Gregor Mendel

Rätt pastor

Gregor Mendel

OSA
Gregor Mendel 2.jpg
Född
Johann Mendel

( 1822-07-20 ) 20 juli 1822
Heinzendorf bei Odrau , Schlesien , österrikiska riket
dog 6 januari 1884 (1884-01-06) (61 år gammal)
Brünn , Mähren , Österrike-Ungern (nu Brno , Tjeckien )
Nationalitet österrikisk
Alma mater
Universitetet i Olmütz Universitetet i Wien
Känd för Skapar vetenskapen om genetik
Vetenskaplig karriär
Fält Genetik
institutioner St Thomas's Abbey
Kyrklig karriär
Religion Kristendomen
Kyrka Katolsk kyrka
Prästvigd 25 december 1846
Del av en serie om
genetik
Hybridogenesis in water frogs gametes.svg
Nyckelkomponenter
Historia och ämnen
Forskning
Personlig medicin

Gregor Johann Mendel OSA ( / ˈ m ɛ n d əl / ; tjeckiska : Řehoř Jan Mendel ; 20 juli 1822 – 6 januari 1884) var en österrikisk biolog, meteorolog, matematiker, augustinerbroder och abbot i St. Thomas' Abbey ( St. Brno ), Margraviatet av Mähren . Mendel föddes i en tysktalande familj i den schlesiska delen av det österrikiska riket (dagens Tjeckien ) och fick postumt erkännande som grundaren av den moderna vetenskapen om genetik . Även om bönder hade vetat i årtusenden att korsning av djur och växter kunde gynna vissa önskvärda egenskaper , etablerade Mendels ärtväxtexperiment som genomfördes mellan 1856 och 1863 många av reglerna för ärftlighet , som nu hänvisas till som lagarna för mendelskt arv .

Mendel arbetade med sju egenskaper hos ärtväxter: plantans höjd, baljans form och färg, fröets form och färg samt blomställning och färg. Med fröfärg som ett exempel, visade Mendel att när en äkta förökande gul ärta och en äkta grön ärta korsades producerade deras avkomma alltid gula frön. Men i nästa generation dök de gröna ärterna upp igen i förhållandet 1 grön till 3 gul. För att förklara detta fenomen myntade Mendel termerna " recessiv " och " dominant " med hänvisning till vissa egenskaper. I det föregående exemplet är den gröna egenskapen, som tycks ha försvunnit i den första barngenerationen, recessiv och den gula dominerande. Han publicerade sitt arbete 1866, och demonstrerade handlingar av osynliga "faktorer" - som nu kallas gener - för att förutsägbart bestämma egenskaperna hos en organism.

Den djupa betydelsen av Mendels verk erkändes inte förrän i början av 1900-talet (mer än tre decennier senare) med återupptäckten av hans lagar. Erich von Tschermak , Hugo de Vries och Carl Correns verifierade oberoende flera av Mendels experimentella fynd 1900, vilket inledde genetikens moderna tidsålder.

tidigt liv och utbildning

Mendel föddes i en tysktalande familj i Heinzendorf bei Odrau (nu Hynčice, Tjeckien ), vid den Mähriska - Schlesiska gränsen, det österrikiska imperiet . Han var son till Anton och Rosine (Schwirtlich) Mendel och hade en äldre syster, Veronika, och en yngre, Theresia. De bodde och arbetade på en gård som hade ägts av familjen Mendel i minst 130 år (huset där Mendel föddes är nu ett museum tillägnat Mendel). Under sin barndom arbetade Mendel som trädgårdsmästare och studerade biodling . Som ung gick han på gymnasium i Troppau (nuvarande Opava, Tjeckien). Han fick ta ledigt fyra månader under gymnasiestudierna på grund av sjukdom. [ citat behövs ] Från 1840 till 1843 studerade han praktisk och teoretisk filosofi och fysik vid det filosofiska institutet vid universitetet i Olmütz (nu Olomouc, Tjeckien), och tog ytterligare ett år ledigt på grund av sjukdom. Han kämpade också ekonomiskt för att betala för sina studier, och Theresia gav honom sin hemgift. Senare hjälpte han till att försörja hennes tre söner, varav två blev läkare.

Han blev munk delvis för att det gjorde det möjligt för honom att skaffa en utbildning utan att behöva betala för det själv. Som son till en kämpande bonde besparade klosterlivet, med hans ord, honom den "ständiga ångesten för ett medel för försörjning". Född Johann Mendel, fick han namnet Gregor ( Řehoř på tjeckiska) när han gick med i Saint Augustine-orden .

Akademisk karriär

När Mendel kom in på den filosofiska fakulteten leddes institutionen för naturvetenskap och jordbruk av Johann Karl Nestler som bedrev omfattande forskning om ärftliga egenskaper hos växter och djur, särskilt får. På rekommendation av sin fysiklärare Friedrich Franz gick Mendel in i Augustinian St Thomas's Abbey i Brünn (nu Brno , Tjeckien) och började sin utbildning som präst. Mendel arbetade som vikarierande gymnasielärare. 1850 underkände han den muntliga delen, den sista av tre delar, av sina prov för att bli legitimerad gymnasielärare. År 1851 skickades han till universitetet i Wien för att studera under sponsring av abbot Cyril František Napp [ cz ] så att han kunde få mer formell utbildning. I Wien var hans professor i fysik Christian Doppler . Mendel återvände till sitt kloster 1853 som lärare, främst i fysik. 1856 tog han examen för att bli legitimerad lärare och underkände återigen den muntliga delen. 1867 ersatte han Napp som abbot i klostret.

Efter att han upphöjdes till abbot 1868, slutade hans vetenskapliga arbete i stort sett, eftersom Mendel blev överbelastad med administrativt ansvar, särskilt en tvist med den civila regeringen om dess försök att införa särskilda skatter på religiösa institutioner. Mendel dog den 6 januari 1884, 61 år gammal, i Brünn, Mähren, Österrike-Ungern (nuvarande Tjeckien), av kronisk nefrit . Den tjeckiske kompositören Leoš Janáček spelade orgel på sin begravning. Efter hans död brände den efterträdande abboten alla papper i Mendels samling, för att markera ett slut på tvisterna om beskattning. Uppgrävningen av Mendels lik 2021 gav några fysiognomiska detaljer som kroppshöjd (168 cm (66 tum)) . Hans genom analyserades och avslöjade att Mendel också led av hjärtproblem.

Bidrag

Experiment på växthybridisering

Huvudartikel: Mendelsk arv
Dominanta och recessiva fenotyper. (1) Föräldragenerering. (2) F1 generation. (3) F2 generation.

Mendel, känd som "modern genetiks fader", valde att studera variationen i växter i sitt klosters 2 hektar stora experimentträdgård.

Efter inledande experiment med ärtväxter bestämde sig Mendel för att studera sju egenskaper som verkade vara nedärvda oberoende av andra egenskaper: fröform, blomfärg, fröskalsfärg, baljform, omogen baljfärg, blommans placering och planthöjd. Han fokuserade först på fröformen, som antingen var kantig eller rund. Mellan 1856 och 1863 odlade och testade Mendel cirka 28 000 växter, varav majoriteten var ärtväxter ( Pisum sativum) . Denna studie visade att när äkta avel olika sorter korsades till varandra (t.ex. höga växter befruktade av korta växter), i den andra generationen, hade en av fyra ärtplantor renrasiga recessiva egenskaper, två av fyra var hybrider , och en av fyra var renrasiga dominanta . Hans experiment ledde till att han gjorde två generaliseringar, lagen om segregation och lagen om oberoende sortiment , som senare kom att kallas Mendels arvslagar.

Inledande mottagning av Mendels verk

Mendel presenterade sin artikel, Versuche über Pflanzenhybriden (" Experiment på växthybridisering ") vid två möten i Natural History Society of Brno i Mähren den 8 februari och 8 mars 1865. Den genererade några positiva rapporter i lokala tidningar, men ignorerades av vetenskapssamfundet. När Mendels papper publicerades 1866 i Verhandlungen des naturforschenden Vereines i Brünn, ansågs det huvudsakligen om hybridisering snarare än arv, hade liten inverkan och citerades endast omkring tre gånger under de följande trettiofem åren. Hans tidning kritiserades vid den tiden, men anses nu vara ett framstående verk. Noterbart Charles Darwin inte var medveten om Mendels papper, och det är tänkt att om han hade varit medveten om det, så skulle genetiken som den existerar nu ha fått fäste mycket tidigare. Mendels vetenskapliga biografi ger således ett exempel på misslyckandet hos obskyra, mycket originella innovatörer att få den uppmärksamhet de förtjänar .

Återupptäckt av Mendels verk

Ett fyrtiotal forskare lyssnade på Mendels två banbrytande föreläsningar, men det verkar som om de inte förstod hans arbete. Senare förde han också en korrespondens med Carl Nägeli , en av tidens ledande biologer, men även Nägeli misslyckades med att uppskatta Mendels upptäckter. Ibland måste Mendel ha hyst tvivel om sitt arbete, men inte alltid: "Min tid kommer", enligt uppgift berättade han för en vän, Gustav von Niessl.

Under Mendels liv, hade de flesta biologer idén att alla egenskaper överfördes till nästa generation genom blandningsarv , där egenskaperna från varje förälder beräknas i genomsnitt. Exempel på detta fenomen förklaras nu av verkan av flera gener med kvantitativa effekter . Charles Darwin försökte utan framgång förklara arv genom en teori om pangenesis . Det var inte förrän i början av 1900-talet som betydelsen av Mendels idéer insågs.

År 1900 ledde forskning som syftade till att hitta en framgångsrik teori om diskontinuerligt arv snarare än blandat arv till oberoende dubblering av hans arbete av Hugo de Vries och Carl Correns , och återupptäckten av Mendels skrifter och lagar. Båda erkände Mendels prioritet, och det anses troligt att de Vries inte förstod resultaten han hade hittat förrän efter att ha läst Mendel. Även om Erich von Tschermak ursprungligen också krediterades med återupptäckt, accepteras detta inte längre eftersom han inte förstod Mendels lagar . Även om de Vries senare tappade intresset för mendelism, började andra biologer etablera modern genetik som en vetenskap. Alla dessa tre forskare, var och en från ett annat land, publicerade sin återupptäckt av Mendels verk inom två månader våren 1900.

Mendels resultat replikerades snabbt och genetisk koppling fungerade snabbt. Biologer strömmade till teorin; även om det ännu inte var tillämpbart på många fenomen, försökte det ge en genotypisk förståelse av ärftlighet som de ansåg saknades i tidigare studier av ärftlighet, som hade fokuserat på fenotypiska tillvägagångssätt. Mest framträdande av dessa tidigare tillvägagångssätt var Karl Pearsons och WFR Weldons biometriska skola , som till stor del baserades på statistiska studier av fenotypvariation. Det starkaste motståndet mot denna skola kom från William Bateson , som kanske gjorde mest under de första dagarna av att publicera fördelarna med Mendels teori (ordet " genetik ", och mycket av disciplinens andra terminologi, härstammar från Bateson). Denna debatt mellan biometriker och Mendelians var extremt livlig under de första två decennierna av 1900-talet, med biometriker som hävdade statistisk och matematisk rigor, medan Mendelians hävdade en bättre förståelse av biologi. Modern genetik visar att Mendels ärftlighet i själva verket är en naturlig biologisk process, även om inte alla gener från Mendels experiment är förstått ännu.

Till slut kombinerades de två tillvägagångssätten, särskilt genom arbete utfört av RA Fisher så tidigt som 1918. Kombinationen, på 1930- och 1940-talen, av Mendelsk genetik med Darwins teori om naturligt urval resulterade i den moderna syntesen av evolutionär biologi .

Andra experiment

Mendel började sina studier om ärftlighet med hjälp av möss. Han var i St Thomas's Abbey men hans biskop gillade inte att en av hans bröder studerade djursex, så Mendel bytte till växter. Mendel födde också upp bin i ett bihus som byggdes åt honom, med hjälp av bikupor som han designade. Han studerade också astronomi och meteorologi och grundade "österrikiska meteorologiska sällskapet" 1865. Majoriteten av hans publicerade verk var relaterade till meteorologi.

Mendel experimenterade också med hökgräs ( Hieracium ) och honungsbin . Han publicerade en rapport om sitt arbete med hökgräs, en grupp växter av stort intresse för forskare vid den tiden på grund av deras mångfald. Men resultaten av Mendels arvsstudie i hökgräs var till skillnad från hans resultat för ärter; den första generationen var mycket varierande och många av deras avkommor var identiska med moderns förälder. I sin korrespondens med Carl Nägeli diskuterade han sina resultat men kunde inte förklara dem. Det var inte uppskattat förrän i slutet av artonhundratalet att många hökgräsarter var apomiktiska och producerade de flesta av sina frön genom en asexuell process.

Inget av hans resultat på bin överlevde, förutom ett förbigående omnämnande i rapporterna från Moravian Apiculture Society. Allt som är definitivt känt är att han använde cyprianiska och karniolanbin, som var särskilt aggressiva till irritation för andra munkar och besökare av klostret så att han ombads att bli av med dem. Mendel, å andra sidan, var förtjust i sina bin, och kallade dem "mina käraste små djur".

Han beskrev också nya växtarter , och dessa betecknas med den botaniska författarförkortningen "Mendel".

Mendelsk paradox

1936 rekonstruerade Ronald Fisher , en framstående statistiker och befolkningsgenetiker, Mendels experiment, analyserade resultat från F2 (andra filial) generationen och fann att förhållandet mellan dominanta och recessiva fenotyper (t.ex. gula mot gröna ärtor; runda kontra rynkiga ärtor) var osannolikt och konsekvent för nära det förväntade förhållandet 3 till 1. Fisher hävdade att "data från de flesta, om inte alla, experimenten har förfalskats för att nära överensstämma med Mendels förväntningar." Mendels påstådda observationer, enligt Fisher, var "avskyvärda", "chockerande" och "kokta".

Andra forskare håller med Fisher om att Mendels olika observationer kommer obehagligt nära Mendels förväntningar. AWF Edwards , till exempel, påpekar: "Man kan applådera den lyckliga spelaren, men när han har tur igen imorgon, och nästa dag och följande dag, har man rätt att bli lite misstänksam". Tre andra bevis ger också stöd för påståendet att Mendels resultat verkligen är för bra för att vara sant.

Fishers analys gav upphov till den mendelska paradoxen : Mendels rapporterade data är statistiskt sett för bra för att vara sanna, men "allt vi vet om Mendel tyder på att det var osannolikt att han skulle engagera sig i vare sig avsiktligt bedrägeri eller i omedveten justering av sina observationer." Ett antal författare har försökt lösa denna paradox.

  Ett försök till förklaring åberopar bekräftelsebias . Fisher anklagade Mendels experiment som "starkt partisk i riktning mot överensstämmelse med förväntan [... ] för att ge teorin fördelen av tvivel". I sin artikel från 2004 drog JW Porteous slutsatsen att Mendels observationer verkligen var osannolika. Reproduktion av experimenten har dock visat att det inte finns någon verklig partiskhet mot Mendels data.

Ett annat försök att lösa den Mendelska paradoxen konstaterar att det ibland kan uppstå en konflikt mellan det moraliska imperativet av en fördomsfri återgivning av ens faktaobservationer och det ännu viktigare imperativet att föra fram vetenskaplig kunskap. Mendel kan ha känt sig tvungen att "förenkla sina uppgifter för att möta verkliga, eller fruktade, redaktionella invändningar." En sådan handling skulle kunna motiveras på moraliska grunder (och därmed ge en lösning på den mendelska paradoxen), eftersom alternativet – att vägra att följa – kan ha försenat tillväxten av vetenskaplig kunskap. På samma sätt, som så många andra obskyra innovatörer av vetenskap, var Mendel, en föga känd innovatör av arbetarklassbakgrund, tvungen att "bryta igenom de kognitiva paradigm och sociala fördomar" hos sin publik. Om ett sådant genombrott "bäst kunde uppnås genom att medvetet utelämna vissa observationer från hans rapport och anpassa andra för att göra dem mer välsmakande för hans publik, skulle sådana handlingar kunna motiveras på moraliska grunder."

Daniel L. Hartl och Daniel J. Fairbanks avvisar direkt Fishers statistiska argument, vilket tyder på att Fisher tolkade Mendels experiment felaktigt. De finner det troligt att Mendel fick fler än 10 avkommor och att resultaten motsvarade förväntningarna. De avslutar: "Fishers påstående om avsiktlig förfalskning kan äntligen läggas ner, eftersom det vid en närmare analys har visat sig sakna stöd av övertygande bevis." 2008 skrev Hartl och Fairbanks (med Allan Franklin och AWF Edwards) en omfattande bok där de drog slutsatsen att det inte fanns några skäl att hävda att Mendel fabricerade hans resultat, inte heller att Fisher medvetet försökte förminska Mendels arv. Omvärdering av Fishers statistiska analys, enligt dessa författare, motbevisar också uppfattningen om bekräftelsebias i Mendels resultat.

Åminnelse

Mount Mendel i Nya Zeelands Paparoa Range uppkallades efter honom 1970 av Institutionen för vetenskaplig och industriell forskning . För att fira hans 200-årsdag grävdes Mendels kropp upp och hans DNA sekvenserades.

Se även

Vidare läsning

  • William Bateson   Mendel, Gregor; Bateson, William (2009). Mendels principer om ärftlighet: ett försvar, med en översättning av Mendels originaldokument om hybridisering (Cambridge Library Collection – Life Sciences) . Cambridge, Storbritannien: Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-00613-2 . Online-faxupplaga: Electronic Scholarly Publishing, utarbetad av Robert Robbins
  • Hugo Iltis , Gregor Johann Mendel. Leben, Werk und Wirkung . Berlin: J. Springer. 426 sidor. (1924)
    • Översatt av Eden och Cedar Paul som Mendels liv . New York: WW Norton & Co, 1932. 336 sidor. New York: Hafner, 1966: London: George Allen & Unwin, 1966. Ann Arbor: University Microfilms International, 1976.
    • Översatt av Zhenyao Tan som Mên-tê-êrh chuan . Shanghai: Shang wu yin shu guan, 1924. 2 vol. i 1, 661 s. Shanghai: Shang wu yin shu guan, Minguo 25 [1936].
    • Översatt som Zasshu shokubutsu no kenkyū. Tsuketari Menderu shōden . Tōkyō: Iwanami Shoten, Shōwa 3 [1928]. 100 s. Översatt av Yuzuru Nagashima som Menderu no shōgai . Tōkyō: Sōgensha, Shōwa 17 [1942]. Menderu den . Tōkyō: Tōkyō Sōgensha, 1960.
  •   Klein, Jan; Klein, Norman (2013). Solitude of a Humble Genius – Gregor Johann Mendel: Volym 1 . Heidelberg: Springer. ISBN 978-3-642-35253-9 .
  • Robert Lock, Recent Progress in the Study of Variation, Heredity and Evolution , London, 1906
  •   Orel, Vítĕzslav (1996). Gregor Mendel: den första genetikern . Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-854774-7 .
  • Punnett, Reginald Crundall (1922). Mendelism . London: Macmillan. (1:a utg. 1905)
  • Curt Stern och Sherwood ER (1966) The Origin of Genetics .
  • Taylor, Monica (juli–september 1922). "Abbot Mendel" . Dublin recension . London: W. Spooner.
  •   Tudge, Colin (2000). I Mendels fotnoter: en introduktion till vetenskapen och teknikerna för gener och genetik från artonhundratalet till det tjugoandra . London: Vintage. ISBN 978-0-09-928875-6 .
  •   Waerden, BLVD (1968). "Mendels experiment". Centaurus . 12 (4): 275–88. Bibcode : 1968Cent...12..275V . doi : 10.1111/j.1600-0498.1968.tb00098.x . PMID 4880928 . tillbakavisar anklagelser om "datautjämning"
  • James Walsh, Catholic Churchmen in Science , Philadelphia: Dolphin Press, 1906
  • Windle, Bertram CA (1915). "Mendel och hans teori om ärftlighet" . Ett århundrade av vetenskaplig tanke och andra essäer . Brännskador och havre.
  • Zumkeller, Adolar; Hartmann, Arnulf (1971). "Nyligen upptäckte predikanskisser av Gregor Mendel". Folia Mendeliana . 6 : 247–52.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Gregor_Mendel&oldid=1140661470 "