Как так?! Разве не с законов Менделя – основополагающих законов генетики - начинается изучение данной дисциплины в любом образовательном учреждении мира?
Всё так. И не совсем… Сейчас я попытаюсь обосновать своё достаточно громкое заявление. А для начала вспомним, о каких законах Менделя идёт речь. Их три.
Первый закон Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения. Проводя самую первую серию своих экспериментов, Мендель отвечал примерно на такой вопрос:
«А что получится, если скрестить родителей, у которых имеются противоположные признаки? Скрещу-ка я горох с красными цветками с горохом, у которого белые цветки. Современная натурфилософия утверждает, что у всего их потомства цветки должны быть розовыми, а я вот сомневаюсь… Кто прав?»
Скрестил. Несколько тысяч растений с альтернативными признаками друг с другом. С нетерпением ожидал результата. Вот он! Ни одного розового цветка! Ни одного белого! Все до одного гибриды первого поколения единообразны, с красными цветами! Вот и вывод: при скрещивании чистолинейных* родителей всё потомство единообразно, при этом проявляется признак одного из родителей, этот признак называют доминантным, признак второго родителя исчезает, это рецессивный признак.
_______________________________________________________
* Чистая линия – такая группа организмов, в которой из поколения в поколение воспроизводится один и тот же признак. Именно из таких групп Мендель брал растения-«родителей» для скрещивания.
Второй закон Менделя – закон расщепления признаков у гибридов второго поколения. Мендель:
«Узнал я, что все дети от чистолинейных родителей единообразны, а как насчёт внуков?»
Теперь исследователь скрещивает единообразных гибридов первого поколения («детей») и получает гибридов второго поколения («внуков»). И что? Оказалось, что рецессивный признак вовсе не исчез насовсем, он проявился примерно у 25% «внуков» - они оказались с белыми цветками! А у 75% «внуков» цветки были красными. Вывод: у второго поколения потомства от чистолинейных родителей нет единообразия, их признаки расщепляются в соотношении: 3 доминантных признака к 1 рецессивному.
Третий закон Менделя – закон независимого наследования признаков. На достигнутом Мендель не остановился:
«Теперь мне понятно, как наследуется одна пара альтернативных признаков. Но разве можно в природе встретить двух родителей, которые отличались бы только одним признаком? Разве могу я у себя на огороде отыскать два растения, отличающиеся только окраской цветков, скажем, или только цветом семян, а всё остальное у них одинаково? Конечно, нет. В таком случае очень любопытно было бы узнать, как будут наследоваться несколько пар альтернативных признаков»
И неутомимый исследователь проводит те же самые опыты, но уже наблюдает не за одной, а за двумя парами признаков. Например: за окраской цветков и за окраской бобов. И оказывается, что каждая пара альтернативных признаков наследуется у потомства первого и второго поколения независимо от другой пары. Оттого и закон так назван – закон независимого наследования признаков.
Вот он - вклад Менделя в науку! Разве не так? Но, как теперь выясняется, некоторые ученые приходили к выводам, сделанным Менделем, раньше его. Ещё до знаменитых теперь менделевских «Опытов над растительными гибридами», благодаря трудам учёных Найта и Гертнера, Сажрэ и Нодэна, стали известными и корпускулярная природа наследственности, и доминирование, и равноправие полов в наследственности, и однородность первого поколения гибридов, и расщепление во втором - собственно говоря, все, что составляет содержание "законов Менделя".
Минуточку! Так в чём же в таком случае заслуга Менделя? За что ему памятники ставят? Незаслуженно? Ничуть! Ведь Мендель сделал вещи гораздо более важные, чем констатация фактов (что было сделано и другими).
Первое: у Менделя совершенно иной уровень постановки опытов. Все его предшественники изучали наследование общего "облика", а он первый заинтересовался наследованием отдельных признаков. Постепенно вычленял из природной мозаики один элемент за другим, что позволило ему, в отличие от многих до него, не запутаться в паутине природного многообразия. Сложность опытов возрастала от одной серии экспериментов к другой: от изучения наследования одной пары признаков к нескольким. Поэтому неудивительно, что именно его опыты и были абсолютно убедительны.
Второе: высокие требования Менделя к чистоте опытов. Непосредственно перед скрещиванием отличающихся какими-либо признаками родителей он целых два года тратил на получение чистых линий. Кроме того, экспериментатор создавал все необходимые условия для предотвращения неучтённых случаев опыления (закрывал специальными колпачками цветки до момента их опыления, удалял у перекрёстноопыляемых цветков их собственные тычинки для предотвращения самоопыления и т.п.). Всё это Мендель делал для того, чтобы исключить воздействия любого случайного фактора на результат эксперимента.
Третье: Мендель впервые использовал принципы статистики для постановки и обработки результатов опытов, проведённых над живыми организмами. До него мало кто заботился о статистически значимых количествах подопытных организмов. Мендель же свои эксперименты повторял по нескольку тысяч раз, что сделало результаты его исследований и выводы из них предельно точными.
Четвёртое и самое важное: именно Менделю принадлежит гипотеза о материальных частицах, отвечающих за признаки. Эти материальные частицы "корпускулы""наследственные задатки" в двойном комплекте находятся в клетках, каждый организм получил их от обоих родителей. На тот момент это была "безумная идея", подобная тем, какими виделись теории Ньютона или Эйнштейна их современникам.
Так что абсолютно заслуженно мы можем назвать Грегора Иоганна Менделя гением!
Читать ещё:
Как Грегор Мендель, ничего не зная о генах, сформулировал основополагающие законы генетики?