Vytautas Bieliauskas

Kazimieras
Bradūnas

Jonas
Grinius

Paulius
Jurkus

Antanas
Vaičiulaitis

Juozas
Girnius

Leonardas
Andriekus

 
   
 
ŠIMTMETIS SU MENDELIU BIOLOGIJOJE PDF Spausdinti El. paštas
Permai, 1965 rugpiūčio 4-7 iš įvairių pasaulio kraštų buvo suvažiavę į Brno miestą nemažas skaičius biologijos mokslo šakos — genetikos atstovų į Čekoslovakijos Mokslų Akademijos suruoštą simpoziumą G. Mendeliui (1822 -1884) paminėti. Simpoziumas buvo skirtas paminėti ne Mendelio gimimo ar mirties datas, bet vieno jo straipsnių išspausdinimo datą. Tas straipsnis — "Versuche ūber Pflanzenhybriden" — pasirodė žurnale "Verhandlungen des natur-forschenden Verein in Brūnn" 1865 metų tome, p. 3-47, kuris buvo išspausdintas 1866 m. Šis Mendelio straipsnis laikomas davęs pradžią dabar labai išbujojusiam genetikos mokslui. Tačiau straipsnis išgulėjo išspausdintas žurnalo puslapiuose ligi 1900 metų, kol kiti trys mokslininkai — Hugo de Vries (1848 - 1935), Carl Correns (1864 - 1933) ir Ernst von Tschermak-Seysenegg (1871 - 1962) savarankiškai priėjo prie tų rezultatų. Tik tada buvo pripažinta, kad Mendelio darbas davė pradžią ir pagrindą naujam supratimui, kaip paveldėjimo savybės yra perduodamos iš vienos kartos į kitą. Tuo būdu ėmė augti nauja biologijos šaka, kuri 1906 buvo pavadinta genetika. Ilgai šis mokslas buvo dar žinomas mendelizmo vardu.

Mendelis savo 1865 straipsnyje sutraukė rezultatus visų savo bandymų apie žirnių hibridus nuo pat 1856. Tai trumpai ir aiškiai parašyta apyskaita. Savo žirnių bandymams Mendelis parinko septynias savybių poras. Surinktas žirnių veisles jis augino du metu savo darželyje. Dalį tų veislių vėliau išmetė, nes rado jas esant arba sumaišytas, arba skylančias. Kryžiavimams jis panaudojo tik tas veisles, kurios davė visiškai vienodus ainius sekančiose generacijose. Naujenybė, kurią Mendelis panaudojo pirmą kartą, buvo tai, kad jis tyrė žirnių savybes kontrastinėmis poromis, pvz., aukšti - žemi, raukšlėtom - lygiom sėklom, geltonos - žalios spalvos sėklom, ir kt. Jis tokiu pat būdu klasifikavo ir atskirai aprašė kiekvieno kryžiavimo palikuonis. Kryžiavimo duomenis jis interpretavo, remdamasis nauja paveldėjimo teorija, pagal kurią augalo savybių paveldėjimą perduoda iš kartos į kartą konkrečios medžiaginės dalelės, pasiskirstančios pagal tam tikrą tvarką — paprastas ir nesudėtingas statistines taisykles. Ši nauja teorija buvo patvirtinta pavienių augalų skaičiavimu ir grupavimu sekančiose po hibridizavimo generacijose, o tai buvo irgi ligi tol nenaudotas metodas.

Mendelio šimtmečio proga Moravijos muziejus įrengė vadinamą Mendelio salę buvusiame Augustinų vienuolyne senajame Brno mieste, kur Mendelis gyveno ir pravedė savo garsiuosius bandymus. Toje Mendelio salėje yra surinkti visi j° gyvenimą liečia svarbesnieji dokumentai ir išstatyti įrankiai bei instrumentai, kuriais jis naudojosi. Salės langai išeina į mažytį (35 x 7 m) darželį, kuriame Mendelis augino ir kryžiavo žirnius ir kitus augalus. 1922 vienuolynas tame darželyje pastatė akmens paminklą jo gimimo šimtmečio proga. 1910 Brno mieste pastatytasis marmurinis jo paminklas dabar perkeltas prie darželio, ir visa toji buvusio vienuolyno dalis pavadinta Mendelianum.

Gregor Johann Mendel gimė Hyncice kaime Moravijoje, 1822 liepos 20. Jo tėvai buvo pasiturį ūkininkai. Prie ūkio buvo didelis vaismedžių sodas, kurį jo tėvas rūpestingai prižiūrėjo. Hyncice mokykloje vaikai tarp kitų dalykų dar buvo mokinami, kaip auginti vaismedžius bei gėles ir kaip prižiūrėti bites. Visa tai sudarė tokią atmosferą, kad Jonas Mendelis (tapęs vienuoliu jis vadino save tik Grigaliaus vardu, o krikšto vardo, Jono, savo spausdiniuose nevartojo) pamėgęs gamtą ištikimai ją studijavo visą savo gyvenimą.

Gimnazijos baigimas jam susitrukdė; įvykus kai kurioms nesėkmėms jo šeimoje, tėvai veik nebegalėjo jam materialiai padėti. Tačiau baigė Opa vos gimnaziją ir, savo vyresniosios sesers remiamas, įstojo į Filosofijos institutą pasiruošti universiteto studijoms. Baigęs tą institutą, Mendelis įstojo į augustinų vienuolyną Brno mieste 1843, kur gavo Grigaliaus (Gregoriaus) vardą. Tuo metu vienuolyno viršininku buvo Kirilijus Nappas, žymi asmenybė to meto kultūriniame Moravijos gyvenime. Jis visada stengėsi pabrėžti auklėjimo ir mokymo svarbą, o priimdamas naujokus į vienuolyną ypač žiūrėjo, kad jie būtų gabūs ir galėtų toliau mokytis.

Nappo prieglobstyje Mendeliui teko susitikti su visa eile žymesnių asmenybių.

Įstojęs į vienuolyną, šalia teologinių studijų, Mendelis dar mokėsi eilės žemės ūkio dalykų. Po trijų metų studijų buvo įšventintas kunigu (1847). Pradžioje jam teko eiti įvairias pareigas Znojmo gimnazijoje. Vienos universitete jis bandė laikyti gamtos mokslų ir fizikos mokytojo teisėms įgyti egzaminus, bet nesėkmingai. Tada vienuolynas jį išsiuntė į Vieną gamtos mokslų studijuoti. Po dviejų metų jis vėl mokytojavo Brno mieste. Mokytojaudamas daug savo laisvo laiko praleido kryžiuodamas ir augindamas įvairius augalus ir jų hibridus. 1856 jis antrą kartą bandė laikyti egzaminus mokytojo teisėms įgyti, bet ir vėl nesėkmingai. Kodėl Mendelis neišlaikė mokytojo egzaminų, tikrų žinių nėra. Savo jaunystėje jis esą turėdavęs epilepsijos priepuolių, o tai galėjo būti egzaminų pertraukimo priežastimi. Yra žinių, kad egzaminų metu jo parašyti rašomieji darbai buvę aukšto lygio, bet nė vienų egzaminų jis nepabaigė ligi galo dėl ligos. Grįžęs į vienuolyną, tačiau jis nemetė savo kryžiavimo bandymų. Savo dešimties metų darbo rezultatus jis paskelbė Gamtos mokslų draugijos susirinkimuose 1865 vasario ir kovo mėn. Tai buvo jo garsieji paveldėjimo principų atradimai, vėliau paskelbti straipsnio pavidalu.

Niekas to laiko biologų neatkreipė dėmesio į Mendelio darbus, nes greičiausia ir nesuprato. Jis aiškino, kad gyvų organizmų savybės yra kontroliuojamos konkrečių daiktinių, arba medžiaginių kūnų. Tuos kūnus jis vadino elementais (Elemente). Dabar jie vadinami genais. Genai yra poromis, bet pasidalija po vieną lytinėms celėms formuojantis, taip kad kiekviena lytinė celė, vis tiek kiaušinėlis ar sperma, gauna tik vieną narį iš poros.

Mendelis žirnių bandymus atliko vienas. Nebuvo nė vieno iš jo draugų, kurie būtų galėję jo bandymus išplėsti ar sužadinti susidomėjimą jo pasiektais rezultatais platesniame gamtos mokslų mėgėjų ratelyje. Straipsnis, kurį jis paskelbė, buvo jo pirmas ir vienintelis straipsnis šioje srityje.

Paties Mendelio žiniomis, niekas tuo laiku nebandė pakartoti jo eksperimentų, nors metodas jo straipsnyje buvo aiškiai aprašytas. Tačiau Mendelis ieškojo pripažinimo, pats apie savo teoriją informuodamas kai kurias to meto biologijos mokslo garsenybes. Pvz., jis rašė Carl von Nageli (1817 - 1891), žymiam botanikos proferosiui Mūncheno universitete, kuris, Mendelio manymu, galėjo suprasti tikrą jo pasiektų rezultatų vertę. Jam siuntė net bandyminių žirnių sėklinės medžiagos. Tačiau Nagelis nepasodino gautų žirnių sėklų, nes tuo laiku buvo užsiėmęs kitais svarbiais klausimais (tarp kitko, gal ir savo "idioplazmos" paveldėjimo teorija) ir, matyti, nerado nei reikalo, nei noro gilintis į kažkokio nežinomo vienuolio nestandartinius bandymų rezultatus. Nagelio įtaka Mendeliui, galima sakyti, buvo neigiama, nes Mendelis paklausė jo pasiūlymo patvirtinti anksčiau padarytas išvadas kryžiavimo eksperimentais su augalu Hieracium. Kryžiavimo rezultatai su šiuo augalu buvo visiškai priešingi rezultatams, Mendelio gautiems kryžiuojant žirnius. Šių bandymų rezultatai Mendelį blogai nuteikė, nes jis negalėjo nei išaiškinti, nei suprasti, kodėl jo gauti rezultatai skyrėsi nuo pirmiau gautų su žirniais. Tada tikros priežasties niekas nė nežinojo. Tik žymiai vėliau buvo išaiškinta, kad Hieracium pagamina sėklas ne tik augalo lytinėms celėms (kiaušinėliams ir žiedadulkėms) susijungus, bet ir taip vadinamu apogaminiu būdu, t. y., iš neapvaisintų lytinių celių. Hibridai tarp Hieracium rūšių turi visada apogaminius žiedus, todėl gautoje sėkloje jokia genų segregacija nevyksta.

Tuo būdu Hieracium augalas visiškai netiko Mendelio dėsniams patvirtinti. Yra žinių, kad vėlesniais laikais Nagelis ėmęs Mendelį aukštai vertinti kaip gabų ir sumanų eksperimentatorių, tačiau jis niekada nesuprato Mendelio žirnių kryžiavimo rezultatų tikrosios mokslinės vertės, nors jis buvo tuo laiku laikomas didžiausiu hibridizacijos autoritetu.

1868 Mendelis buvo išrinktas savo vienuolyno viršininku. Tuo būdu jam prisidėjo daug įvairių šalutinių pareigų, atstovaujant vienuolyną už jo sienų. Naujos pareigos jį žymiai atitraukė nuo įvairių bandymų ir mokslinio darbo. Tačiau gamtos ir gamtos mokslų pamėgimas jo nepaliko. Ligi savo amžiaus pabaigos jis, kiek galėdamas bei suspėdamas, darė kryžiavimo bandymus bent su dešimčia kitų augalų rūšių, norėdamas patikrinti savo atrastus dėsnius. Jis kryžiavo kai kuriuos paukščius, bites, peles. Taip pat jis bandė aiškinti kai kurių žmogaus savybių paveldėjimą, studijuodamas šeimų istorijas iš bažnytinių rekordų. Visų šių bandymų ir tyrinėjimų duomenys nebuvo paskelbti spausdinta forma. Dauguma jo gautų duomenų yra nežinomi, nes jo visi užrašai, pagal jo valią, buvo veik ištisai sunaikinti po jo mirties, — jis nenorėjo, kad vienuolynas būtų bereikalingai kritikuojamas dėl jo mokslinių darbų. Jis, tur būt, turėjo gerą pagrindą baimintis, nes dar 1926 techniški ir atsargūs genetikų pareiškimai (pvz., Batesono Toronte) buvo plačiai JAV politikų panaudoti prezidentinėje rinkimų kampanijoje.

Mendelis nemažai dėmesio kreipė ir į bitininkystę. Be to, daug laiko pareikalavo jo darbas meteorologijos srityje. Jis buvo net Brno meteorologijos stoties vedėjas ir observatorius; šias pareigas jis tęsė beveik ligi pačios savo gyvenimo pabaigos. Jam taip pat buvo pavesta sutvarkyti ir paskelbti visų Moravijos meteorologijos stočių duomenis. Jis yra paskelbęs keletą mokslinių straipsnių ir iš šios srities.

Mendelis mirė 1884 sausio 6 nuo chroniško inkstų uždegimo bei širdies hipertrofijos. Iškilmingos laidotuvės buvo gausios dalyviais. Jose dalyvavo eilė profesorių, mokytojų, katalikų kunigų, protestantų pastorius, žydų rabinas, atstovai daugelio draugijų, kurias jis rėmė ir su kuriomis jis dirbo, ir daug vargšų, kuriuos jis suprato ir šelpė. Tačiau nė vienas iš jų nesuprato, kad jie atsisveikina ne tik su vienuolyno viršininku, pagarsėjusiu savo geraširdiškumu ir vienuolyno teisių gynimu, bet ir su vienu pačių žymiausių mokslininkų, kurio vardas neužilgo bus žinomas bei pagarbiai minimas visame pasauly ir kurio bandymai su žirniais bus didelio mokslinio susijaudinimo šaltinis netolimoje ateityje.

Pirmiausia Mendelio vardas buvo pagerbtas jo gimtajame kaime. Ten 1902 jo atminimui buvo atidengta paminklinė lenta ant to kaimo gaisrininkų stoties. Paminklai buvo pastatyti Brno mieste 1910 ir augustinų vienuolyne 1922. Garsusis Mendelio straipsnis yra išverstas į daugelį pasaulio kalbų. Jo vardas yra pagerbtas ir daugybe kitų būdų. Amerikos filosofijos draugija (įkurta 1769) savo metiniame susirinkime 1965 balandžio 23 paminėjo Mendelį simpoziumu, kuriame išsamias paskaitas apie Mendelį, jo darbą ir moderniuosius genetikos mokslo pasiekimus skaitė žymieji JAV genetikos mokslininkai (Theodosius Dobzhansky, L. C. Dunn, Bent-key Glass, P. C. Mangelsdorf, T. M. Sonneborn, Curt Stern ir A. H. Sturtevant). Taip pat Mendelio šimtmetinį simpoziumą suruošė ir Amerikos katalikų universitetas Vašingtone 1965 lapkričio 3. Be to, nukalta eilė medalių su jo paveikslu. Vienas iš tokių yra vad. Kimber medalis (The Kimber Genetics Medai), kurį kasmet skiria JAV mokslų akademija (National Acade-my of Science) vienam iš pasižymėjusių genetikų. Šiame medaly Mendelis yra pavaizduotas vienuolio rūbuose su nemažu kryžiumi ant krūtinės tarp Ch. Darwino (1809 - 1882), biologinės evoliucijos mokslo kūrėjo, W. Batesono (1861 - 1926) ir T. H. Morgano (1886 - 1945).

Kimber genetikos medalyje Mendelis sustatytas su Darvrinu neatsitiktinai. Danvinas paskelbė savo gyvųjų organizmų biologinės evoliucijos teoriją, pasiremdamas vien savo stebėjimais, o ne remdamasis esminiais biologijos mokslo dėsniais. Mendelio atrasti genetikos principai davė pagrindą moksliškai aiškinti biologinę gyvųjų organizmų evoliuciją. Tiesa, kultūriniai augalai ir naminiai gyvuliai išsivystė iš laukinių formų daug metų prieš Mendelio įstatymų atidengimą, kai biologijos mokslai dar aplamai buvo nežinomi. Pirmykštis žmogus savo nesąmoninga ar pusiau sąmoninga atranka pamažu pagerino tiek naminius augalus, tiek gyvulius. Tačiau tam reikalui reikėjo daug laiko, gal net tūkstančių metų. Mendeliui atradus pastovius genus, kurie gali būti tam tikroje genetinėje medžiagoje perstatinėjami beveik pagal norą, šis gyvųjų organizmų pakeitimo (arba, kaip mes praktikoje esame pripratę sakyti, pagerinimo) procesas nepaprastai pagreitėjo. Moderninės augalų ir gyvulių selekcijos metodai, esmėje paremti Mendelio dėsniais, dabar yra naudojami visuose pasaulio kraštuose. Genetikos mokslo praktiško pritaikymo galimybės ir pasisekimai žymiai paskatino ir teoretines genetikos studijas. Todėl yra pagrindo laukti dar naujų atradimų.

Mendelio suformuluota teorija, (1) kad gyvų organizmų savybės yra perduodamos lytinių celių pagalba per medžiaginius "elementus", arba genus, sekančioms generacijoms, (2) kad genai lieka pastovūs per daug generacijų, sueina poromis į hibridus ir vėl išsiskiria (segreguoja) tolimesnėse kartose, ir (3) kad organizmų savybės išsiskirsto tam tikru paprastu statistiniu santykiu — ši teorija, o taip pat jo pateikta šiai teorijai įrodyti bandymų medžiaga jau daugel metų yra atkreipusi moderniųjų genetikų dėmesį ir kitu požiūriu. Daug kas norėtų tiksliai sužinoti, kaip Mendelis priėjo prie savo padarytųjų išvadų. Pirmiausia atkreiptas dėmesys, kad jo gautieji duomenys yra labai arti prie teoretiškai lauktinų duomenų, o paklaidos yra labai mažos. Tai daug kas mano, kad Mendelis jau prieš pradėdamas bandymus galėjo būti suformulavęs savo teoriją, o atliktieji bandymai turėję tik tą teoriją patvirtinti. Taip pat yra nemaža spekuliacijų, iš kur Mendelis gavo pagrindinę idėją savo teorijai suformuoti. Viena yra visiškai aišku: nei to laiko botanikai, nei kiti augalininkai negalėjo ta prasme jo inspiruoti. Toks Darvvinas taip pat darė kryžiavimų su le važandžiais, suskirstė antros po kryžiavimo generacijos augalus pagal žiedų spalvą ir gavo visiškai panašias proporcijas, kaip Mendelis, tačiau tie duomenys Darwinui nieko nepasakė. Yra teorija, kad Mendelis pagrindinę savo idėją gavęs iš to laiko chemijos mokslo. Tada dar tik neseniai buvo pasirodžiusi cheminių elementų atominės struktūros teorija (Dalton, 1766 -1844). Mendelis gi buvo gerai susipažinęs su chemijos bei fizikos mokslais ir, tur būt, turėjo lakią vaizduotę. Tat visiškai nebūtų nuostabu, jei jis savo teorijos principinius punktus (pvz. "elementus" arba genus) sudarė pagal negyvosios gamtos dėsnius (atomai) ir pasistatė savo uždaviniu jų tikrumą įrodyti savaisiais žirnių hibridizacijos bandymais. Taip veikia tik genijaus protas.

Boyes, B. C. The impact of Mendel. Bioscience 16:86-92. 1966.

Dunn, L. C. Mendel, his work and his place in history. Am. Phil. Soc. Proc. 109:189-198. 1965.

litis, H. Life of Mendel. W. W. Norton and Co., New York. 1932.

 
 
Sukurta: Kretingos pranciškonai