Gregor Mendel – Mendeli pärilikkuse avastaja ja geneetika rajaja
Gregor Mendel — geneetika isa: kuidas tema herneristamised paljastasid Mendeli pärilikkuse, dominantsete ja retsessiivsete tunnuste seaduspärad.
Gregor Johann Mendel (Heinzendorf, Austria, 20. juuli 1822 – Brünn, Austria‑Ungari, 6. jaanuar 1884) oli Austria munk ja botaanik, kelle töö pani aluse kaasaegsele geneetikale.
Mendel viis oma tuntud katsetusi hernetaimedega kloostri kasvuhoones. Ta valis hoolikalt lihtsad ja selgesti eristatavad tunnused ning jälgis nende pärandumist mitme järglassukupõlve jooksul. Katsete tulemused avaldas ta 1866. aastal artiklis, mis jäeti tolleaegse teaduspubliku poolt enamasti tähelepanuta.
Mendel tuvastas ristamiskatsetes mustrid, mida nüüd nimetatakse Mendeli pärilikkuseks. Tema olulisemad tähelepanekud olid:
- Mõned tunnused on ristamisel dominantsed (ilmnevad järelkasvus), teised retsessiivsed (peiduvad); tänapäeval mõistetakse neid kui geene ja nende alleele.
- Ühesomandite reegel (hiljem loodud terminoloogia): iga isend kannab kahte alleeli, mis eralduvad sugurakkude moodustumisel (segregatsioon) — selle tulemuseks on tunnuse ilmnedes tüüpiline segunemissuhe.
- Erinevate tunnuste pärandumine võib olla sõltumatu (Mendeli teine seadus, sõltumatu rühmitumine), kui geenid paiknevad eri kromosoomidel.
Mendel kasutas katsetes kümneid tuhandeid taimi (umbes 28 000 isendit), jälgis seitset selgelt eristatavat tunnust — näiteks seemne kuju ja värv, õite värv, paljude tunnuste kombinatsioon — ning rakendas andmete analüüsimisel arvestust ja aritmeetikat, mis eristas tema tööd paljudest kaasaegsetest botaanikauurijatest.
Kuigi Mendeli tulemused olid metoodiliselt tugevad, jäi tema töö 19. sajandi lõpus enamasti tähelepanuta ja see ununes. Alles 1900. aastal jõudsid tema järeldused teadlaste teadvusse uuesti, kui Carl Correns, Hugo de Vries (ja varem nimetatud Erich von Tschermak) iseseisvalt sarnaste tulemuste juurde jõudsid ja Mendeli originaaltöö taasavastati ning tõlgiti laiemalt teaduslikku konteksti.
20. sajandi alguses selgitati kromosoomiteooria ja rakubioloogia arenguga, kuidas Mendeli seadused sobituvad kromosoomide ja geenide struktuuri ning jagunemise mudeliga. Mendeli töö on aluseks partikulaarse pärandumise mõistele (geenid kui eri „osakesed”, mis ei sega täielikult) ning tema tulemused on endiselt geneetika õpetamise ja mõistmise vundamendiks.
Mendeli panus ei piirdu üksnes seadustega: tema näide rõhutas hoolika eksperimentaalse disaini, korratavuse ja kvantitatiivse andmeanalüüsi tähtsust bioloogias. Hiljem sai temast kloostri abt (St. Theresia ehk Püha Toomase kloostri juht), mis vähendas tema teadustööd, kuid tema varasemad katsetulemused kujunesid teaduse arengus murranguliseks.
Tänapäeval tähistavad terminid nagu Mendeli pärilikkus, dominantne ja retsessiivne alleel, segregatsioon ja sõltumatu rühmitumine geneetika keskseid mõisteid. Mendeli töö on nii põllumajanduses, meditsiinis kui ka põhiteaduses aluseks paljudele edasistele avastustele ning tema nimi on püsiv osa bioloogia ajaloo tähendamissõnastikust.
Eksperimendid
Mendel kasutas oma ristamisel söödavaid herneid (Pisum sativum). Ta valis seitse iseloomu, mis olid eristatavad ja ei segunenud kunagi; need esinesid kas-või alternatiividena. Näited: taime kõrgus (lühike või kõrge); herneste värvus (roheline või kollane); õite asukoht (ainult tipus või piki varre laiali).
Kui ta ristas sordid, mis erinesid mingi omaduse poolest (nt pikk ja lühike ristati), siis esimese põlvkonna hübriid (F1) näitas ainult ühte kahest alternatiivist. Üks tunnus oli domineeriv ja teine retsessiivne. Kui ta aga ristas neid hübriide omavahel, ilmnes teises põlvkonnas (F2) taas retsessiivne tunnus. Domineerivat ja retsessiivset tunnust näitavate taimede suhe oli peaaegu 3:1. Domineeriva rühma järeltulijate (F3) edasine analüüs näitas, et üks kolmandik neist oli tõepärase ja kaks kolmandikku hübriidse iseloomuga. Suhtarvu 3:1 võib seega ümber kirjutada 1:2:1, mis tähendab, et 50 % F2-põlvkonnast oli tõupärane ja 50 % endiselt hübriidne. See oli Mendeli peamine avastus.
Kõike seda võiks kokku võtta, öeldes, et pärilikkus ei olnud segunemine, nagu Darwin arvas, vaid see oli partikulaarne. Faktoreid (geene) ei liidetud ega segatud, need jäid eraldi ja anti muutumatult edasi järgmisele põlvkonnale.
Ta avaldas oma töö 1866. aastal, kuid sel ajal ei näinud keegi, kui oluline see oli. 35 aastat hiljem avastati need tööd uuesti ja kohe algas moodne geneetika.
Seotud leheküljed
- Bioloogide nimekiri
- Mendeli pärilikkus
Küsimused ja vastused
Küsimus: Kes oli Gregor Johann Mendel?
V: Gregor Johann Mendel oli Austria munk ja botaanik, kes rajas geneetika.
K: Millega tegeles Mendel?
V: Mendel ristas hernetaimi ja avastas oma katsete abil dominantsed ja retsessiivsed tunnused (geenid).
K: Mis on Mendeli pärilikkus?
V: Mendeli pärilikkus viitab tunnuste ehk geenide pärimise põhimõtetele, mille Gregor Mendel avastas oma katsetes hernetaimedega.
K: Kas Mendeli tööd hinnati kohe?
V: Ei, Mendeli tööd ei hinnatud alguses.
K: Kes avastas Mendeli töö uuesti?
V: Mendeli töö "taasavastasid" 1900. aastal Carl Correns ja Hugo de Vries.
K: Kas oli ka kolmas taasavastaja?
V: Erich von Tschermakit peeti algselt kolmandaks taasavastajaks, kuid tema staatus on nüüdseks vähem veenev.
K: Milline on Mendeli töö tähtsus?
V: Mendeli töö pani aluse kaasaegsele geneetikale ja aitas teadlastel mõista organismide pärilikkuse mustreid.
Otsige