Mendel starb in Vergessenheit, wird heute jedoch als Vater der Genetik gefeiert. Was hat er entdeckt?

In der heutigen biologischen Gemeinschaft kennt jeder den Namen Gregor Mendel, aber viele Menschen wissen vielleicht nicht, dass dieser Vater der Genetik zum Zeitpunkt seines Todes noch unbekannt war und in der biologischen Gemeinschaft sogar als Laie angesehen wurde. Was also hat dieser große Biologe bei seiner Forschung herausgefunden?

Mendel wurde in einem kleinen Dorf im österreichischen Kaiserreich geboren. Als Mendel jung war, war seine Familie arm. Nachdem er gezwungen war, die Schule abzubrechen, kam er in ein Kloster, um dort als Priester zu dienen. Aufgrund seiner herausragenden Leistungen während seiner Amtszeit wurde Mendel vom Abt des Klosters gefördert und konnte erneut an die Universität gehen, um Mathematik, Physik und Biologie zu studieren.

Nach seinem Abschluss kehrte Mendel ins Kloster zurück und begann, einen Gemüsegarten des Klosters für seine biologischen Forschungen zu nutzen. Gegenstand seiner Forschung waren Erbsen.

Durch Hybridisierung lassen sich die genetischen Gesetze von Pflanzen sehr gut untersuchen, und Erbsen sind eines der geeignetsten Objekte für die Hybridisierungsforschung. Bei der sogenannten Hybridisierung handelt es sich um eine Selbstbestäubung. Wir wissen, dass die Blüten von Pflanzen Staubblätter und Stempel haben. Wenn der Pollen der Staubblätter in den Stempel fällt, ist die Bestäubung abgeschlossen. Diese Situation wird Selbstbestäubung genannt. Wenn dagegen der Pollen aus den Staubblättern durch Medien wie Wind oder Insekten in den Stempel einer anderen Blüte fällt, kann die Bestäubung ebenfalls abgeschlossen werden. Diese Situation wird als Hybridisierung bezeichnet.

Der Unterschied zwischen Selbstbefruchtung und Hybridisierung besteht darin, dass die genetische Information bei der Selbstbefruchtung vollständig von einem selbst stammt, während beim Hybridisierungsprozess unterschiedliche genetische Informationen zusammengeführt werden.

Daran lässt sich auch erkennen, wie schwierig Hybridreis ist. Normalerweise sehen wir, dass sich an einer Reispflanze wahrscheinlich Hunderte von Reiskörnern befinden und jedes Reiskorn durch die Bestäubung einer einzelnen kleinen Blüte entsteht. Dies macht eine künstliche Bestäubung und Hybridisierung im großen Maßstab nahezu unmöglich. Im Vergleich zu Reis sind Hybriderbsen viel einfacher, da die Staubblätter der Erbsen fest in die Blüten eingewickelt sind und nicht verunreinigt werden. Es ist sehr praktisch, die Staubblätter zu entfernen und Pollen einer anderen Blüte hineinzuspritzen.

Mendel entschied sich nicht nur wegen der praktischen künstlichen Kreuzung für Erbsen, sondern auch, weil die Eigenschaften der Erbse offensichtlich und leicht zu beobachten sind.

Was sind Eigenschaften? Zum Beispiel Erbsen mit hohem Stiel und Erbsen mit niedrigem Stiel, Erbsen mit rundem Korn und Erbsen mit runzeligem Korn usw. Zu Beginn kreuzte Mendel Erbsen mit hohem Stiel mit Erbsen mit niedrigem Stiel, und alle Nachkommen waren Erbsen mit hohem Stiel. Dann ließ er diese Hybrid-Erbsen mit hohem Stiel sich selbst bestäuben und die daraus resultierenden Nachkommen umfassten sowohl Erbsen mit hohem Stiel als auch Erbsen mit Zwergstiel. Warum ist das so? Mendel begann über die Gründe nachzudenken und entdeckte bald, dass es in drei Generationen ein festes Verhältnis von Erbsen mit hohem Stiel zu Erbsen mit niedrigem Stiel gab, nämlich 3:1.

Mendel dachte gründlich über die Versuchsergebnisse nach und entdeckte schließlich das Gesetz, das ihnen zugrunde lag.

Mendel glaubte, dass die genetischen Faktoren von Organismen paarweise auftreten, darunter dominante und rezessive Faktoren. Beispielsweise sind hohe Stiele dominant, während niedrige Stiele rezessiv sind. Wenn dominante Faktoren aufeinandertreffen, zeigen die Nachkommen dominante Merkmale. Wenn dominante Faktoren auf rezessive Faktoren treffen, weisen die Nachkommen weiterhin dominante Merkmale auf. Nur wenn rezessive Faktoren mit rezessiven Faktoren kombiniert werden, weisen die Nachkommen rezessive Merkmale auf. Mendel verwendete zu Beginn die Begriffe „dominant“ und „rezessiv“ zur Kreuzung, und die entstandenen Nachkommen waren „dominant-rezessiv“, hatten also alle hohe Stämme. Die Selbstbestäubung von „dominant-rezessiv“ würde jedoch vier Kombinationen hervorbringen, nämlich „dominant“, „dominant-rezessiv“, „rezessiv-dominant“ und „rezessiv-rezessiv“. Die ersten drei würden ein dominantes Merkmal zeigen und das letzte ein rezessives Merkmal, was genau 3:1 wäre.

Mendel verfasste eine Abhandlung über seine Entdeckung, die später zum ersten Gesetz der Genetik wurde.

Unglücklicherweise wurde Mendels Arbeit jedoch kaum ernst genommen und die Biologen ignorierten seine Erkenntnisse beinahe vollständig. Dies ging so weit, dass Mendel selbst begann, an den Mängeln seiner Theorie zu zweifeln. Bis zu Mendels Tod galt er in der Biologie noch immer als Laie. Erst 20 Jahre später begann man allmählich, die Bedeutung von Mendels Forschungen zu erkennen. Für einen Wissenschaftler mag das vielleicht ausreichen, aber was ich sagen will, ist, dass es oft schwieriger ist, Vorurteile abzubauen, als die Naturgesetze zu entdecken.

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