М.Мендель і його досвіди

Довгий час матеріальний субстрат спадковості представлявся гомогенною речовиною. Вважалося, що спадкоємна речовина батьків змішується у потомства подібно двом взаєморозчинним рідинам. Відповідно до цієї точки зору гібриди, тобто організми, отримані в результаті об'єднання спадкоємного матеріалу форм, що різняться, повинні являти собою щось проміжне між батьками. І дійсно, багато гібридів відповідають таким уявленням. У тварин і в людини речовину спадковості зв'язували із кров'ю. Звідси відомі вираження — "напівкровний", "'чистокровний", що збереглися до наших днів.

Наприкінці XIX століття деякі дослідники спостерігали в гібридів таку мінливість, яку не можна було пояснити з погляду концепції про неподільність і гомогенність спадкоємних задатків. Одним із цих дослідників був Грегор Мендель. М.Мендель першим показав, що спадкоємні задатки не змішуються, а передаються з покоління в покоління у вигляді незмінних дискретних одиниць. Спадкоємні одиниці передаються через чоловічі й жіночі статеві клітини — гамети. У кожної особини спадкоємні одиниці зустрічаються парами, тоді як у гаметах перебуває лише по одній одиниці з кожної пари.

М.Мендель назвав одиниці спадковості "елементами". В 1900 році, коли закони Менделя були відкриті повторно й одержали визнання, одиниці спадковості були названі "факторами". В 1909 році датський учений В.Іогансен дав їм інше ім'я — "гени", а в 1912 році американський генетик Т.Морган показав, що гени перебувають у хромосомах.

Із чого ж починав свої дослідження М.Мендель? Успіх М.Менделя багато в чому обумовлений удалим вибором експериментального об'єкта. М.Мендель працював з різними сортами гороху. У порівнянні з іншими рослинами горох має ряд переваг для проведення експериментів зі схрещування. По-перше, сорти гороху чітко різняться за рядом ознак (це означає, що М.Мендель експериментував з якісними ознаками, поліморфізмами). По-друге, горох є самопильною рослиною, тим самим підтримується чистота сорту, тобто збереження ознаки з покоління в покоління. По-третє, можна шляхом штучного запилення схрещувати рослини й одержувати потрібні гібриди. Гібриди також можуть давати потомство, тобто є плідними, що, до речі, зустрічається не завжди. Іноді гібриди при віддаленому схрещуванні безплодні.

М.Менделю вдалося підібрати такі пари ознак, що контрастують, які, як це було встановлено пізніше, мають простий тип спадкування. М.Менделя цікавили такі ознаки, як форма насіння (гладка або зморшкувата), фарбування насіння (жовте або зелене), фарбування квіток (білі або фарбовані) та деякі інші.

Подібні досліди з гібридизації рослин не раз проводилися й до М.Менделя, але ніхто не зміг отримати таких всеосяжних даних, а головне, побачити в них закономірності спадковості. Слід особливо зупинитися на тих моментах, які забезпечили М.Менделю успіх, оскільки його дослідження можна вважати зразком проведення будь-якого наукового експерименту. Перш ніж почати основні експерименти, М.Мендель провів попереднє дослідження експериментального об'єкта й ретельно спланував усі експерименти. Основним принципом дослідження була поетапність — уся увага спочатку концентрувалася на одній змінній, що спрощувало аналіз, потім М.Мендель приступав до аналізу іншої. Усі методики суворо дотримувалися, щоб не вносити викривлення в результати; отримані дані ретельно реєструвалися. М.Мендель провів безліч експериментів і отримав достатню кількість даних для забезпечення статистичної вірогідності результатів. У виборі ж експериментального об'єкта М.Менделю, дійсно, багато в чому повезло, оскільки на спадкуванні відібраних ним ознак не позначалися деякі більш складні закономірності, відкриті пізніше.