Hver var Gregor Mendel og fyrir hvað er hann frægur?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hver var Gregor Mendel og fyrir hvað er hann frægur?
Johann Gregor Mendel er oft nefndur faðir erfðafræðinnar, en hann sýndi fyrstur manna fram á með tilraunum hvernig einkenni gætu erfst á milli kynslóða og setti fram kenninguna um erfðaefnið.

Mendel fæddist 22. júlí árið 1822 í Heinzendorf í Moravíu, sem nú heitir Tékkland. Þetta svæði var þá hluti af austurríska keisaraveldinu og var fjölskylda Mendels því þýskumælandi. Foreldrar Mendels voru bændur og sjálfur vann hann sem garðyrkjumaður í æsku. Á unglingsárum stundaði hann nám við Heimspekistofnunina (e. Philosophical Institute) í Olomouc og árið 1843 gekk hann til liðs við munkareglu Ágústína í St. Thomas í Brno. Þar var hann vígður prestur árið 1847 og tók upp nafnið Gregor. Í Tómasarklaustrinu var mjög öflugt samfélag fræðimanna og árið 1851 var Mendel sendur til náms við Háskólann í Vínarborg. Árið 1853 sneri hann aftur til klaustursins og kenndi þar eðlisfræði.

Snemma í barnæsku varð Mendel mikill náttúruunnandi og hann hafði mikinn áhuga á þróunarfræði og breytileika náttúrunnar. Hann hóf að rannsaka breytileika plantna í tilraunagarði klaustursins eftir hvatningu frá bæði prófessorum sínum við Háskólann í Vín og félögum sínum í klaustrinu. Mendel hafði oft velt því fyrir sér hvernig plöntur öðluðust sérkenni sín, og sagan segir að á gangi í kringum klaustrið hafi hann rekist á óvenjulegt afbrigði af skrautjurt sem óx í kringum klaustrið. Hann gróf jurtina upp og plantaði henni aftur við hliðina á venjulegu afbrigði sömu jurtar. Með þessu vildi hann kanna hvort það væri eingöngu umhverfið sem hefði áhrif á útlit og byggingu jurtanna. Hann ræktaði afkvæmi upphaflegu jurtanna hlið við hlið í nákvæmlega sama umhverfi, en þrátt fyrir það fengu afkvæmin nákvæmlega sömu einkenni og foreldraplönturnar. Hann ályktaði því að það væri ekki eingöngu umhverfið sem hefði áhrif á útlit og byggingu plantna.

Í kjölfarið á þessari tilraun hóf Mendel ræktun baunaplantna sem höfðu ákveðin ólík útlitseinkenni sem auðvelt var að greina. Á árunum milli 1856 og 1863 ræktaði Mendel og rannsakaði um 28.000 baunaplöntur. Út frá niðurstöðum rannsókna sinna gerði hann eftirfarandi ályktanir:

1. Tilvist erfðaeinda (gena): Að eiginleikar erfðust milli foreldra og afkvæma með sérstökum eindum sem við nefnum núna gen.
2. Gen eru í pörum: Breytileiki í erfðum stafar af ólíkum genum sem stýra sömu einkennum. Þegar kynfrumur foreldra renna saman og mynda okfrumu, þá fær okfruman eitt gen frá hvoru foreldri fyrir hvert einkenni. Þetta getur verið sama gerð af geni (einstaklingur verður arfhreinn um einkennið) eða ólík gerð frá hvoru foreldri (einstaklingur verður arfblendinn um einkennið). Þessi genapör kallast samsætur.
3. Reglan um aðskilnað: Genasamsætur aðskiljast við myndun kynfrumna og skiptast jafnt niður á þær.
4. Erfðaefni kynfrumna: Hver kynfruma hefur aðeins annað gen genasamsæta.
5. Tilviljanakennd frjóvgun: Sameining kynfrumna foreldra við myndun okfrumna er tilviljanakennd, það er kynfrumur sameinast án tillits til genasamsetningar þeirra.

Út frá þessum niðurstöðum hafa verið settar fram tvær reglur um erfðir sem eru venjulega kallaðar lögmál Mendels:

Fyrsta Lögmál Mendels:

Fyrsta lögmál Mendels er einnig oft nefnt lögmálið um jafnan aðskilnað. Genapör (samsætur) aðskiljast á þann hátt við myndun kynfrumna, að helmingur kynfrumnanna ber annan helming genaparsins og hinn helmingur kynfrumnanna ber hinn hluta genaparsins.

Annað Lögmál Mendels:

Annað lögmál Mendels er einnig oft nefnt lögmálið um óháða röðun. Það segir í megindráttum að einkenni erfist óháð öðrum einkennum. Í dag er hins vegar vitað að þetta er ekki alltaf raunin, þar sem einkennum getur verið stýrt af genum sem liggja á sama litningi og erfast því ekki óháð hvort öðru. Í dag er því annað lögmál Mendels venjulega orðað á annan hátt. Það er að genapör á ólíkum litningum raðist í kynfrumur óháð hvert öðru.

Mendel birti niðurstöður sínar í grein sem hann nefndi Rannsóknir á erfðablöndun plantna (e. Experiments on Plant Hybridization). Hann kynnti niðurstöðurnar upphaflega á tveimur fundum Náttúrufræðifélags Brunn í Bohemiu árið 1865, en greinin kom formlega út árið 1866 í Tímariti Náttúrufræðifélags Brunn (e. Proceedings of the Natural History Society of Brunn) Greinin hafði hins vegar lítil áhrif á vísindasamfélagið þegar hún kom út og vakti litla athygli. Á næstu 35 árum var einungis vitnað í hana þrisvar sinnum og hún féll því að mestu í gleymsku.

Mendel var gerður að ábóta árið 1868 og lét þá að mestu af vísindastörfum vegna mikillar stjórnsýslulegrar ábyrgðar og vinnu sem staðan krafðist. Mendel lést úr þrálátri nýrnabólgu 6. janúar árið 1884 í klaustrinu í Brno. Hann lifði því ekki að sjá störf sín viðurkennd sem byltingu í náttúruvísindum og upphaf erfðafræðinnar.

Það var ekki fyrr en eftir aldamótin 1900 sem vísindamenn gerðu sér loks grein fyrir mikilvægi rannsókna Mendels. Verk hans voru grafin upp af vísindamönnunum Hugo de Vries (1848-1935), Carl Correns (1864-1933) og Erich von Tschermak (1871-1962) sem komist höfðu að sömu niðurstöðum og hann. Eftir nokkrar deilur um mikilvægi þessara rannsókna opnuðust þó augu vísindasamfélagsins fyrir því hversu merka uppgötvun Mendel hafði gert og í kjölfarið hófust nánari rannsóknir á erfðum og erfðafræðin sem fræðigrein varð til.

Heimildir og myndir:

• Griffiths, A.J.F., Miller, J.H., Suzuki, D.T., Lewontin, R.C. og Gelbart, W.M. 2002. An Introduction to Genetic Analysis. W.H. Freeman and Company, New York.
• Wikipedia Encyclopedia: Gregor Mendel

Fleiri spurningar sem hafa borist um Johann Gregor Mendel:

• Hvað geturðu sagt mér um Gregor Mendel? Hvernig var æska hans? (Erna Teitsdóttir)
• Hver eru lögmál Gregors Mendels? (Berglind Þorsteinsdóttir)
• Hver var Gregor Mendel? (Sigurlaug Kjartansdóttir)

...