Правила з монастирського саду
Грегор Мендель і колір цвітіння гороху
Чернець-августинін Грегор Мендель вперше описав зв'язки за спадщиною у рослин. У своєму монастирському саду священик почав вивчати особливі характеристики рослин гороху для їх успадкування в 1856 році. Будучи хлопчиком, Мендель вже допомагав у сімейному бізнесі з вирощуванням фруктових дерев. І навіть після багатьох років вивчення фізики та роботи вчителем середньої школи його ботанічний інтерес ніколи не давав йому спокою.
Для навчання в монастирському саду він відібрав рівно сім характеристик гороху, який він визнав особливо придатним для спостереження. Йому було важливо, щоб обрані характеристики було особливо легко розрізнити. Врешті-решт він визначився з кольором квітки, який був або фіолетовим, або білим на досліджуваних рослинах, формою та кольором насіння та стручків, а також структурою росту та розгалуженням стебел. Тепер він міг почати зі своїх пізніших знаменитих експериментів з схрещування.
Ботаніка в прекрасній роботі
Для цього він спочатку відсортував - як це було поколіннями - рослини відповідно до вибраних ним характеристик: фіолетова до фіолетової, біла до біло-квіткової тощо.
Щоб з’ясувати, як індивідуальні особливості передаються наступному поколінню, він тепер схрестив фіолетовий з рослинами білого гороху. Він обережно стежив за тим, щоб рослини не могли самі запилюватись, і обережно видаляв тичинки з окремих квітів. Він також накривав квіти, щоб запобігти неконтрольованому перехресному запиленню. Таким чином, Мендель переконався, що насправді саме квітковий пилок, який він застосовував до рилець, запліднював рослини, і що це призвело до помішування білого та фіолетового квітучого гороху.
Підхід духовного ботаніка був не зовсім новим. Однак порядок, в якому він проводив свої експерименти, мав абсолютно новий вимір: він розпочав з приблизно 355 штучно запліднених зразків, з яких нарешті вивів 12980 біло-фіолетових гібридів. Його наполеглива праця повинна бути винагороджена науковим успіхом: Ось ось, покоління дочок, що виникло в результаті переправи, цвіло - за деякими винятками - безперервно фіолетовим.
Основний камінь спадковості
Але чому? Мендель статистично оцінив свої великі розслідування та спостереження і вивів з результатів три спадкові основи, відомі сьогодні як правила Менделя. Оскільки він не знав ні генів, ні хромосом, йому довелося покладатися саме на свої спостереження, тому що він не міг пояснити, чому потомство білого та фіолетового гороху, яке він схрестив, було фіолетовим, він міг лише визначити це.
Тим не менше, його висновки заклали основу для розуміння молекулярних процесів, пов'язаних із успадкуванням. Але вони також ілюструють, наскільки простими і водночас складними є процеси. Оскільки правила Менделя, які на перший погляд здаються простими, застосовуються не завжди - чернець випадковим чином вибрав рівно сім характеристик, які успадковуються незалежно одна від одної. Якби його вибір був іншим, він міг би зробити інший висновок.
Зрештою, саме принципи, описані Менделем, складають основу всіх селекційних та генно-інженерних робіт з рослинами донині.