Какой вклад в биологию внес мендель. Грегор Мендель — Отец современной генетики

Грегор Иоганн Мендель стал основоположни­ком учения о наследственности, создателем новой науки - генетики. Но он настолько опе­редил своё время, что в течение жизни Менделя, хотя его работы были опубликованы, никто не понял значения его открытий. Лишь через 16 лет после его смерти учёные заново прочли и осмыс­лили написанное Менделем.

Родился Иоганн Мендель 22 июля 1822 г. в семье крестьянина в небольшой деревушке Хинчицы на территории современной Чехии, а тогда - Авст­рийской империи.

Мальчик отличался незаурядными способно­стями, и оценки в школе ему выставлялись лишь превосходные, как «первому из отличившихся в классе». Родители Иоганна мечтали вывести сво­его сына «в люди», дать ему хорошее образо­вание. Помехой этому служила крайняя нужда, из которой не могла выбиться семья Менделя.

И всё-таки Иоганну удалось закончить сперва гимназию, а затем двухгодичные философские курсы. Он пишет в краткой автобиографии, что «почувствовал, что не сможет далее выдержать подобное напряжение, и увидел, что по завер­шении курса философского обучения ему придёт­ся изыскивать для себя положение, которое осво­бодило бы его от мучительных забот о хлебе насущном...»

В 1843 г. Мендель поступил по"слушником в августинский монастырь в Брюнне (ныне Брно). Сделать это было совсем не просто, пришлось

выдержать суровый конкурс (три человека на одно место).

И вот аббат - настоятель монастыря - про­изнёс торжественную фразу, обращаясь к рас­простёртому на полу Менделю: «Скинь с себя старого человека, который сотворён во грехе! Стань новым человеком!» Он сорвал с Иоганна его мирскую одежду - старенький сюртук - и надел на него сутану. По обычаю, приняв мона­шеский сан, Иоганн Мендель получил своё вто­рое имя - Грегор.

Став монахом, Мендель наконец-то был из­бавлен от вечной нужды и заботы о куске хлеба. Его не оставляло желание продолжить образо­вание, и в 1851 г. настоятель отправил его изу­чать естественные науки в Венский университет. Но здесь его ожидала неудача. Мендель, который войдёт во все учебники биологии как создатель целой науки - генетики, провалился именно на экзамене по биологии. Мендель великолепно раз­бирался в ботанике, но его знания по зоологии были явно слабоваты. Когда его попросили рас­сказать о классификации млекопитающих и их хозяйственном значении, он описал такие нео­бычные группы, как «звери с лапами» и «когтеногие». Из «когтеногих», куда Мендель зачис­лил только собаку, волка и кошку, «хозяйствен­ное значение имеет только кошка», ибо она «питается мышами» и «её мягкая красивая шкур­ка перерабатывается скорняками».

Провалившись на экзамене, расстроенный Меидель оставил мечты о получении диплома. Одна­ко, и не имея его, Мендель как помощник учи­теля преподавал физику и биологию в реальной школе в Брюнне.

В монастыре он стал всерьёз заниматься садо­водством и выпросил себе у настоятеля под садик небольшой огороженный забором участок - 35x7 метров. Кто бы мог предположить, что на этом крохотном участке будут установлены все­общие биологические законы наследственности? Весной 1854 г. Мендель высадит здесь горох.

А ещё раньше в его монашеской келье появят­ся ёж, лисица и множество мышей - серых и белых. Мендель скрещивал мышей, наблюдал, какое получалось потомство. Быть может, сло­жись судьба иначе, оппоненты позднее называли бы законы Менделя не «гороховыми», а «мыши­ными»? Но монастырское начальство проведало об опытах брата Грегора с мышами и распо­рядилось - мышей убрать, чтобы не бросать тень на репутацию монастыря.

Тогда Мендель перенёс свои опыты на горох, росший в монастырском садике. Позднее он шут­ливо говорил своим гостям:

Не хотите ли посмотреть на моих детей?

Удивлённые гости шли вместе с ним в сад, где он указывал им на грядки с горохом.

Научная добросовестность заставила Менделя растянуть свои опыты на долгие восемь лет. В чём же они заключались? Мендель хотел вы­яснить, как наследуются из поколения в поко­ление различные признаки. У гороха он выделил несколько (всего семь) чётких признаков: глад­кие или морщинистые семена, красная или белая окраска цветка, зелёный или жёлтый цвет семян и бобов, высокое или низкое растение и т. д.

Восемь раз цвёл горох в его садике. На каж­дый гороховый кустик Мендель заполнял от­дельную карточку (10 000 карточек!), где была приведена подробная характеристика растения по этим семи пунктам. Сколько тысяч раз Мен­дель переносил пинцетом пыльцу одного цветка на рыльце пестика другого! В течение двух лет Мендель кропотливо проверял чистоту линий гороха. Из поколения в поколение в них должны были проявляться только одни и те же признаки. Затем стал скрещивать растения с различными признаками, получать гибриды (помеси).

Что он выяснил?

Если одно из растений-родителей имело зелё­ные горошины, а второе - жёлтые, то все го­рошины их потомков в первом поколении будут жёлтыми.

Пара растений с высоким стеблем и низким стеблем даст потомство первого поколения толь­ко с высоким стеблем.

Пара растений с красными и белыми цветка­ми даст потомство первого поколения только с красными цветками. И так далее.

Быть может, всё дело в том, от кого именно - «отца» или «матери» - получили потомки свои

признаки? Ничего подобного. Как это ни удивительно, но это не имело ни малейшего значения.

Итак, Мендель точно установил, что призна­ки «родителей» не «сливаются» воедино (крас­ные и белые цветки не превращаются у потомков этих растений в розовые). Это было важное науч­ное открытие. Чарлз Дарвин, например, считал иначе.

Господствующий в первом поколении приз­нак (например, красные цветы) Мендель назвал доминантным, а «отступающий» признак (бе­лые цветки) - рецессивным.

Что же произойдёт в следующем поколении? Оказывается, у «внуков» вновь «всплывут на поверхность» подавленные, рецессивные приз­наки их «бабушек» и «дедушек». На первый взгляд воцарится невообразимая путаница. К примеру, цвет семян будет в «дедушку», окраска цветов - в «бабушку», а высота стебля - снова в «дедушку». И у каждого растения - по-разно­му. Как во всём этом разобраться? Да и мыслимо ли это?

Сам Мендель признал, что для решения этого вопроса «требовалось известное мужество».

Грегор Иоганн Мендель.

Блестящая находка Менделя за­ключалась в том, что он не стал изу­чать прихотливые комбинации, соче­тания признаков, а рассмотрел каждый признак отдельно.

Он решил точно подсчитать, какая часть по­томков получит, например, красные цветки, а какая - белые, и установить числовое соотно­шение по каждому признаку. Это был совершен­но новый подход для ботаники. Настолько но­вый, что опередил развитие науки на целых три с половиной десятилетия. И оставался всё это время непонятым.

Числовое соотношение, установленное Менде­лем, было довольно неожиданным. На каждое растение с белыми цветками приходилось в сред­нем три растения с красными. Почти точно - три к одному!

При этом красная или белая окраска цветков, например, никак не влияет на жёлтый или зелё­ный цвет горошин. Каждый признак наследует­ся независимо от другого.

Но Мендель не только установил эти факты. Он дал им блестящее объяснение. От каждого из родителей зародышевая клетка наследует по од­ному «наследственному задатку» (позднее их назовут генами). Каждый из задатков определя­ет какой-то признак - например, красную окра­ску цветков. Если в клетку попадают одновре­менно задатки, определяющие красную и белую окраску, то проявляется только один из них. Второй же остаётся скрытым. Чтобы вновь про­явился белый цвет, необходима «встреча» двух задатков белой окраски. Согласно теории вероят­ности, в следующем поколении это произойдёт

Аббатский герб Грегора Менделя.

На одном из полей щита на гербе - цветок гороха.

один раз на каждые четыре сочетания. Отсюда и соотношение «3 к 1».

И наконец, Мендель сделал вывод о том, что открытые им законы распространяются на всё живое, ибо «единство плана развития органиче­ской жизни стоит вне сомнения».

В 1863 г. знаменитая книга Дарвина «Проис­хождение видов» была издана на немецком язы­ке. Мендель внимательно проштудировал этот труд с карандашом в руках. И высказал своему коллеге по Брюннскому обществу естествоиспыта­телей Густаву Нисслю итог своих размышлений:

Это ещё не всё, ещё чего-то не хватает!

Ниссль был ошарашен такой оценкой «ерети­ческого» труда Дарвина, невероятной в устах благочестивого монаха.

Мендель тогда скромно умолчал о том, что, по его мнению, он уже открыл это «недостающее». Теперь мы знаем, что так оно и было, что откры­тые Менделем законы позволили осветить мно­гие тёмные места теории эволюции (см. ст. «Эво­люция»). Мендель прекрасно понимал значение сделанных им открытий. Он был уверен в тор­жестве своей теории и с удивительной выдерж­кой его готовил. О своих опытах он молчал целых восемь лет, пока не убедился в достовер­ности полученных результатов.

И вот, наконец, наступил решающий день - 8 февраля 1865 г. В этот день Мендель сделал доклад о своих открытиях в Брюннском обществе естествоиспытателей. Коллеги Менделя с удив­лением слушали его доклад, пересыпанный под­счётами, неизменно подтверждавшими соотно­шение «3 к 1».

Какое отношение к ботанике имеет вся эта математика? У докладчика явно не ботаничес­кий склад ума.

И потом, это настойчиво повторяющееся соот­ношение «три к одному». Что за странные «ма­гические цифры»? Уж не пытается ли этот мо­нах-августинец, прикрывшись ботанической тер­минологией, протащить в науку что-то вроде догмата Пресвятой Троицы?

Доклад Менделя был встречен недоуменным молчанием. Ему не было задано ни единого вопроса. Мендель, вероятно, был готов к любой реакции на свой восьмилетний труд: удивлению, недоверию. Он собирался предложить коллегам перепроверить свои опыты. Но не мог же он предвидеть такого глухого непонимания! Право, было от чего прийти в отчаяние.

Через год вышел в свет очередной том «Трудов Общества естествоиспытателей в Брюнне», где в сокращении был опубликован доклад Менделя под скромным названием «Опыты над расти­тельными гибридами».

Работа Менделя попала в 120 научных библи­отек Европы и Америки. Но лишь в трёх из них за последующие 35 лет чья-то рука раскрыла запылённые томики. Три раза труд Менделя был коротко упомянут в различных научных работах.

Кроме того, Мендель собственноручно разо­слал 40 оттисков своей работы некоторым вид­ным ботаникам. Ответное письмо Менделю при­слал лишь один из них, знаменитый биолог из Мюнхена Карл Нэгели. Своё письмо Нэгели на­чинал фразой о том, что «опыты с горохом не завершены» и «их следует начать сначала». На­чать заново колоссальный труд, на который Мен­дель затратил восемь лет жизни!

Нэгели посоветовал Менделю заняться опыта­ми с ястребинкой. Ястребинка была самым лю­бимым растением Нэгели, он даже написал о ней особый труд - «Ястребинки Центральной Евро­пы». Вот если удастся на ястребинке подтвердить результаты, полученные на горохе, тогда...

Мендель взялся за ястребинку, растение с крохотными цветками, с которыми ему так труд­но было работать при его близорукости! И что самое неприятное - законы, установленные в опытах с горохом (и подтверждённые на фуксии и кукурузе, колокольчиках и львином зеве), на ястребинке не подтверждались. Сегодня мы мо­жем добавить: и не могли подтвердиться. Ведь развитие семян у ястребинки происходит без оплодотворения, чего не знали ни Нэгели, ни Мендель.

Позднее биологи говорили, что совет Нэгели задержал развитие генетики на 40 лет.

В 1868 г. Мендель оставил свои опыты по выведению гибридов. Тогда же он был избран на

высокий пост настоятеля монастыря, который занимал до конца жизни. Незадолго до смерти (1 октября

1883 г.), как бы подводя итог своей жизни, он сказал:

«Если мне и приходилось переживать горькие часы, то прекрасных, хороших часов выпало гораздо больше. Мои научные труды доставили мне много удовлетворения, и я убеждён, что не пройдёт много времени - и весь мир признает результаты этих трудов».

Полгорода собралось на его похороны. Произ­носились речи, в которых перечислялись заслуги покойного. Но, как это ни удивительно, ни слова не было сказано о том биологе Менделе, которого знаем мы.

Все бумаги, оставшиеся после смерти Менде­ля, - письма, ненапечатанные статьи, журналы наблюдений - были брошены в печь.

Но Мендель не ошибся в своём пророчестве, сделанном за 3 месяца до смерти. И через 16 лет, когда имя Менделя узнал весь цивилизованный мир, потомки бросились разыскивать случайно уцелевшие от пламени отдельные странички его записей. По этим обрывкам они воссоздавали жизнь Грегора Иоганна Менделя и удивитель­ную судьбу его открытия, о которых мы расска­зали.

(1822-1884) австрийский естествоиспытатель, основоположник учения о наследственности

Родился Грегор Иоганн Мендель 22 июля 1822 г. в деревушке Хинчицы на территории современной Чехии в семье крестьянина. Отец привил ему любовь к работе в саду, и эту любовь Иоганн сохранил на всю жизнь.

Будущий ученый рос смышленым и любознательным мальчиком. Учитель начальной школы, заметив незаурядные способности своего ученика, нередко говорил его отцу о том, что Иоганн должен продолжить учебу.

Однако семья Менделя жила бедно, и поэтому нелегко было отказаться от помощи Иоганна. К тому же мальчик, помогая отцу вести хозяйство, рано научился ухаживать за фруктовыми деревьями, растениями, а кроме того, прекрасно разбирался в цветах. И все же отец хотел дать сыну образование. И одиннадцатилетний Иоганн, оставив дом, продолжил учебу сначала в школе в Липнике, а затем в гимназии в Опаве. Но несчастья, казалось, преследовали семью Менделей. Прошло четыре года, и родители Иоганна не смогли больше оплачивать расходы по образованию сына. Он вынужден был сам зарабатывать себе на жизнь, давая частные уроки. Однако учебу Иоганн Мендель не бросил. В его выпускном аттестате, полученном в 1840 г. по окончании гимназии, почти по всем предметам стояло «отлично». Мендель поступает учиться в Оломоуцкий университет, закончить который ему не удалось, так как у семьи не хватало средств не только на оплату обучения сына, но и на жизнь. И Мендель соглашается с предложением преподавателя математики постричься в монахи монастыря в городе Брно.

В 1843 г. Мендель постригся в монахи и в августинском монастыре Брно получил новое имя - Грегор. Став монахом, Мендель наконец-то был избавлен от нужды и постоянной заботы о куске хлеба. Кроме того, у молодого человека появилась возможность заниматься естественными науками. В 1851 г. по разрешению настоятеля монастыря Мендель переезжает в Вену и начинает изучать в университете естественные науки, большую часть времени посвящая физике и математике. Но получить диплом ему все-таки не удалось. Еще при поступлении в монастырь он получил небольшой участок земли, на котором занимался ботаникой, селекцией и проводил свои знаменитые опыты по гибридизации сортов гороха. Мендель вывел несколько сортов овощей и цветов, например фуксию, которая была широко известна среди садоводов того времени.

Опыты по скрещиванию сортов гороха он провел в период 1856-1863 гг. Они начались до появления книги Ч. Дарвина «Происхождение видов» и закончились через 4 года после ее появления. Мендель внимательно изучал этот труд.

Обдуманно, с полным пониманием поставленной задачи, он избрал объектом своих опытов горох. Это растение, являясь самоопылителем, во-первых, представлено целым рядом чистолинейных сортов; во-вторых, цветки защищены от проникновения чужой пыльцы, что позволило строго контролировать процессы размножения; в-третьих, гибриды, получившиеся от скрещивания сортов гороха, вполне плодовиты, а это позволило проследить за ходом наследования признаков в ряду поколений. Добиваясь максимальной ясности опытов, Мендель избрал для анализа семь пар четко различающихся признаков. Эти различия были таковы: гладкие круглые или морщинистые и неправильной формы семена, красная или белая окраска цветка, высокое или низкое растение, форма стручков выпуклая или перешнурованная но зернам и т. д.

С настойчивостью и добросовестностью, которым могут позавидовать многие исследователи, в течение восьми лет Мендель высевал горох, ухаживал за ним, переносил пыльцу с цветка на цветок и, самое главное, постоянно подсчитывал, сколько же получается красных и белых цветков, круглых и продолговатых, желтых и зеленых горошин.

Изучение гибридов выявило вполне определенную закономерность. Оказалось, что в гибридах из пары контрастирующих признаков проявляется только один, независимо от того, идет ли данный признак от матери или от отца. Мендель обозначает их как доминантные. Кроме того, он открыл и промежуточные проявления свойств. Так, например, скрещивание красноцветкового гороха с белоцветковым давало гибриды с розовыми цветками. Однако промежуточное проявление ничего не меняет в законах расщепления. Исследуя потомство гибридов, Мендель установил, что наряду с доминантными признаками, у части растений проявлялись признаки другого исходного родителя, которые в гибридах не исчезают, а переходят в скрытое состояние. Такие признаки он назвал рецессивными. Идея о рецессивности наследственных свойств и сам термин «рецессивность», так же как и термин «доминантность», навсегда вошли в генетику.

Рассмотрев каждый признак в отдельности, ученый сумел точно подсчитать, какая часть потомков получит, например, гладкие семена, а какая - морщинистые, и установил числовое соотношение по каждому признаку. Он дал классический пример роли математики в биологии. Числовое соотношение, полученное ученым, оказалось довольно неожиданным. На каждое растение с белыми цветками приходилось по три растения с красными. При этом красная или белая окраска цветков, например, никак не влияла на цвет плода, высоту стебля и т. д. Каждый признак наследуется растением независимо от другого.

Выводы, к которым пришел Мендель, намного опережали его век. Он не знал, что наследственность сосредоточена в ядрах клеток, а вернее - в хромосомах клеток. Тогда еще не существовало и термина «хромосома». Он не знал, что такое ген. Однако пустоты в знаниях о наследственности не помешали ученому дать им блестящее объяснение. 8 февраля 1865 г. на заседании общества естествоиспытателей в Брно ученый выступил с докладом о гибридизации растений. Доклад был встречен недоуменным молчанием. Слушатели не задали ни одного вопроса, казалось, они ничего не поняли в этой премудрой математике.

В соответствии с существовавшими тогда порядками, отчет Менделя был переслан в Вену, Рим, Петербург, Краков и другие города. Никто не обратил на него внимания. Смесь математики с ботаникой противоречила всем бытовавшим тогда понятиям. Конечно, Мендель понимал, что его открытие идет вразрез со взглядами других ученых на наследственность, господствовавшими в то время. Но имелась еще одна причина, отодвинувшая его открытие на второй план. Дело в том, что в эти годы эволюционная теория Ч. Дарвина совершала свое победоносное шествие по миру. И ученым было не до причуд горохового потомства и педантичной алгебры австрийского естествоиспытателя.

Вскоре Мендель оставил свои исследования гороха. Известный биолог Нэгели посоветовал ему заняться опытами с растением ястребинкой. Эти опыты давали странные и неожиданные результаты. Тщетно бился Мендель над крошечными желтоватыми и красноватыми цветками. Подтвердить результаты, полученные на горохе, ему не удалось. Коварство ястребинки заключалось в том, что развитие ее семян происходило без оплодотворения, а этого не знали ни Г. Мендель, ни Нэгели.

Даже в горячую пору увлечения опытами с горохом и ястребинкой он не забывал о своих монашеских и мирских делах. На этом поприще его настойчивость и упорство были вознаграждены. В 1868 г. Менделя выбирают на высокий пост настоятеля монастыря, который он занимал до конца жизни. И хотя выдающийся ученый прожил нелегкую жизнь, он с благодарностью признавал, что радостных и светлых минут в ней было намного больше. По его словам, научная работа, которой он занимался, принесла ему огромное удовлетворение. Он был убежден, что в скором будущем ее признают во всем мире. Так оно и случилось, правда, уже после его смерти.

Грегор Иоганн Мендель умер 6 января 1884 г. В некрологе среди многочисленных званий и заслуг ученого не было упоминания о том, что он является открывателем закона наследственности.

Мендель не ошибся в своем пророчестве, сделанном перед смертью. Через 16 лет, на пороге XX века, вся биологическая наука была взбудоражена сообщением о вторично открытых законах Менделя. В 1900 г. Г. де Фриз в Голландии, Э. Чермак в Австралии и Карл Корренс в Германии независимо друг от друга переоткрыли законы Менделя и признали его приоритет.

Переоткрытие этих законов вызвало стремительное развитие науки о наследственности и изменчивости организмов - генетики.

Австрийский учитель, биолог.

Основоположник генетики.

«Мендель был супплент (недипломированный учитель), «эауряд-учитель». Делал попытки получить диплом гимназического учителя, но провалил экзамен по биологии. Первый раз не сдал экзамен в 1850 г. на диплом учителя гимназии в Цнайме по биологии. Он не ответил правильно на вопросы о классификации млекопитающих и указании хозяйственного значения наиболее важных видов. Второй раз не сдал экзамен по биологии в 1856 г. на диплом гимназического учителя Высшей реальной школы в Брюнне по причине утраты способности писать».

Новиков А.С., Философия научного поиска, М., «Урсс», 2009 г., с. 264-265.

«Мендель , конечно, был религиозным человеком, монахом-августинцем, но он жил в XIX веке, когда пострижение в монахи было для молодого Менделя лучшим способом обеспечить себе время для занятий наукой. Это решение было эквивалентно получению в наше время стипендии».

Ричард Докинз , Бог как иллюзия, СПб, «Азбука», 2013 г., с. 125.

До Грегора Менделя были выявлены некоторые возможные закономерности наследственности, но они фиксировались в рамках качественного, натуралистического подхода. Заслуга Г. Менделя в том, что «… зная и учитывая все эти явления, открытые, но точно не проанализированные, он так поставил свои опыты и обработал их результаты, что смог дать точный, количественный анализ наследования и перекомбинирования элементарных наследственных признаков в ряду поколений. Из полученных таким образом экспериментальных данных он смог сформулировать вероятностно-статистические и комбинаторные закономерности наследования и построить гипотезу наследственных факторов и чистоты гамет.
В этом Мендель опередил своё время, стал пионером истинного внедрения строгого математического мышления в биологию и создал основу быстрого и прекрасного развития генетики в нашем веке».

Тимофеев-Ресовский Н.В. , О Менделе, Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологии, 1965 г., Том 70, N 14, с. 20.

«Настоящее имя этого человека - Иоганн Мендель , второе он получил при постриге в монахи-августинцы. В обитель он пришёл уставшим от нищеты, царившей на ферме его отца.

Мендель на всю жизнь остался крестьянским мальчишкой, даже в науке. Он не был профессором, не был джентльменом, как его современники в Англии; он был натуралистом-огородником.

Мендель стал монахом, чтобы получить образование. Аббат отправил его в Венский университет, учиться на преподавателя. Однако он был нервным и не очень прилежным студентом. Экзаменатор написал, что ему «не хватает понимания и необходимой ясности знаний», и Менделя отчислили. У мальчика, родившегося на ферме, не было иного выхода, как снова сгинуть в неизвестности в монастыре в Брно (ныне - город в чешской Моравии).

Это произошло в 1853 году, когда Менделю исполнился тридцать один год и он был полным неудачником, как сказали бы сейчас. Учиться его послал Августинский орден Святого Томаша в Брно, а ведь это был орден учителей. Австрийское правительство хотело, чтобы умных крестьянских детей обучали монахи. А Мендель провалился, не смог стать учителем. Ему так и жить теперь всю жизнь с клеймом «несостоявшийся учитель» ? Или кем ему быть? И он решил: он будет всё тем же мальчиком Ханзлем с фермы, а не монахом Грегором. Мысленно он вернулся в то время, когда жил на ферме и увлечённо занимался растениями.

В Вене он попал под влияние одного из самых интересных биологов - Франца Унгера, который придерживался практического взгляда на наследование: никаких духовных субстанций, никаких жизненных сил, давайте придерживаться реальных фактов. И Мендель решил посвятить свою жизнь практическим экспериментам по биологии, которыми он мог заниматься здесь, в монастыре. Однако это увлечение надо было сохранить в секрете, потому что епископ не потерпел бы увлечение монаха биологией. [...]

Мендель, должно быть, много наблюдал и экспериментировал, прежде чем приступить к работе, чтобы убедиться в том, что семь признаков - это как раз то число, которое его устроит. Здесь мы можем проникнуть в тайну его грандиозного ума, который проявляется на каждой странице его рукописи - в алгебраической символике, статистике, в ясной стилистике. Всё свойственное современной генетике делал более ста лет назад человек, умерший в безвестности.

И этого безвестного человека вдохновляла одна критически важная идея о том, что признаки расходятся по принципу «всё или ничего». Мендель утверждал это в то время, когда крупные биологи придерживались аксиомы, что скрещивание ведёт к гибриду, имеющему усредненные признаки родителей. Едва ли можно предположить, что никто никогда не получал рецессивных признаков. Однако, скорее всего, их отбрасывали как слабое звено, потому что придерживались мнения, что наследственность должна идти по пути усреднения.

Где Мендель мог взять модель наследственности «всё или ничего»? Я, конечно, не знаю точно, но позволю себе предположить, что существует одна вещь (и известна она с незапамятных времен), которая настолько банальна, что учёный не станет тратить на её изучение своё драгоценное время. Она может заинтересовать только ребёнка или монаха. Я имею в виду секс - модель поведения, которую постоянно демонстрируют представители противоположных полов в природе.

Животные вступают в сексуальные связи в течение миллионов лет, но никогда не производят монстров или гермафродитов. Результатом соитий становятся самцы и самки. Мужчины и женщины любят друг друга в течение миллиона лет, и всё это время рождаются мальчики и девочки. Таким образом, Мендель увидел, что представитель одного типа, вступая в связь с представителем другого, либо передает все свои признаки, либо не передаёт ничего. Это, судя по всему, Мендель понял до начала экспериментов, потому что во всех его опытах прослеживается стремление установить этот фундаментальный принцип генетики».

Джейкоб Броновски, Восхождение человечества, СПб, «Питер», 2017 г., с. 300-301 и 306.

«Тезис «не количество, а качество» можно подтвердить многими примерами. Так, великий чешский учёный Грегор Иоганн Мендель опубликовал всего четыре статьи по биологии (у него есть ещё ряд работ по метеорологии).
Три из них касались вопросов, не имеющих сейчас большого значения, но одна работа «Опыты над растительными гибридами», всего 47 страниц текста, по сей день почитается образцом точного эксперимента, не только блестяще поставленного, но и проанализированного с поразительной строгостью и гениальной прозорливостью. Целая область знания - генетика - была основана одной этой статьей.
Вряд ли найдётся учёный, который отказался бы быть автором всего лишь одной такой статьи!».

Парин В.В. , О вероятном… О невероятном, М., «Наука», 1973 г., с. 282.

«В 1870-х годах некоторые политически активные подданные Австро-Венгрии слыхали, что в моравском городе Брюннс (по-чешски - Брно) есть такой архиреакционный настоятель монастыря Мендель , который с большим упорством отстаивает отжившие средневековые налоговые привилегии против правительственных реформ. Впрочем, и они к началу 1880-х гг. о брюннском аббате почти забыли. Когда в 1884 году Мендель умер, новый настоятель монастыря поручил решить судьбу архива покойного его ближайшему родственнику - племяннику от сестры Шиндлеру. И Шиндлер без долгих колебаний распорядился сжечь все бумаги за ненадобностью... Хорошо ещё, что все важнейшие результаты Менделя были опубликованы при жизни, пусть и в малотиражном сборнике брюннских любителей естествознания».

Смирнов И.Ю., Взлёты и провалы в истории этносов: о жизни и творчестве Л.Н. Гумилёва - взгляд из XXI века, М., «Ленанд», 2014 г., с. 13.

Н.И. Вавилов писал, что «… гению Менделя удалось с поразительной ясностью и убедительностью экспериментально показать, что отдельные наследственные признаки ведут себя при скрещивании независимо, свободно комбинируясь в потомстве по законам вероятности в определённые числовые отношения. Это явление было объяснено им обусловленностью признаков наследственными зачатками, заключающимися в половых клетках (гаметах). Им дан метод исследования наиболее запутанных биологических явлений, перед тайной которых останавливался естествоиспытатель прошлого века. Более того, Мендель открыл путь к планомерному управлению наследственностью на основе установленных им закономерностей».

Вавилов Н.И., Менделизм и его значение в биологии и агрономии / Грегор Мендель, Опыты над растительными гибридами, М., «Наука», 1965 г., с. 98.

«Существует легенда, что Дарвин прочитал работу Менделя , но не нашел её интересной (возможно, из-за ограниченного знания немецкого языка). Сложно предположить, насколько изменилась бы история биологии, если бы Дарвин использовал идеи Менделя, которые теперь нам кажутся предельно простыми.
Однако этого не произошло.
Ещё удивительнее, что сам Мендель , очевидно хорошо знакомый с «Происхождением видов...», не рассматривал своё открытие в контексте теории Дарвина. […] Посетитель музея Менделя в Брно имеет возможность рассматривать экземпляр немецкого перевода «Происхождения видов...», густо испещрённый пометками Менделя».

Кунин Е.В. , Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции, М., «Центрполиграф», 2014 г., с. 22.

Вероятно, монахам «... не нравилось, чем Мендель занимался. Думаю, епископу, возражавшему против селекции гороха, это не нравилось. Церковники вообще в штыки воспринимали интерес монаха к новой биологии, и в частности к Дарвину , труд которого очень вдохновлял Менделя. Конечно, революционно настроенные чешские коллеги, многих из которых он приютил в монастыре, обожали его до конца жизни. Когда в 1884 году Мендель умер в возрасте 62 лет, на его похоронах играл на органе Леош Яначек, великий чешский композитор. Однако монахи избрали нового аббата, который поспешил сжечь все бумаги Менделя, хранившиеся в монастыре. В результате об открытии Менделя забыли почти на тридцать лет, пока в начале XX века несколько учёных независимо друг от друга не совершили его заново. Так и получилось, что имя и открытие Менделя принадлежат вопреки исторической точности нынешнему столетию, когда генетика на равных вошла в систему естественных наук».

Джейкоб Броновски, Восхождение человечества, СПб, «Питер», 2017 г., с. 307.

Австрийский священник и ботаник Грегор Иоганн Мендель заложил основы такой науки, как генетика. Он математически вывел законы генетики, которые называются сейчас его именем.

Иоганн Мендель родился 22 июля 1822 года в Хайзендорфе, Австрия. Ещё в детстве он начал проявлять интерес к изучению растений и окружающей среды. После двух лет учебы в Институте Философии в Ольмютце Мендель решил уйти в монастырь в Брюнне. Это произошло в 1843 году. При обряде пострижения в монахи ему было дано имя Грегор. Уже в 1847 году он стал священником.

Жизнь священнослужителя состоит не только из молитв. Мендель успевал много времени посвящать учебе и науке. В 1850 году он решил сдать экзамены на диплом учителя, однако провалился, получив "два" по биологии и геологии. 1851-1853 годы Мендель провел в Университете Вены, где изучал физику, химию, зоологию, ботанику и математику. По возвращении в Брюнн отец Грегор начал все-таки преподавать в школе, хотя так никогда и не сдал экзамен на диплом учителя. В 1868 году Иоганн Мендель стал аббатом.

Свои эксперименты, которые, в конце концов, привели к сенсационному открытию законов генетики, Мендель проводил в своем маленьком приходском саду с 1856 года. Надо отметить, что окружение святого отца способствовало научным изысканиям. Дело в том, что некоторые его друзья имели очень хорошее образование в области естествознания. Они часто посещали различные научные семинары, в которых участвовал и Мендель. Кроме того, монастырь имел весьма богатую библиотеку, завсегдатаем которой был, естественно, Мендель. Его очень воодушевила книга Дарвина "Происхождение видов", но доподлинно известно, что опыты Менделя начались задолго до публикации этой работы.

8 февраля и 8 марта 1865 году Грегор (Иоганн) Мендель выступал на заседаниях Общества Естествознания в Брюнне, где рассказал о своих необычных открытиях в неизвестной пока области (которая позже станет называться генетикой). Опыты Грегор Мендель ставил на простых горошинах, однако, позже спектр объектов эксперимента был значительно расширен. В результате, Мендель пришел к выводу, что различные свойства конкретного растения или животного появляются не просто из воздуха, а зависят от "родителей". Информация об этих наследственных свойствах передается через гены (термин, введенный Менделем, от которого произошел термин "генетика"). Уже в 1866 году вышла книга Менделя "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("Эксперименты с растительными гибридами"). Однако современники не оценили революционность открытий скромного священника из Брюнна.

Научные изыскания Менделя не отвлекали его от повседневных обязанностей. В 1868 году он стал аббатом, наставником целого монастыря. В этой должности он отлично отстаивал интересы церкви в целом и монастыря Брюнна, в частности. Ему хорошо удавалось избегать конфликтов с властями и уходить от избыточного налогообложения. Его очень любили прихожане и ученики, молодые монахи.

6 января 1884 года отца Грегора (Иоганна Менделя) не стало. Он похоронен в родном Брюнне. Слава как ученого пришла к Менделю уже после смерти, когда подобные его экспериментам опыты в 1900 году были независимо проведены тремя европейскими ботаниками, которые пришли к аналогичным с Менделем результатам.

Грегор Мендель- учитель или монах?

Судьба Менделя после Богословского института уже устроена. Рукоположенный в священники двадцатисемилетний каноник получил превосходный приход в Старом Брюнне. Он уже целый год готовится сдавать экзамены на степень доктора богословия, когда в его жизни происходят серьезные изменения. Георг Мендель решает довольно резко изменить свою судьбу и отказывается от несения религиозной службы. Он хотел бы изучать природу и ради этой своей страсти решает занять место в Цнаймской гимназии, где к этому времени открывается 7 класс. Он испрашивает место “супплента-профессора”.

В России “профессор”- звание чисто университетское, а в Австрии и Германии так величали даже наставника первоклашек. Гимназический суплент - это скорее, можно перевести как “заурядный учитель”, “помощник учителя”. Это мог быть человек, прекрасно владеющий предметом, но так как он не имел диплома, принимали его на работу скорее временно.

Сохранился и документ, поясняющий столь необычное решение пастора Менделя. Это официальное письмо епископу графу Шафготчу от настоятеля монастыря Святого Томаша прелата Наппа.” Ваше Милостивое Епископское Преосвященство! Высокий Императорско-Королевский Земельный Президиум декретом от 28 сентября 1849 года за № Z 35338 почел за благо назначить каноника Грегора Менделя супплентом в Цнаймскую гимназию. “... Оный каноник образ жизни имеет богобоязненный, воздержанием и добродетельным поведением, его сану полностью соответствующим, сочетающимся с большой преданностью наукам... К попечению же о душах мирян он, однако, пригоден несколько менее, ибо стоит ему очутиться у одра больного, как от вида страданий он бывает, охватываем непреодолимым смятением и сам от сего становится опасно больным, что и побуждает меня сложить с него обязанности духовника “.

Итак, осенью 1849 года каноник и супплент Мендель прибывает в Цнайм, дабы приступить к новым обязанностям. Мендель получает на 40 процентов меньше своих коллег, имевших дипломы. Он пользуется уважением у своих коллег, его любят ученики. Однако преподает он в гимназии не предметы естественнонаучного цикла, а классическую литературу, древние языки и математику. Нужен диплом. Это позволит преподавать ботанику и физику, минералогию и естественную историю. К диплому было 2 пути. Один - окончить университет, другой путь - более краткий - сдать в Вене перед специальной комиссией императорского министерства культов и просвещения экзамены на право преподавать такие-то предметы в таких-то классах.

Законы Менделя

Цитологические основы законов Менделя базируются на:

Парности хромосом (парности генов, обусловливающих возможность развития какого-либо признака)

Особенностях мейоза (процессах, происходящих в мейозе, которые обеспечивают независимое расхождение хромосом с находящимися на них генами к разным плюсам клетки, а затем и в разные гаметы)

Особенностях процесса оплодотворения (случайного комбинирования хромосом, несущих по одному гену из каждой аллельной пары)

Научный метод Менделя

Основные закономерности передачи наследственных признаков от родителей к потомкам были установлены Г. Менделем во второй половине XIX в. Он скрещивал растения гороха, различающиеся по отдельным признакам, и на основе полученных результатов обосновал идею о существовании наследственных задатков, ответственных за проявление признаков. В своих работах Мендель применил метод гибридологического анализа, ставший универсальным в изучении закономерностей наследования признаков у растений, животных и человека.

В отличие от своих предшественников, пытавшихся проследить наследование многих признаков организма в совокупности, Мендель исследовал это сложное явление аналитически. Он наблюдал наследование всего лишь одной пары или небольшого числа альтернативных (взаимоисключающих) пар признаков у сортов садового гороха, а именно: белые и красные цветки; низкий и высокий рост; желтые и зеленые, гладкие и морщинистые семена гороха и т. п. Такие контрастные признаки называются аллелями, а термин “аллель” и “ген” употребляют как синонимы.

Для скрещиваний Мендель использовал чистые линии, т. е. потомство одного самоопыляющегося растения, в котором сохраняется сходная совокупность генов. Каждая из этих линий не давала расщепления признаков. Существенным в методике гибридологического анализа было и то, что Мендель впервые точно подсчитал число потомков - гибридов с разными признаками, т. е. математически обработал полученные результаты и ввел для записи различных вариантов скрещивания принятую в математике символику: А, В, С, D и т. д. Этими буквами он обозначал соответствующие наследственные факторы.

В современной генетике приняты следующие условные обозначения при скрещивании: родительские формы - Р; полученные от скрещивания гибриды первого поколения - F1; гибриды второго поколения - F2, третьего - F3 и т. д. Само скрещивание двух особей обозначают знаком х (например: АА х aа).

Из множества разнообразных признаков скрещиваемых растений гороха в первом опыте Мендель учитывал наследование лишь одной пары: желтые и зеленые семена, красные и белые цветки и т. д. Такое скрещивание называется моногибридным. Если прослеживают наследование двух пар признаков, например желтые гладкие семена гороха одного сорта и зеленые морщинистые другого, то скрещивание называют дигибридным. Если же учитывают три и большее число пар признаков, скрещивание называют полигибридным.

Закономерности наследования признаков

Аллели - обозначают буквами латинского алфавита, при этом одни признаки Мендель назвал доминирующими (преобладающими) и обозначил их заглавными буквами - А, В, С и т. д., другие - рецессивными (уступающими, подавляемыми), которые обозначил строчными буквами - а, в, с и т. д. Поскольку каждая хромосома (носитель аллелей или генов) содержит лишь одну из двух аллелей, а гомологичные хромосомы всегда парные (одна отцовская, другая материнская), в диплоидных клетках всегда есть пара аллелей: АА, аа, Аа, ВВ, bb. Bb и т. д. Особи и их клетки, имеющие в своих гомологичных хромосомах пару одинаковых аллелей (АА или аа), называются гомозиготными. Они могут образовывать только один тип половых клеток: либо гаметы с аллелью А, либо гаметы с аллелью а. Особи, у которых в гомологичных хромосомах их клеток имеются и доминантный, и рецессивный гены Аа, называются гетерозиготными; при созревании половых клеток они образуют гаметы двух типов: гаметы с аллелем А и гаметы с аллелем а. У гетерозиготных организмов доминантная аллель А, проявляющаяся фенотипически, находится в одной хромосоме, а рецессивная аллель а, подавляемая доминантом, - в соответствующем участке (локусе) другой гомологичной хромосомы. В случае гомозиготности каждая из пары аллелей отражает либо доминантное (АА), либо рецессивное (аа) состояние генов, которые в обоих случаях проявят свое действие. Понятие о доминантных и рецессивных наследственных факторах, впервые примененное Менделем, прочно утвердилось в современной генетике. Позже были введены понятия генотип и фенотип. Генотип - совокупность всех генов, которые имеются у данного организма. Фенотип - совокупность всех признаков и свойств организма, которые выявляются в процессе индивидуального развития выданных условиях. Понятие фенотип распространяется на любые признаки организма: особенности внешнего строения, физиологических процессов, поведения и т. д. Фенотипическое проявление признаков всегда реализуется на основе взаимодействия генотипа с комплексом факторов внутренней и внешней среды.

Мендель Иоганн Грегор (1822 по 1884 г.) – монах-августинец, обладатель почётного церковного титула, основоположник известного «Закона Менделя» (учение о наследственности), австрийский биолог и естествоиспытатель.
Считается первым исследователем, стоящим у истоков современной генетики.

Сведения о рождении и детстве Грегора Менделя

Родился Грегор Мендель 20 июля 1822 года в небольшом городке сельского типа Хейнцендорф в глубинке австрийской империи. Во многих источник указанно, что датой его рождения является 22 июля, однако это утверждение ошибочно, в этот день он был крещён.
Иоганн рос и воспитывался в крестьянской семье немецко-славянского происхождения, был младшим ребёнком Розины и Антона Мендель.

Обучение и религиозная деятельность

С раннего возраста у будущего ученого стал проявляться интерес к природе. Окончив деревенскую школу, Иоганн поступает в гимназию городка Троппау и учится там шесть классов, вплоть до 1840 года. После получения начального образования, в 1841 поступает в университет Ольмюца на философские курсы. Материальное положение семьи Иоганна в эти годы сильно ухудшилось и ему приходилось заботиться о себе самому. Окончив в конце 1843 года курсы философии, Иоганн Мендель принимает решение стать послушником Августинского монастыря в Брюнне, где вскоре берёт себе имя Грегор.
Последующие четыре года (1844-1848) любознательный молодой человек проходит обучение в богословом институте. В 1847 году Иоганн Мендель становится священником.
Благодаря имеющейся в Августинском монастыре святого Фомы огромной библиотеке, богатой старинными фолиантами, научными и философскими трудами мыслителей, Грегору удавалось самостоятельно изучать множество дополнительных наук и восполнять пробелы в знаниях. Попутно начитанный студент не раз замещал преподавателей одной из школ, в их отсутствие.
В 1848 году при сдаче экзаменов на преподавателя, Грегор Мендель неожиданно получает отрицательные результаты по нескольким предметам (геология и биология). Следующие три года (1851-1853) работает учителем греческого языка, латиницы и математики в гимназии городка Цнайм.

Увидев сильный интерес Менделя к науке, настоятель монастыря святого Фомы помогает ему продолжить под руководством австрийского цитолога Унгера Франца обучение в Венском университете. Именно семинары в этом университете привили Иоганну интерес к процессу скрещивания (гибридизации) растений.
Будучи еще неопытным квалифицированным специалистом, Иоганн в 1854 году получает место в региональной школе Брюнна и начинает преподавать там физику и историю. В 1856 году он пробует ещё несколько раз повторно пересдать экзамен по биологии, но результаты и в этот раз были неудовлетворительными.

Вклад в генетику, первые открытия

Продолжая преподавательскую деятельность и дополнительно изучая механизм изменения процессов роста и признаков растений, Мендель начинает проводить обширные эксперименты в монастырском саду. В период с 1856 по 1863 год, ему удалось выяснить закономерность механизмов наследования растительных гибридов путём их скрещивания, на примере гороха.

Научные труды

В начале 1865 года данные своих трудов Иоганн представил коллегии опытных естествоиспытателей Брюнна. Через полтора года его труды были опубликованы, получив название «Опыты над растительными гибридами». Заказав несколько десятков изданных экземпляров своей работы, он отправил их крупным исследователям-биологам. Но особого интереса эти труды не вызвали.
Этот случай можно назвать поистине редким, в истории человечества. Работы великого учёного стали началом рождения новой науки, ставшей фундаментом современной генетики. До появления его работ, была масса попыток гибридизации, но они не были настолько успешны.

Сделав важнейшее открытие и не увидев к нему интереса со стороны научного общества, Иоганн предпринял попытки скрещивания других видов. Свои опыты он стал проводить на пчёлах и растениях семейства Сложноцветных. К сожалению, попытки были безуспешными, на других видах его труды не подтверждались. Основной причиной стали особенности размножения пчёл и растений, о которых на тот момент науке ничего не было известно и возможность их учесть отсутствовала. В конечном итоге Иоганн Мендель разочаровался в своём открытие и перестал заниматься дальнейшими исследованиями в сфере биологии.

Завершение научного творчества и последние годы жизни

Получив почётный церковный, католический титул в 1868 году, Мендель стал настоятелем знаменитого Старобрненского монастыря, там и прошла оставшаяся часть его жизнь.

Скончался Иоганн Грегор Мендель 6 января 1884 года в Чешской Республике, город Брюнн (в настоящее время город Брно).
На протяжение 15 лет, в период его жизни, его работы публиковались в научных сводках. О кропотливой работе ученого было известно многим ботаникам, но его деятельность не воспринималась ими в серьёз. Важность сделанного им великого открытия была осознан лишь в конце двадцатого века, с развитием генетики.
В Старобрненском монастыре, в его память воздвигнут памятник и мемориальная доска, с его словами: «Моё время ещё придёт». Подлинные труды, рукописи и предметы, которыми он пользовался, находятся в музее Менделя города Брно.