Gregor Mendel – munken, ärtorna och ärftlighetsläran

När Gregor Mendel insåg att han var för fattig för att både studera och köpa mat för dagen beslöt han sig för att bli munk. I klostret fick han såväl mat, husrum och tid för forskning. Resultaten från Mendels experiment med ärtplantor fyllde ut ett gapande hål i Darwins utvecklingslära. Men när Mendel bad en av Darwins motståndare att bedöma experimentet blev svaret negativt. Då slutade Mendel med sina undersökningar. Han fick aldrig veta hur viktiga de varit. Först 16 år efter hans död fann andra vetenskapare vilken avgörande upptäckt den forskande munken gjort.

Bild: SO-rummet.se

Gregor Mendel var munk i augustinerorden vid klostret i Brünn. Där gjorde han sina upptäckter om ärftlighetsläran genom att studera ärtplantor. Mendel blev munk sedan han upptäckt att det inte gick att studera och samtidigt tjäna tillräckligt för att hålla sig vid liv.

- Jag tycker mig fortfarande se honom när han gick tillbaka till klostret genom Bäckergasse - en man av medellängd, bredaxlad och redan en smula fyllig, med stort huvud och hög panna och med den vänligast tänkbara glimt i de blå ögonen bakom guldbågade glasögon. Vanligen var han inte klädd i munkkåpa utan hade de kläder som en augustinermunk som arbetade som lärare kunde ha. Hög hatt, långrock - ofta för stor - korta byxor som var nedstoppade i kragstövlar.

Så beskrivs den österrikiske munken Gregor Mendel (1822-1884) av en av sina bekanta. Större delen av sitt liv tillbringade Mendel i klostret i Brünn som i dag heter Brno och ligger i Tjeckien. I klostret gjorde han experiment som ligger till grund för den moderna ärftlighetsläran och ger en viktig pusselbit som saknas i Darwins teori. Mendel hette egentligen Johann men tog namnet Gregor som munk.

ANNONS

Data och fakta

1822: Johann Mendel föds, son till en fattig bonde i Böhmen.

1843: Mendel söker inträde i augustinerklostret i Brünn och tar som munk namnet Gregor.

1856-1863: Mendel genomför de försök med ärtplantor som visar att arvsanlag inte blandas utan ärvs oförändrade från generation till generation.

1866: Mendel publicerar sina resultat i en tidskrift, men ingen uppmärksammar den stora upptäckten.

1868: Mendel väljs till klosterföreståndare och har inte längre tid med experiment.

1884: Mendel dör utan att hans upptäckter har uppmärksammats.

1900: Tre andra forskare har kommit till samma resultat som Mendel oberoende av varandra. De återupptäcker alla tre Mendels arbete och ger honom äran av upptäckten.

Vad innebär arvsanlagen?

Mendel utförde sina experiment helt ensam, och ingen brydde sig om de resultat han kom fram till. Först 37 år efter försöken och 16 år efter Mendels död återupptäcktes hans verk.

En av de viktigaste invändningarna mot Darwins teori om det naturliga urvalet var att de olika varianter som uppkom snabbt skulle försvinna innan de hann ge upphov till några nya arter. En antilop som begåvats med ovanlig snabbhet och på så sätt skulle kunna överleva längre skulle ju inte kunna förväntas para sig med en ovanligt snabb antilophona. Parningen skulle antagligen ske med en normalt snabb hona, vilket - ansåg man - skulle leda till att avkomman endast fick hälften av faderns snabbhet. Nästa generation skulle bara få en fjärdedel av snabbheten, och inom ytterligare några generationer skulle den ha gått förlorad helt.

Enligt biologernas uppfattning blandades alltså arvsanlagen och späddes ut - ungefär som när man blandar svart och vitt och får grått.
Gregor Mendel visade att den uppfattningen var felaktig.

Till augustinerklostret

Mendel var son till en fattig bonde i Böhmen. Hans intelligens gjorde att föräldrarna trots sin fattigdom ville ge sonen en utbildning, och Mendel hamnade i Troppau tre mil från hemmet.

De knappa ransoner Mendel tvingades leva på gjorde att han måste arbeta som lärare vid sidan av studierna, och till sist blev han svårt sjuk.

Han försökte studera vidare men upptäckte att han inte både kunde studera och tjäna ihop mat för dagen. Därför sökte han 21 år gammal inträde vid augustinerklostret i Brünn. Men det var inte bara att komma och säga att man ville bli munk. Först efter fyra års prövotid som novis blev Mendel upptagen i klostret som fullvärdig augustinerbroder.

Abboten i klostret beslöt att den nye munken skulle bli lärare, och Mendel försökte två gånger förgäves ta lärarexamen. 1856, då han misslyckats för andra gången, inledde han de försök som gjort honom och hans ärtor världsberömda.

ANNONS

När ärtplantor korsas

Mendel ville undersöka vad som hände när ärtplantor med olika egenskaper korsades med varandra. De egenskaper han undersökte var bland annat ärtornas färg, deras skrynklighet och plantornas hög- och lågvuxenhet.

Mendels stora ingivelse var att endast studera en egenskap åt gången. I ett av sina försök korsade han högväxta plantor med lågväxta. Enligt de flesta biologers teorier skulle resultatet - eftersom arvsanlagen ansågs blanda sig - ha blivit plantor av medellängd. Men det blev inte alls så.

I den första generationen som han fick fram var alla plantorna högväxta. Mendel korsade sedan plantor i denna generation med varandra och fick en ny generation - men där var några högväxta och en del lågväxta.

I denna andra generation var förhållandet mellan de höga och låga plantorna ungefär tre till ett. Det betyder att för varje lågväxt planta fick Mendel tre högvuxna.

Celler och gener

Ärftlighetsläran — Bilden visar schematiskt resultatet av Mendels experiment. I den första generationen han fick fram har alla plantor kombinationen Aa. Det betyder att alla plantor blir högväxta, även om de har anlag för lågväxthet i sig. I nästa generation korsas två plantor med anlaget Aa, och resultatet blir att en av fyra plantor blir lågväxt trots att ingen av föräldrarna har varit det.

Vi vet nu att Mendels resultat beror på att det i varje planta finns faktorer som bestämmer dess olika egenskaper, t.ex. högväxthet. Dessa faktorer förekommer parvis i varje cell. Vi gör det enkelt för oss och kallar faktorn högväxthet A - i varje cell i Mendels ursprungliga generation fanns alltså faktorerna AA i de högväxta plantorna.

Om vi i de lågväxta plantorna betecknar faktorn för lågväxthet med a, inser vi lätt att dessa i varje cell har faktorerna aa.

Nu finns det ett viktigt undantag från regeln att anlagen förekommer parvis. I könscellerna, som från en hanplanta och en honplanta smälter samman och bildar en ny, finns bara en faktor.

De högväxta har alltså faktorn A i sina könsceller och de lågväxta a. I första generationen därefter kommer alltså alla.

Nu minns vi ju att Mendel i sin första generation bara fick högväxta plantor. Det betyder att faktorn A är starkare än a - på biologernas språk kallas detta att den är dominant. Dominanta faktorer finns naturligtvis även hos människan - brunögdhet är en sådan.

ANNONS

I Mendels andra generation - vi drar oss till minnes att där fanns både högväxta och lågväxta plantor - finns det olika möjligheter för faktorerna från den första generationen att kombineras. Möjligheterna är AA, Aa, aA och aa. Eftersom vi var överens om att A var dominant, ser vi snabbt att endast kombinationen aa ger lågväxta plantor. En fjärdedel av plantorna i andra generationen borde alltså enligt vår teori vara lågväxta, och det vår ju precis vad Mendel upptäckte.

Mendels försök visade klart att egenskaper inte alls blandades utan behölls oförändrade från generation till generation. När detta blev känt, förlorade Darwins kritiker ett av sina starkaste argument, och hans teori kunde leva vidare.

Mendel gjorde andra försök och kombinerade olika egenskaper. Han upptäckte då att olika egenskaper ärvdes oberoende av varandra. En högvuxen planta kunde lika väl få gula frön som gröna. Varje levande varelse är en kombination av tusentals olika faktorer. Idag kallar vi dessa faktorer gener. De gener som kontrollerar en viss egenskap kan i sin tur förekomma i olika variationer. I Mendels experiment finns det alltså en gen som bestämmer egenskapen växtens höjd. Denna gen finns i två variationer: en för högväxta och en för lågväxta plantor.

Upptäckterna begravdes

Vad skulle nu Mendel göra med sina upptäckter? Själv var han osäker på deras värde och sände sitt material till den berömde schweiziske botanikern Karl von Nägeli.

Mendel hade av allt att döma inte hört talas om Darwins teori, men det hade Nägeli. Men han var motståndare till Darwin och avvisade Mendels resultat. Nägeli menade att Mendel måste forska mer innan det gick att dra några säkra slutsatser.

Mendel lät också publicera resultatet av sina experiment hos ett naturvetenskapligt sällskap i Brünn. Kopior skickades till liknande sällskap i städer som Wien, Rom och Uppsala, men inte heller där lade någon märke till Mendels arbete. 1859 hade Darwins bok Om arternas uppkomst publicerats, och de flesta biologer var upptagna med att debattera den.

Mendel tycks ha tagit von Nägelis avvisande så hårt att han slutade med sina experiment. De ägde rum åren 1856-1863.

1868 valdes Mendel till klostrets nye abbot och hade inte längre tid att korsa ärtplantor. Regeringen ville öka skatten på klostren, och Mendels tid gick till stor del åt att bekämpa förslaget. 1884 dog abbot Mendel utan att någon i Brünn insett vilken stor vetenskapsman som levt bland dem.

Berömd efter döden

Här kunde historien slutat, men det finns en fortsättning. År 1900 hade tre biologer - holländaren de Vries, tysken Corneus och österrikaren Tschermak - studerat ärftlighet på liknande sätt som Mendel. Ingen av de tre kände till de andras arbeten, och samma år återupptäckte de alla tre den rapport Mendel skrivit om sina försök.

Alla tre hade den goda smaken att ge Mendel den ära som tillkom honom. När de publicerade sina verk, presenterades deras upptäckter som en bekräftelse på vad Mendel redan upptäckt.

Mendel fick själv aldrig uppleva sin berömmelse, men idag grundas den moderna ärftlighetsläran på de studier en augustinermunk gjorde vid sina ärtsängar i Brünn.

LÄS MER: Vetenskapspersoner och vetenskapshistoria

LÄS MER: Charles Darwin - om arternas uppkomst och människans härstamning

ANNONS

Uppgifter och frågor

Frågor till texten:

När och var föddes Mendel?
Var arbetade han större delen av sitt liv?
Varför började Mendel korsa ärtplantor med olika egenskaper?
Mellan vilka år utförde Mendel sina experiment?
Varför lade ingen märke till hans resultat?
Hur gick det till när Mendels experimentresultat återupptäcktes?
Före Mendels försök ansåg vetenskapsmän att arvsanlag blandade sig mellan två generationer. Hur bevisade Mendel att detta var fel?
Mendels resultat styrkte Darwins teori om det naturliga urvalet på en avgörande punkt. Vilken?
En man och en kvinna får barn. Mannen har bruna ögon, vilket är en dominant faktor, och kvinnan blå. Rita upp ett mendelskt arvsschema och räkna ut vilken ögonfärg parets fyra barn och åtta barnbarn kan väntas få under förutsättning att alla barnen gifter sig med blåögda personer.