Contenuto
- Biografia di Gregor Mendel: The Early Years
- Iscrizione all'Istituto filosofico
- Entrando nel monastero di San Tommaso
- Primi anni di vita nel monastero di San Tommaso
- Studi all'Università di Vienna
- Dove ha lavorato Gregor Mendel?
- I primi esperimenti di Gregor Mendel
- Esperimenti sulle piante di piselli di Gregor Mendel
- Ronald Fisher contro Gregor Mendel: fatti
- Rinnovato interesse per la scoperta di Gregor Mendel
- Scrittura e borsa di studio di Mendel
- Le leggi di Gregor Mendel
- Genetica non mendeliana
- La vita successiva di Gregor Mendel
- Citazioni di Gregor Mendel
Johann Mendel, in seguito noto come Gregor Mendel, nacque il 22 luglio 1822 a Heinzendorf bei Odrau, un piccolo villaggio in una parte dell'Impero austriaco oggi noto come Repubblica Ceca o, più recentemente, Repubblica Ceca.
Mendel è considerato il padre della genetica moderna, ma il suo lavoro è stato in gran parte ignorato fino alla sua morte avvenuta nel 1884.
Assunse il nome aggiunto di Gregor quando si unì a un monastero nel 1843, dove curò i giardini dei monaci e condusse i suoi noti esperimenti sulla pianta di piselli.
Biografia di Gregor Mendel: The Early Years
Johann Mendel è nato da contadini, Anton e Rosine Mendel. È cresciuto in una zona rurale di lingua tedesca con i suoi genitori e due sorelle, Veronika e Theresia. Johann frequentò una scuola di preparazione chiamata Palestra dove la sua promessa accademica fu riconosciuta dal sacerdote locale. All'età di 11 anni, fu mandato in una scuola di Troppau.
Essendo di mezzi umili, la sua famiglia non ha potuto sostenere il ragazzo una volta uscito di casa. Mendel doveva insegnare agli altri studenti a sostenersi. Durante la sua istruzione, ha sofferto di attacchi di depressione e tornò a casa periodicamente per riprendersi, ma alla fine si è laureato.
Mendel entrò quindi in un programma di due anni presso l'Istituto filosofico dell'Università di Olmütz, chiamato anche Olomouc; questo programma era richiesto prima di iniziare gli studi universitari.
Iscrizione all'Istituto filosofico
Le cose non sono andate così bene per Mendel a Olomouc, nonostante la sua intelligenza e l'amore per l'apprendimento. Ha avuto maggiori difficoltà finanziarie a causa della barriera linguistica che ha dovuto affrontare nella regione prevalentemente di lingua ceca.
Ancora una volta ha sperimentato una grave depressione e ha dovuto tornare a casa per riprendersi.
Sua sorella minore, Theresia, incoraggiò suo fratello a finire la sua istruzione e si offrì persino di aiutarlo con il costo della sua istruzione. Theresia diede generosamente a Johann la sua porzione di proprietà familiare che aveva intenzione di usare ha una dote.
Anni dopo, Mendel ha rimborsato il debito aiutandola a crescere i suoi tre figli. Due di loro sono diventati medici.
Entrando nel monastero di San Tommaso
Il giovane Mendel voleva migliorare la sua istruzione, ma non poteva permettersi di farlo. Un professore lo ha esortato ad unirsi al monastero dell'Abbazia di San Tommaso a Brünn (Brno, Repubblica Ceca) e continuare la sua istruzione. La mente curiosa e analitica di Mendel lo spinse allo studio della matematica e della scienza. Ha scelto St.Thomas a causa della reputazione dell'ordine per il pensiero progressivo ispirato all'età dell'illuminismo.
Il monastero operava sotto il credo agostiniano per scientiam ad sapientiam ("dalla conoscenza alla saggezza") e incentrato sull'insegnamento e la ricerca accademici. Entrando nel monastero come novizio nel 1843, il suo nome divenne Gregor Johann Mendel.
La sua istruzione formale e l'esperienza personale maturata in una fattoria lo hanno reso una risorsa per le operazioni agricole dell'ordine.
Primi anni di vita nel monastero di San Tommaso
La Chiesa cattolica della Moravia, insieme a intellettuali e aristocratici, stavano diventando consapevoli dell'importanza della scienza nel 1900. Gregor Mendel è stato invitato ad apprendere tutti i tipi di scienze, compresa la coltivazione delle piante. In netto contrasto con il resto della sua vita, Mendel si godeva il lusso di una cucina raffinata.
Il monastero era famoso per la gastronomia e l'insegnamento delle arti culinarie.
Gregor Mendel frequentò le lezioni al Collegio teologico di Brünn e nel 1847 fu ordinato sacerdote. Come parte dei suoi doveri monastici, ha lavorato come insegnante di scienze a livello di scuola superiore. Tuttavia, fallì un nuovo esame di certificazione per insegnanti nel 1850 e gli esaminatori gli raccomandarono di frequentare il college per due anni prima di ripetere nuovamente il test.
Studi all'Università di Vienna
Tra il 1851 e il 1853, Gregor Mendel si divertì a studiare all'Università di Vienna sotto la guida di rinomati matematici e fisici Christian Doppler e Andreas von Ettinghausen. Mendel ha approfondito la sua comprensione delle piante quando ha lavorato con il botanico Franz Unger.
La tesi di Mendel ha esplorato l'origine delle rocce, che all'epoca era un argomento controverso.
All'università di Vienna, Mendel apprese tecniche di ricerca avanzata e metodologie scientifiche, che in seguito applicò alla coltivazione sistematica di piante di pisello. È chiamato il padre della moderna genetica perché ha identificato le leggi fondamentali sull'eredità e calcolato le loro probabilità statistiche, un'abilità che ha affinato ai raggi UV.
Mendel è stato uno dei primi scienziati a incorporare la matematica nel campo della biologia.
Dove ha lavorato Gregor Mendel?
Gregor Mendel ha trascorso diversi anni della sua carriera insegnando agli studenti delle scuole superiori nelle scuole di Brünn e dintorni mentre risiedeva nel monastero di San Tommaso. Il giovane monaco ottenne il permesso dai suoi superiori di condurre uno studio longitudinale sull'ibridazione delle piante nel suo tempo libero. A Mendel fu permesso di eseguire esperimenti nel suo laboratorio, che era essenzialmente la serra del monastero e un terreno di 5 acri.
Più tardi nella vita, Mendel divenne abate del monastero di St. Thomas dove visse e lavorò per il resto dei suoi giorni sulla Terra.
I primi esperimenti di Gregor Mendel
Il primo esperimento genetico di Mendel iniziò con i topi, poi passò ai piselli (genere Pisum). Il lavoro di Mendel con i topi si interruppe quando il vescovo venne a sapere che Mendel stava allevando topi in gabbia nei suoi piccoli alloggi. Se Mendel fosse riuscito a incrociare i topi bianchi e neri in riproduzione pura, avrebbe fatto un'interessante scoperta legata alla codominanza e al dominio incompleto.
Genetica mendeliana - fondato su osservazioni di tratti ereditati di piselli da giardino - avrebbe predetto erroneamente tutti i topi neri, non i topi grigi, nella prima generazione (F1).
Mendel iniziò a pianificare programmi di ibridazione sperimentale di piselli nel monastero nel 1854. Il suo lavoro fu accolto dall'abate Cyril Knapp, che considerava lo studio di tratti rilevanti per il commercio internazionale che stava mettendo a repentaglio le finanze del monastero. I monaci allevavano pecore e si preoccupavano delle importazioni di lana australiana che invadevano il loro margine di profitto della lana merino.
Mendel ha scelto di studiare i piselli delle varietà da giardino anziché le pecore perché i piselli sono facili da coltivare e sono disponibili in molte varietà e l'impollinazione può essere controllata.
Esperimenti sulle piante di piselli di Gregor Mendel
Tra il 1854 e il 1856 Mendel coltivò e testò da 28.000 a 29.000 piante di pisello. Ha usato modelli statistici di probabilità durante l'analisi della trasmissione di tratti osservabili. Il suo studio esaustivo ha incluso test su 34 varietà di piselli da giardino per la coerenza del tratto nel corso di diverse generazioni.
La metodologia di Mendel consisteva nell'incrocio di varietà di piante di pisello di razza pura (vero allevamento) e nella semina dei semi per imparare come i tratti sono ereditati nella prima generazione (F1). Mendel ha registrato l'altezza dello stelo, il colore del fiore, la posizione del fiore sullo stelo, la forma del seme, la forma del baccello, il colore del seme e il colore del baccello. Ha osservato che i "fattori" ereditati (identificati oggi come alleli e geni) erano o dominanti o recessivi per alcuni tratti.
Quando i semi dall'impollinazione incrociata F1 le piante sono cresciute, hanno prodotto un rapporto tre a uno di tratti dominanti e recessivi nella generazione successiva (F2).
Le scoperte di Mendel non erano coerenti con le idee del tempo, comprese quelle del famoso biologo evoluzionista Charles Darwin. Come la maggior parte degli scienziati del XIX secolo, Darwin pensava che i tratti si fondessero, come un fiore rosso che impollinava con un fiore bianco che produceva fiori rosa. Sebbene Darwin abbia notato un rapporto tre a uno di tratti dominanti e recessivi negli snapdragon, non ha capito il significato.
Ronald Fisher contro Gregor Mendel: fatti
Lo statista Ronald Fisher ha ritenuto che i dati e i calcoli statistici di Mendel fossero troppo perfetti per essere credibili. Altri scienziati sono saltati nella mischia sostenendo che gli errori di ricerca, insieme al pregiudizio conscio o inconscio di Mendel, hanno distorto i risultati. Ad esempio, giudicare fenotipi come se un pisello è rotondo o rugoso comporta soggettività.
Tuttavia, i difensori degli esperimenti replicati dell'eredità di Mendel, hanno eseguito i propri calcoli della probabilità statistica e hanno concluso che i risultati di Mendel erano validi.
Rinnovato interesse per la scoperta di Gregor Mendel
Nel 1900, Mendel è aumentato postumo dall'oscurità alla fama quando Carl Correns, Hugo de Vries e Erich Tschermak risultati di ricerca pubblicati in modo indipendente coerenti con i risultati di Mendel.
La misura in cui qualcuno degli scienziati aveva familiarità con i precedenti esperimenti di ibridazione di Mendel è contestata. Gli studi hanno corroborato la scoperta di Mendel di tratti dominanti e recessivi.
Scrittura e borsa di studio di Mendel
Oltre ad essere sacerdote, insegnante, giardiniere e ricercatore, Mendel era uno scrittore e docente accademico. Ha pubblicato articoli che descrivono il danno del raccolto dagli insetti.
Mendel tenne anche lezioni sul suo lavoro in due incontri della Società di storia naturale di Brünn in Moravia nel 1865. Pubblicò il suo lavoro, "Experiments in Hybridization Plant" nel 1866 in Atti della Società di storia naturale di Brünn.
Le leggi di Gregor Mendel
La ricerca di Mendel in un orto ha portato alla teoria dell'eredità di Mendel e a due principali risultati: il legge di segregazione e il legge dell'assortimento indipendente.
Secondo il legge di segregazione, una coppia di "fattori" ereditari (alleli) per un dato tratto si separano quando si formano uova aploidi e cellule spermatiche. Un uovo fecondato ha due copie di ciascun allele; una copia ereditata dalla madre e una copia dal padre.
Il legge dell'assortimento indipendente afferma che la segregazione di una coppia di alleli è generalmente indipendente dalle azioni di altri geni, ad eccezione dei geni collegati.
Le intuizioni di Mendel sulle leggi dell'eredità hanno avuto inizialmente un impatto limitato e sono state citate circa tre volte nei successivi 35 anni. Mendel morì prima che il suo contributo alla genetica fosse compreso.
La scoperta della molecola di acido desossiribonucleico (DNA) al Kings College di Londra ha portato a progressi in genetica, medicina e biotecnologia. I genetisti furono finalmente in grado di identificare i "fattori" ereditari vagamente compresi inferiti da Mendel.
Genetica non mendeliana
I principi della genetica di Gregor Mendels si applicano alle caratteristiche controllate da un gene dominante o recessivo. Nel caso delle piante di pisello, ciascuno dei tratti studiati come l'altezza dello stelo è stato determinato da un gene con due potenziali alleli.
Le coppie ereditate di alleli erano o dominanti o recessive e non si verificava alcuna fusione. Ad esempio, l'incrocio di una pianta a stelo alto con una pianta a stelo corto non ha provocato uno stelo di pianta di altezza media.
La genetica non mendeliana spiega modelli di ereditarietà più complicati. codominance si verifica quando entrambi gli alleli esercitano la loro influenza. Dominio incompleto si verifica quando il tratto dominante è leggermente attenuato, come il rosa anziché il rosso. Molti tipi di alleli possono essere possibili per un determinato tratto.
La vita successiva di Gregor Mendel
Mendel fu promosso abate nel 1868 e assunse l'amministrazione del monastero. Si è concentrato su questi doveri dopo questo punto e non ha continuato la sperimentazione. I dati acquisiti si trovavano su uno scaffale e le sue note scritte a mano venivano bruciate dal suo predecessore.
Mendel morì di malattia di Bright, nota anche come nefrite, il 6 gennaio 1884. Fu ricordato come un prete cattolico con la passione per il giardinaggio. Perfino quelli che ammiravano il suo intelletto e il rigore scientifico non si rendevano conto che il loro amico e collega sarebbero diventati leggendari in un lontano futuro.
Citazioni di Gregor Mendel
Gli esperimenti di Mendel furono motivati dal suo amore per la scienza. Nessun altro a parte Mendel aveva la sensazione che il suo lavoro fosse rivoluzionario. Nonostante i suoi attacchi di depressione, Mendel rimase ottimista sul fatto che un giorno i suoi contributi alla scienza sarebbero stati riconosciuti. Ha spesso condiviso tali pensieri con gli amici:
"I miei studi scientifici mi hanno procurato una grande gratificazione e sono convinto che non passerà molto tempo prima che il mondo intero riconosca i risultati del mio lavoro".
"Anche se ho vissuto alcune ore buie durante la mia vita, sono grato che le belle ore abbiano superato di gran lunga quelle oscure".