determinata da fattori ereditari, inclinazioni (in seguito furono chiamati geni), trasmessi dai genitori alla prole mediante cellule riproduttive. Come risultato dell'incrocio, possono apparire nuove combinazioni di caratteristiche ereditarie. E la frequenza con cui si verifica ciascuna di queste combinazioni può essere prevista.

Riassumendo, i risultati del lavoro dello scienziato assomigliano a questo:

Tutte le piante ibride di prima generazione sono uguali e mostrano il tratto di uno dei genitori;
- tra gli ibridi di seconda generazione, piante con tratti sia dominanti che recessivi compaiono in un rapporto di 3:1;
- due tratti si comportano in modo indipendente nella prole e si ritrovano in tutte le possibili combinazioni nella seconda generazione;
- è necessario distinguere tra i tratti e le loro inclinazioni ereditarie (le piante che presentano tratti dominanti possono, in forma latente, portare inclinazioni recessive);
- l'unione dei gameti maschili e femminili è casuale in relazione alle caratteristiche che portano questi gameti.

Nei mesi di febbraio e marzo 1865, in due relazioni alle riunioni del circolo scientifico provinciale, denominato Società dei Naturalisti della città di Brio, uno dei suoi membri ordinari, Gregor Mendel, riferì i risultati delle sue pluriennali ricerche, concluse nel 1863 . Nonostante i suoi resoconti siano stati accolti piuttosto freddamente dai membri del circolo, ha deciso di pubblicare il suo lavoro. Fu pubblicato nel 1866 nei lavori della società intitolati “Esperimenti sugli ibridi vegetali”.

I contemporanei non capivano Mendel e non apprezzavano il suo lavoro. Per molti scienziati, confutare la conclusione di Mendel significherebbe niente di meno che affermare il proprio concetto, secondo il quale un tratto acquisito può essere “compresso” in un cromosoma e trasformato in un carattere ereditario. Non importa quanto venerabili scienziati abbiano schiacciato la conclusione "sediziosa" del modesto abate del monastero di Brno, hanno inventato tutti i tipi di epiteti per umiliare e ridicolizzare. Ma il tempo ha deciso a modo suo.

Sì, Gregor Mendel non fu riconosciuto dai suoi contemporanei. Sembrava loro troppo semplice e ingenuo lo schema in cui fenomeni complessi, che nella mente dell'umanità costituivano il fondamento dell'incrollabile piramide dell'evoluzione, si inseriscono senza pressioni o scricchiolii. Inoltre, il concetto di Mendel presentava anche dei punti deboli. Così almeno sembrava ai suoi avversari. E anche lo stesso ricercatore, poiché non poteva dissipare i loro dubbi. Uno dei “colpevoli” dei suoi fallimenti era il falco.

Il botanico Karl von Naegeli, professore all'Università di Monaco, dopo aver letto il lavoro di Mendel, suggerì all'autore di testare le leggi da lui scoperte sulla pilosella. Questa piccola pianta era il soggetto preferito di Naegeli. E Mendel acconsentì. Ha speso molte energie in nuovi esperimenti. La pilosella è una pianta estremamente scomoda per l'attraversamento artificiale. Molto piccolo. Ho dovuto sforzare la vista, ma ha cominciato a peggiorare sempre di più. La prole risultante dall'incrocio della pilosella non obbediva alla legge, come credeva, corretta per tutti. Solo anni dopo, dopo che i biologi accertarono il fatto di un'altra riproduzione non sessuale dell'embricata, le obiezioni del professor Naegeli, il principale oppositore di Mendel, furono rimosse dall'ordine del giorno. Ma né Mendel né lo stesso Nägeli, ahimè, erano più vivi.

Il più grande genetista sovietico, l’accademico B.L., parlò in modo molto figurato del destino dell’opera di Mendel. Astaurov, primo presidente della All-Union Society of Genetics and Breeders intitolata a N.I. Vavilova: "Il destino dell'opera classica di Mendel è perverso e non privo di drammaticità. Sebbene abbiano scoperto, dimostrato chiaramente e ampiamente compreso modelli molto generali di ereditarietà, la biologia di quel tempo non era ancora matura per realizzare la loro natura fondamentale. Mendel stesso, con sorprendente intuizione, previde il significato generale di quelli scoperti nei modelli di pisello e ottenne alcune prove della loro applicabilità ad alcune altre piante (tre tipi di fagioli, due tipi di mosto, mais e bellezza notturna). Tuttavia, il suo persistente e noioso i tentativi di applicare i modelli trovati all'incrocio di numerose varietà e specie di pilosella non sono stati all'altezza delle aspettative e sono stati un completo fiasco "Quanto è stata fortunata la scelta del primo oggetto (piselli), così come infruttuosa è stata la seconda. Solo molto più tardi, già nel nostro secolo, divenne chiaro che i particolari modelli di ereditarietà dei caratteri della pilosella sono l'eccezione che non fa altro che confermare la regola. Ai tempi di Mendel, nessuno poteva sospettare che gli incroci di varietà di pilosella da lui effettuati non prendessero effettivamente piede. luogo, poiché questa pianta si riproduce senza impollinazione e fecondazione, in modo vergine, attraverso la cosiddetta apogamia. Il fallimento di esperimenti scrupolosi e intensi, che causarono la perdita quasi completa della vista, gli onerosi doveri di prelato che ricaddero su Mendel e l'avanzare degli anni lo costrinsero a interrompere la sua ricerca preferita.

Passarono ancora alcuni anni e Gregor Mendel morì, senza prevedere quali passioni avrebbero imperversato attorno al suo nome e di quale gloria alla fine sarebbe stato coperto. Sì, fama e onore arriveranno a Mendel dopo la sua morte. Lascerà la vita senza svelare il segreto del falco, che non “si adatta” alle leggi da lui derivate sull’uniformità degli ibridi di prima generazione e sulla divisione dei caratteri nella prole”.

Sarebbe stato molto più facile per Mendel se avesse saputo del lavoro di un altro scienziato, Adams, che a quel tempo aveva pubblicato un lavoro pionieristico sull'ereditarietà dei tratti negli esseri umani. Ma Mendel non aveva familiarità con quest'opera. Ma Adams, sulla base di osservazioni empiriche di famiglie con malattie ereditarie, formulò effettivamente il concetto di inclinazioni ereditarie, notando l'eredità dominante e recessiva dei tratti negli esseri umani. Ma i botanici non avevano sentito parlare del lavoro di un medico, e probabilmente aveva così tanto lavoro medico pratico da svolgere che semplicemente non c'era abbastanza tempo per pensieri astratti. In generale, in un modo o nell'altro, i genetisti hanno appreso delle osservazioni di Adams solo quando hanno iniziato a studiare seriamente la storia della genetica umana.

Anche Mendel fu sfortunato. Troppo presto il grande ricercatore riferì le sue scoperte al mondo scientifico. Quest'ultimo non era ancora pronto per questo. Solo nel 1900, con la riscoperta delle leggi di Mendel, il mondo rimase stupito dalla bellezza della logica dell'esperimento del ricercatore e dall'elegante accuratezza dei suoi calcoli. E sebbene il gene continuasse a rimanere un'ipotetica unità ereditaria, i dubbi sulla sua materialità furono finalmente dissipati.

Mendel era un contemporaneo di Charles Darwin. Ma l’articolo del monaco Brunn non ha attirato l’attenzione dell’autore de “L’origine delle specie”. Si può solo immaginare come Darwin avrebbe apprezzato la scoperta di Mendel se ne fosse venuto a conoscenza. Nel frattempo, il grande naturalista inglese mostrò un notevole interesse per l'ibridazione delle piante. Incrociando diverse forme di bocca di leone, scrisse sulla scissione degli ibridi nella seconda generazione: "Perché è così? Dio lo sa..." Mendel morì il 6 gennaio 1884, abate del monastero dove condusse i suoi esperimenti con i piselli . Inosservato dai suoi contemporanei, Mendel, tuttavia, non vacillò nella sua correttezza. Ha detto: “Verrà il mio momento”. Queste parole sono incise sul suo monumento, installato davanti al giardino del monastero, dove condusse i suoi esperimenti.

Il famoso fisico Erwin Schrödinger credeva che l'applicazione delle leggi di Mendel equivalesse all'introduzione dei principi quantistici in biologia.

Il ruolo rivoluzionario del mendelismo in biologia divenne sempre più evidente. All'inizio degli anni Trenta del nostro secolo, la genetica e le leggi sottostanti di Mendel divennero il fondamento riconosciuto del darwinismo moderno. Il mendelismo divenne la base teorica per lo sviluppo di nuove varietà di piante coltivate ad alto rendimento, razze di bestiame più produttive e specie benefiche di microrganismi. Il mendelismo ha dato impulso allo sviluppo della genetica medica...

Nel monastero agostiniano alla periferia di Brno ora c'è una targa commemorativa e accanto al giardino antistante è stato eretto un bellissimo monumento in marmo a Mendel. Le stanze dell'ex monastero, affacciate sul giardino antistante dove Mendel conduceva i suoi esperimenti, sono ora state trasformate in un museo a lui intitolato. Qui sono raccolti manoscritti (alcuni purtroppo sono andati perduti durante la guerra), documenti, disegni e ritratti legati alla vita dello scienziato, libri che gli appartenevano con i suoi appunti a margine, un microscopio e altri strumenti da lui utilizzati , così come quelli pubblicati in diversi paesi libri dedicati a lui e alla sua scoperta.

Johann Mendel nacque (ricevette il nome Gregor quando fu tonsurato come monaco) nel 1822 nel piccolo villaggio di Hynczyce nella Slesia morava. Quasi tutta la popolazione della Slesia era tedesca. Anche i genitori di Mendel erano poveri contadini tedeschi. Il futuro scienziato ha ricevuto la sua istruzione primaria in una scuola del villaggio, dove c'erano 80 bambini in classe. Johann aiutava il padre nelle faccende domestiche, ma seguire le orme dei genitori non era la sua vocazione. Naturalmente sensibile e in cattiva salute, era uno dei migliori studenti della scuola. E fu mandato a studiare ulteriormente presso la scuola dell'Ordine degli Scolopi a Lipnik nad Bečivou, dopo di che entrò nel ginnasio di Opava.
Nei villaggi e tra i PRisti l'istruzione era gratuita. Ma a Opava aveva già bisogno di soldi. Diversi anni di magra furono rovinosi per la sua famiglia e nel 1838 al padre di Johann accadde un incidente; rimase ferito mentre lavorava nella foresta. E qui per la prima volta si manifestò l’instabilità di Mendel allo stress. Era così emotivo che in situazioni di vita difficili si ammalò. Cominciò a sperimentare depressione e nevrosi, durante le quali svenne. Ma riuscì a superare le prime difficoltà, quando all'età di 16 anni rimase senza il sostegno della famiglia. Mendel iniziò a dare lezioni agli studenti meno riusciti, per i quali riceveva dei soldi per il cibo.

Nel 1840 Johann Mendel entrò alla Facoltà di Filosofia dell'Università di Olomouc. La sorella maggiore gli ha mandato dei soldi, ma non bastavano nemmeno per affittare una casa. Mendel cercò degli studenti, ma a Olomouc aveva pochi conoscenti e senza raccomandazione nessuno voleva un insegnante. La povertà e la paura che fosse impossibile completare nuovamente gli studi portarono a un esaurimento nervoso e Mendel andò nel suo villaggio per un anno per ritrovare forze e nervi. Lo aiutò a terminare gli studi a Olomouc la sorella minore, che gli diede la sua dote.
Nel 1843 Friedrich Franz, professore all'Università di Olomouc, raccomandò Mendel all'abate del monastero agostiniano di San Tommaso a Brno. Lo stesso Johann Mendel scrisse più tardi nella sua biografia, “che non aveva più alcuna forza, quindi dopo essersi laureato alla Facoltà di Filosofia, decise di entrare in un monastero, che lo avrebbe liberato dalle preoccupazioni per il pane quotidiano. Le circostanze hanno influenzato la scelta”. Per una persona povera, ma desiderosa di conoscenza, entrare in un monastero ha dato l'opportunità di studiare ulteriormente, oltre a impegnarsi nell'autoeducazione e, ovviamente, vivere nelle tradizioni cristiane.


Mendel è nella fila in alto, il secondo da destra.
Quando fu tonsurato monaco, ricevette il nome Gregor e nel 1847 fu ordinato sacerdote. Accanto alla Chiesa della Vergine Maria, dove prestò servizio Mendel, si trova l'Ospedale Sant'Anna. Mendel avrebbe dovuto svolgere lì il servizio pastorale. Dopo 3 mesi si ammalò. Data la sua sensibilità, era impossibile vedere costantemente i malati e i sofferenti; lui stesso si trovò sull'orlo di una grave malattia nervosa. L'abate del monastero F. Napp decise di concedere a Mendel un'altra obbedienza. Gregor Mendel si occupò del giardino del monastero mentre contemporaneamente studiava alla Facoltà di Teologia e allo stesso tempo frequentava un corso sulla coltivazione della frutta e dell'uva.
Nel 1849 Mendel fu mandato a Znojmo per insegnare greco, latino, tedesco e matematica al ginnasio. Si è scoperto che aveva un grande talento per l'insegnamento. E fu mandato all'università di Vienna per superare l'esame e ricevere il diploma di insegnante. Ma Gregor Mendel non ha superato l'esame. Ho fallito in storia naturale e fisica.
L'abate non si disperò, decise di aiutare il suo talentuoso monaco e lo mandò a spese del monastero a studiare all'Università di Vienna. Qui Mendel incontrò per la prima volta il lavoro scientifico. Dopo la laurea all'università, ha nuovamente provato a superare l'esame per ottenere il diploma di insegnante. E ancora senza successo. Era così eccitato che svenne. Ma anche senza questo diploma, fu assunto per insegnare al Politecnico statale superiore di Brno, dove insegnò con successo per 14 anni.

Allo stesso tempo, Mendel iniziò le sue ricerche sulle piante e gli esperimenti con l'ibridazione dei piselli. Fu alla fondazione di diverse comunità scientifiche a Brno. Come la Società Moravo-Selesiana di Storia Naturale, la Società degli Apicoltori e la Società Meteorologica. Quindi non si può dire che fosse impegnato solo in botanica. Per diversi anni ha condotto ricerche meteorologiche, misurando tre volte al giorno la temperatura dell'aria, la direzione del vento, l'umidità e la pressione atmosferica. È stato il primo a descrivere l'aspetto di un tornado.
Mendel fondò un apiario nel monastero, studiò le api, descrisse alcune delle loro malattie e tentò persino di allevare nuove specie, ma senza successo. Ma gli esperimenti con i piselli hanno portato alla scoperta dei geni e delle leggi della genetica. Nel 1862, Gregor Mendel presentò alla Natural History Society il suo lavoro "Esperimenti con l'ibridazione dei piselli", in cui spiegò i principi dell'ereditarietà. Ma il lavoro non fu accettato dalla comunità scientifica. Le scoperte sembravano davvero nuove e incredibili. Mendel inviò il suo lavoro a vari scienziati, mantenne una corrispondenza con Karl Nagel, professore presso il Dipartimento di ibridazione vegetale dell'Università di Monaco, ma tutto fu vano. Nessuno prendeva sul serio le sue leggi. Sono stati dimenticati per diversi decenni. Solo all'inizio del XX secolo la sua opera attirò l'attenzione dei botanici che confermarono la scoperta delle leggi genetiche da parte di Mendel.
Nel 1869 Gregor Mendel dovette interrompere i suoi esperimenti con le piante; la sua vista cominciò a deteriorarsi in modo incredibilmente rapido. E sorsero altri problemi. Nel 1868 morì l'abate F. Knapp e come prossimo abate del monastero agostiniano fu scelto Gregor Mendel. Ho dovuto affrontare i problemi del monastero. Nel 1872 l'imperatore Francesco Giuseppe assegnò a Gregor Mendel la croce, un ordine istituito dall'imperatore per i servizi resi alla società e alla chiesa. In generale, nonostante il fatto che il suo lavoro sulla genetica non fosse accettato dalla comunità scientifica, Mendel godeva di un'enorme autorità come persona istruita, intelligente e incredibilmente rispettabile. Si arrivò al punto che nel 1881 l'abate agostiniano Mendel fu eletto direttore della Banca ipotecaria.

La vita terrena di Gregor Mendel terminò nel 1884. Il 6 gennaio morì per un'infezione polmonare. Sembrava che l'intera città fosse venuta a seppellire l'eccezionale scienziato, l'abate amato dai monaci e semplicemente una persona gentile e rispettabile. La messa funebre nella cattedrale del monastero di Brno Vecchia è stata celebrata da Leoš Janáček. E Gregor Mendel fu sepolto nello stesso modo in cui vengono sepolti tutti i monaci agostiniani: in una tomba comune nel cimitero centrale di Brno.

Nel 1910, sulla piazza antistante il monastero, che oggi porta il nome di Gregor Mendel, fu eretto un monumento di Theodore Harlemont. È vero, dopo la seconda guerra mondiale, il monumento fu rimosso fuori dai cancelli del monastero, quindi non era consuetudine ricordare alla gente che l'eccezionale scienziato, il fondatore della genetica, era un monaco. Hanno cercato di convincere tutti che la fede in Dio e la scienza sono incompatibili. Gregor Mendel rompe completamente gli stereotipi che molte persone ancora hanno.
Sembrerebbe che ora sia possibile riportare il monumento al suo posto originale, ma per qualche motivo l'amministrazione comunale non ha fretta di farlo. “Questo è un paradosso”, dice l'abate del monastero, Lukasz Martinec, “più una persona è famosa nel mondo, meno sembra interessante per la città in cui vive. Quando, finalmente, la società comincerà a rispettare la sua storia e le persone che hanno lasciato un segno importante in essa, allora si potrà dire che essa si sta sviluppando spiritualmente e culturalmente”.

Cento grandi scoperte scientifiche

Dmitrij Samin

I segreti dei vivi

Nozioni di base sulla genetica

L’umanità ha impiegato più di 2.500 anni per riuscire a scoprire i modelli dell’ereditarietà. "...Gli antichi filosofi e medici naturali non potevano comprendere correttamente i fenomeni dell'ereditarietà a causa della conoscenza limitata e parzialmente errata dell'anatomia e della fisiologia degli organi riproduttivi e dei processi di fecondazione e persino di sviluppo", osserva il famoso genetista sovietico A.E. Gaisinovich. - Avevano il maggior accesso allo studio della struttura degli animali e non sorprende che trasferissero all'uomo le caratteristiche dell'anatomia dei loro organi genitali scoperte negli animali. ...L'origine del seme maschile era sconosciuta nell'antichità, e questo ha portato alla creazione di idee errate sulla formazione del seme da particelle separate da tutti gli organi del corpo e che ne ripetono in miniatura la forma e la struttura. Questa fu, in sostanza, la prima teoria dell'ereditarietà, che mostrò una straordinaria vitalità fino al XIX secolo, quando fu ripresa da Charles Darwin nella sua ipotesi di pangenesi…” Si combattevano due punti di vista. Il primo, che permetteva l'esistenza del seme femminile e la sua partecipazione alla fecondazione.

E il secondo, uno dei rappresentanti più brillanti del quale fu Aristotele. Credeva che la forma del futuro embrione fosse determinata solo dal seme maschile. La teoria epigenetica dello sviluppo di Aristotele e le teorie della pangenesi e della preformazione hanno subito secoli di lotte.

"Rianimato nel XVII secolo da W. Harvey", scrive A.E. Gaisinovich, - fu tuttavia rifiutato dalla maggior parte dei biologi sulla base delle osservazioni dei microscopisti dei secoli XVII-XVIII.

Solo nella seconda metà del XVIII secolo venne scossa la dottrina della preformazione e furono fatti nuovi tentativi di formulare teorie epigenetiche dello sviluppo e dell'ereditarietà, basate sul riconoscimento dell'esistenza di semi maschili e femminili e sul principio della pangenesi (P. Maupertuis , J. Buffon). Sebbene K.F. Wolf riuscì a gettare le prime basi dell'embriologia, ma la conoscenza dell'essenza dei processi di fecondazione gli rimase nascosta e le sue idee sui fenomeni di variabilità ed ereditarietà erano premature ed errate. Un grande passo avanti nello studio dei fenomeni dell'ereditarietà fu l'uso delle piante per esperimenti sulla loro ibridazione. Gli esperimenti di ibridatori del XVIII secolo confermarono finalmente la presenza di due sessi nelle piante e la loro pari partecipazione ai fenomeni dell'ereditarietà, vagamente ipotizzata anche nell'antichità (I. Kelreuter e molti altri). Tuttavia, la dottrina dell’immutabilità delle specie e la sua presunta conferma durante l’ibridazione interspecifica non hanno permesso loro di dimostrare in modo affidabile l’ereditarietà indipendente delle singole specie e delle caratteristiche individuali”.

Questo è stato un grande merito del monaco-scienziato Gregor Mendel, giustamente considerato il fondatore della scienza dell'ereditarietà.

Gregor Johann Mendel (1822-1884) nacque a Geisendorf, in Slesia, da una famiglia di contadini. Già alle elementari scoprì eccezionali capacità matematiche e, su insistenza degli insegnanti, continuò i suoi studi nel ginnasio della cittadina vicina di Opava, ma in famiglia non c'erano abbastanza soldi per i suoi studi successivi. Con grande difficoltà riuscirono a racimolare quanto bastava per completare il corso della palestra. La sorella minore Teresa venne in soccorso: donò la dote che le era stata accantonata. Con questi fondi Mendel poté studiare ancora per qualche tempo nei corsi di preparazione universitaria. Successivamente i fondi della famiglia si esaurirono completamente.

Una soluzione è stata suggerita dal professore di matematica Franz. Consigliò a Mendel di unirsi al monastero agostiniano di Brno. A quel tempo era diretto dall'abate Cyril Napp, un uomo di ampie vedute che incoraggiava la ricerca scientifica. Nel 1843 Mendel entrò in questo monastero e ricevette il nome Gregor (alla nascita gli fu dato il nome Johann). Quattro anni dopo, il monastero inviò il venticinquenne monaco Mendel come insegnante in una scuola secondaria. Poi, dal 1851 al 1853, studiò scienze naturali, in particolare fisica, all'Università di Vienna, dopodiché divenne insegnante di fisica e storia naturale presso la vera scuola di Brno.

La sua attività didattica, durata quattordici anni, è stata molto apprezzata sia dalla direzione scolastica che dagli studenti. Secondo le memorie di quest'ultimo, Mendel fu uno dei loro insegnanti preferiti. Negli ultimi quindici anni della sua vita Mendel fu abate del monastero.

Fin dalla giovinezza Gregor si interessò alla storia naturale. Più un dilettante che un biologo professionista, Mendel sperimentava costantemente varie piante e api. Nel 1856 iniziò il suo classico lavoro sull'ibridazione e l'analisi dell'eredità dei caratteri nei piselli.

Mendel lavorava nel minuscolo giardino del monastero, meno di duecento e mezzo ettari. Seminò piselli per otto anni, manipolando due dozzine di varietà di questa pianta, diverse per colore dei fiori e tipo di seme. Ha fatto diecimila esperimenti.

Studiando la forma dei semi nelle piante ottenute a seguito di incroci, per comprendere i modelli di trasmissione di un solo tratto (“liscio - rugoso”), analizzò 7324 piselli. Ha esaminato ogni seme attraverso una lente d'ingrandimento, confrontandone la forma e prendendo appunti.

Mendel formulò lo scopo di questa serie di esperimenti come segue: “Lo scopo dell'esperimento era di osservare questi cambiamenti per ciascuna coppia di caratteri diversi e di stabilire la legge secondo la quale essi passano nelle generazioni successive. Pertanto l’esperimento viene suddiviso in un numero di esperimenti separati a seconda del numero di caratteri costantemente diversi osservati nelle piante sperimentali”.

Con gli esperimenti di Mendel iniziò un altro conto alla rovescia del tempo, la cui principale caratteristica distintiva fu, ancora una volta, l'analisi ibrida introdotta da Mendel dell'ereditarietà delle caratteristiche individuali dei genitori nella prole. È difficile dire cosa abbia costretto esattamente lo scienziato naturale a rivolgersi al pensiero astratto, fuggire dai numeri nudi e dai numerosi esperimenti. Ma proprio questo ha permesso al modesto insegnante della scuola del monastero di vedere il quadro olistico della ricerca; vederlo solo dopo aver dovuto trascurare i decimi e i centesimi a causa di inevitabili variazioni statistiche. Solo allora i segni alternativi letteralmente “etichettati” dal ricercatore gli hanno rivelato qualcosa di sensazionale:

alcuni tipi di incroci in diversi discendenti producono rapporti di 3:1, 1:1 o 1:2:1.

Mendel si rivolse alle opere dei suoi predecessori per confermare l'ipotesi che gli balenò in mente. Coloro che il ricercatore rispettava come autorità arrivarono in momenti diversi, e ciascuno a modo suo, alla conclusione generale: i geni possono avere proprietà dominanti (soppressive) o recessive (soppresse). E se è così, conclude Mendel, allora la combinazione di geni eterogenei dà la stessa suddivisione dei caratteri osservata nei suoi esperimenti. E negli stessi rapporti calcolati utilizzando la sua analisi statistica. "Controllando con l'algebra l'armonia" dei cambiamenti che si verificano nelle generazioni risultanti di piselli, lo scienziato inserisce le designazioni delle lettere e contrassegna lo stato dominante con una lettera maiuscola e lo stato recessivo dello stesso gene con una lettera minuscola.

Moltiplicazione di serie di combinazioni. (A+2Aa+a)x(B-2Bb+b), Mendel trova tutti i possibili tipi di combinazione.

“La serie si compone quindi di 9 membri, dei quali 4 sono in essa rappresentati una volta ciascuno e sono costanti in entrambe le caratteristiche; le forme AB, ab sono simili alla specie originaria, entrambe le altre rappresentano le uniche possibili combinazioni costanti tra i caratteri combinati A, a, B, b. Quattro membri si presentano due volte ciascuno e sono costanti in un carattere e ibridi in un altro. Un membro ricorre 4 volte ed è ibrido in entrambi i personaggi... Questa serie è senza dubbio una serie combinatoria in cui entrambe le serie di sviluppo dei personaggi A e a, B e b sono collegate termine per termine.

Di conseguenza, Mendel giunge alle seguenti conclusioni: “I discendenti di ibridi che combinano diversi caratteri significativamente diversi sono membri di una serie di combinazioni in cui le serie di sviluppo di ciascuna coppia di caratteri diversi sono collegate. Ciò dimostra contemporaneamente che il comportamento di ciascuna coppia di caratteri diversi in una combinazione ibrida è indipendente da altre differenze in entrambe le piante originali," e quindi "caratteri costanti che si presentano in forme diverse di un gruppo vegetale correlato possono entrare in tutte le combinazioni possibili secondo le regole delle combinazioni.” .

Riassumendo, i risultati del lavoro dello scienziato assomigliano a questo:

1) tutte le piante ibride della prima generazione sono identiche e presentano il tratto di uno dei genitori;

2) tra gli ibridi di seconda generazione, piante con tratti sia dominanti che recessivi compaiono in un rapporto di 3: 1;

3) due tratti nella prole si comportano in modo indipendente nella seconda generazione.

4) è necessario distinguere tra i tratti e le loro inclinazioni ereditarie (le piante che presentano tratti dominanti possono, in forma latente, portare inclinazioni recessive);

5) l'unione dei gameti maschili e femminili è casuale in relazione alle inclinazioni di quali caratteristiche portano questi gameti.

Nel febbraio e marzo 1865, in due relazioni alle riunioni del circolo scientifico provinciale, denominato Società dei naturalisti della città di Brno, uno dei suoi membri ordinari, Gregor Mendel, riferì i risultati delle sue ricerche pluriennali, completate nel 1863 . Nonostante i suoi resoconti siano stati accolti piuttosto freddamente dai membri del circolo, ha deciso di pubblicare il suo lavoro. Fu pubblicato nel 1866 nei lavori della società intitolati “Esperimenti sugli ibridi vegetali”.

I contemporanei non capivano Mendel e non apprezzavano il suo lavoro. Lo schema sembrava loro troppo semplice e ingenuo, in cui fenomeni complessi, che nella mente dell'umanità costituivano il fondamento dell'incrollabile piramide dell'evoluzione, si adattavano senza difficoltà o difficoltà. Inoltre, il concetto di Mendel presentava anche dei punti deboli. Così almeno sembrava ai suoi avversari. E anche lo stesso ricercatore, poiché non poteva dissipare i loro dubbi. Uno dei “colpevoli” dei suoi fallimenti era il falco.

Il botanico Karl von Naegeli, professore all'Università di Monaco, dopo aver letto il lavoro di Mendel, suggerì all'autore di testare le leggi da lui scoperte sulla pilosella. Questa piccola pianta era il soggetto preferito di Naegeli. E Mendel acconsentì. Ha speso molte energie in nuovi esperimenti. La pilosella è una pianta estremamente scomoda per l'attraversamento artificiale, poiché è molto piccola. Ho dovuto sforzare la vista, ma la situazione è peggiorata sempre di più.

La prole risultante dall'incrocio della pilosella non obbediva alla legge, come credeva, corretta per tutti. Solo anni dopo, dopo che i biologi accertarono il fatto di un'altra riproduzione non sessuale dell'embricata, le obiezioni del professor Naegeli, il principale oppositore di Mendel, furono rimosse dall'ordine del giorno. Ma né Mendel né lo stesso Nägeli, ahimè, erano più vivi.

Il più grande genetista sovietico, l’accademico B.L., parlò in modo molto figurato del destino dell’opera di Mendel. Astaurov: “Il destino dell’opera classica di Mendel è perverso e non privo di drammaticità. Sebbene avesse scoperto, dimostrato chiaramente e ampiamente compreso modelli molto generali di ereditarietà, la biologia di quel tempo non era ancora matura per realizzare la loro natura fondamentale.

Lo stesso Mendel, con sorprendente intuizione, previde la validità generale dei modelli scoperti sui piselli e ricevette alcune prove della loro applicabilità ad alcune altre piante (tre tipi di fagioli, due tipi di violacciocca, mais e bellezza notturna).

Tuttavia, i suoi tenaci e persistenti tentativi di applicare i modelli scoperti all'incrocio di numerose varietà e specie di pilosella non furono all'altezza delle aspettative e fallirono completamente. Per quanto felice sia stata la scelta del primo oggetto (i piselli), altrettanto infruttuosa è stata la scelta del secondo. Solo molto più tardi, già nel nostro secolo, divenne chiaro che i peculiari modelli di ereditarietà dei caratteri nell'embricata sono un'eccezione che conferma solo la regola. Ai tempi di Mendel nessuno poteva sospettare che gli incroci da lui effettuati tra varietà di pilosella in realtà non fossero avvenuti, poiché questa pianta si riproduce senza impollinazione e fecondazione, in modo vergine, attraverso la cosiddetta “apogamia”.

Il fallimento di esperimenti scrupolosi e intensi, che causarono la perdita quasi completa della vista, gli onerosi doveri di prelato ricaduti su Mendel e l’avanzare degli anni lo costrinsero a interrompere la sua ricerca preferita.

Fama e onore arriveranno a Mendel dopo la sua morte. Lascerà la vita senza svelare il segreto del falco, che non “si adattava” alle leggi da lui derivate sull’uniformità degli ibridi di prima generazione e sulla divisione dei caratteri nella prole”. Troppo presto il grande ricercatore riferì le sue scoperte al mondo scientifico. Quest'ultimo non era ancora pronto per questo. Solo nel 1900, con la riscoperta delle leggi di Mendel, il mondo rimase stupito dalla bellezza della logica dell'esperimento del ricercatore e dall'elegante accuratezza dei suoi calcoli. E sebbene il gene continuasse a rimanere un'ipotetica unità ereditaria, i dubbi sulla sua materialità finalmente scomparvero.

Il ruolo rivoluzionario del mendelismo in biologia divenne sempre più evidente. All'inizio degli anni Trenta del nostro secolo, la genetica e le leggi sottostanti di Mendel divennero il fondamento riconosciuto del darwinismo moderno. Il mendelismo divenne la base teorica per lo sviluppo di nuove varietà di piante coltivate ad alto rendimento, di razze di bestiame più produttive e di specie benefiche di microrganismi, oltre a dare impulso allo sviluppo della genetica medica.

Il famoso fisico Erwin Schrödinger credeva che l'applicazione delle leggi di Mendel equivalesse all'introduzione dei principi quantistici in biologia