Gregor mendel - Gregor Mendel


Gregor mendel

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Nascer
Johann Mendel

( 1822-07-20 )20 de julho de 1822
Faleceu 6 de janeiro de 1884 (1884-01-06)(61 anos)
Brünn , Morávia , Áustria-Hungria (agora Brno , República Tcheca)
Nacionalidade austríaco
Alma mater Universidade de Olomouc
Universidade de Viena
Conhecido por Criando a ciência da genética
Carreira científica
Campos Genética
Instituições Abadia de São Tomás
Carreira eclesiástica
Religião cristandade
Igreja Igreja Católica
Ordenado 25 de dezembro de 1846

Gregor Johann Mendel ( / m ɛ n d əl / ; Checa : Řehoř Jan Mendel ; 20 de julho de 1822 - 06 de janeiro de 1884) foi um meteorologista, matemático, biólogo, agostiniano frade e abade de Abbey St. Thomas' , em Brno , Margraviate de Moravia . Mendel nasceu em uma família de língua alemã na parte silésia do Império Austríaco (atual República Tcheca ) e ganhou reconhecimento póstumo como o fundador da ciência moderna da genética . Embora os fazendeiros soubessem por milênios que o cruzamento de animais e plantas poderia favorecer certos traços desejáveis , os experimentos com ervilhas de Mendel, conduzidos entre 1856 e 1863, estabeleceram muitas das regras de hereditariedade , agora chamadas de leis de herança mendeliana .

Mendel trabalhou com sete características das plantas de ervilha: altura da planta, forma e cor da vagem, forma e cor da semente e posição e cor da flor. Tomando a cor da semente como exemplo, Mendel mostrou que quando uma ervilha amarela verdadeira e uma ervilha verde verdadeira eram cruzadas, seus descendentes sempre produziam sementes amarelas. No entanto, na geração seguinte, as ervilhas reapareceram na proporção de 1 verde para 3 amarelas. Para explicar esse fenômeno, Mendel cunhou os termos " recessivo " e " dominante " em referência a certos traços. No exemplo anterior, o traço verde, que parece ter desaparecido na primeira geração filial, é recessivo e o amarelo é dominante. Ele publicou seu trabalho em 1866, demonstrando as ações de "fatores" invisíveis - agora chamados de genes - na determinação previsível das características de um organismo.

O profundo significado do trabalho de Mendel não foi reconhecido até a virada do século 20 (mais de três décadas depois) com a redescoberta de suas leis. Erich von Tschermak , Hugo de Vries e Carl Correns verificaram independentemente várias das descobertas experimentais de Mendel em 1900, inaugurando a era moderna da genética.

vida e carreira

Mendel nasceu em uma família tcheca de língua alemã em Hynčice ( Heinzendorf bei Odrau em alemão ), na Morávia - fronteira da Silésia , Império Austríaco (agora parte da República Tcheca ). Ele era filho de Anton e Rosine (Schwirtlich) Mendel e tinha uma irmã mais velha, Veronika, e uma mais nova, Theresia. Eles moravam e trabalhavam em uma fazenda que pertencia à família Mendel há pelo menos 130 anos (a casa onde Mendel nasceu agora é um museu dedicado a Mendel). Durante sua infância, Mendel trabalhou como jardineiro e estudou apicultura . Quando jovem, ele frequentou o ginásio em Opava (chamado Troppau em alemão). Ele teve que tirar quatro meses de férias durante os estudos do ginásio devido a uma doença. De 1840 a 1843, estudou filosofia e física prática e teórica no Instituto Filosófico da Universidade de Olomouc , tendo mais um ano de licença por doença. Ele também teve dificuldades financeiras para pagar seus estudos, e Theresia deu-lhe seu dote. Mais tarde, ele ajudou a sustentar seus três filhos, dois dos quais se tornaram médicos.

Ele se tornou monge em parte porque isso lhe permitiu obter educação sem ter que pagar por ela. Como filho de um fazendeiro esforçado, a vida monástica, em suas palavras, o poupou da "ansiedade perpétua sobre um meio de vida". Nascido Johann Mendel, ele recebeu o nome de Gregor ( Řehoř em tcheco) quando se juntou aos monges agostinianos .

Quando Mendel entrou na Faculdade de Filosofia, o Departamento de História Natural e Agricultura era chefiado por Johann Karl Nestler, que conduziu uma extensa pesquisa sobre as características hereditárias de plantas e animais, especialmente ovelhas. Por recomendação de seu professor de física Friedrich Franz , Mendel entrou na Abadia de Santo Tomás de Agostiniano em Brno (chamada Brünn em alemão) e começou seu treinamento como padre. Mendel trabalhou como professor substituto no ensino médio. Em 1850, ele foi reprovado na parte oral, a última das três partes, dos exames para se tornar um professor certificado do ensino médio. Em 1851, ele foi enviado para a Universidade de Viena para estudar sob o patrocínio do Abade Cyril František Napp  [ cz ] para que pudesse obter uma educação mais formal. Em Viena, seu professor de física foi Christian Doppler . Mendel voltou à sua abadia em 1853 como professor, principalmente de física. Em 1856, ele fez o exame para se tornar um professor certificado e foi reprovado novamente na parte oral. Em 1867, ele substituiu Napp como abade do mosteiro.

Depois que ele foi elevado a abade em 1868, seu trabalho científico praticamente terminou, quando Mendel ficou sobrecarregado com responsabilidades administrativas, especialmente uma disputa com o governo civil sobre sua tentativa de impor impostos especiais às instituições religiosas. Mendel morreu em 6 de janeiro de 1884, aos 61 anos, em Brno , Morávia , Áustria-Hungria (atual República Tcheca), de nefrite crônica . O compositor tcheco Leoš Janáček tocou órgão em seu funeral. Após sua morte, o abade sucessor queimou todos os papéis da coleção de Mendel, para marcar o fim das disputas sobre impostos.

Contribuições

Experimentos em hibridização de plantas

Fenótipos dominantes e recessivos. (1) Geração parental. (2) geração F1. (3) geração F2.

Gregor Mendel, conhecido como o "pai da genética moderna", escolheu estudar a variação das plantas na horta experimental de 2 hectares de seu mosteiro.

Após experimentos iniciais com plantas de ervilha, Mendel decidiu estudar sete características que pareciam ser herdadas independentemente de outras características: forma da semente, cor da flor, matiz da casca da semente, forma da vagem, cor da vagem verde, localização da flor e altura da planta. Ele primeiro se concentrou na forma da semente, que era angular ou redonda. Entre 1856 e 1863, Mendel cultivou e testou cerca de 28.000 plantas, a maioria das quais eram ervilhas ( Pisum sativum ). Este estudo mostrou que, quando diferentes variedades de reprodução verdadeira foram cruzadas entre si (por exemplo, plantas altas fertilizadas por plantas baixas), na segunda geração, uma em cada quatro plantas de ervilha tinha características recessivas de raça pura , duas em cada quatro eram híbridas e um em cada quatro eram de raça pura dominante . Seus experimentos o levaram a fazer duas generalizações, a Lei da Segregação e a Lei da Variedade Independente , que mais tarde veio a ser conhecida como Leis da Herança de Mendel.

Recepção inicial do trabalho de Mendel

Mendel apresentou seu artigo, " Versuche über Pflanzenhybriden " (" Experimentos sobre Hibridização de Plantas "), em duas reuniões da Sociedade de História Natural de Brno, na Morávia, em 8 de fevereiro e 8 de março de 1865. Gerou alguns relatórios favoráveis ​​em jornais locais, mas foi ignorado pela comunidade científica. Quando o artigo de Mendel foi publicado em 1866 na Verhandlungen des naturforschenden Vereines em Brünn , foi visto como essencialmente sobre hibridização em vez de herança, teve pouco impacto e só foi citado cerca de três vezes nos trinta e cinco anos seguintes. Seu artigo foi criticado na época, mas agora é considerado uma obra seminal. Notavelmente, Charles Darwin não estava ciente do artigo de Mendel, e prevê-se que, se ele soubesse disso, a genética como existe agora poderia ter se estabelecido muito antes. A biografia científica de Mendel, portanto, fornece um exemplo do fracasso de inovadores obscuros e altamente originais em receber a atenção que merecem .

Redescoberta da obra de Mendel

Cerca de quarenta cientistas ouviram as duas palestras inovadoras de Mendel, mas parece que eles não conseguiram entender seu trabalho. Mais tarde, ele também manteve uma correspondência com Carl Nägeli , um dos principais biólogos da época, mas Nägeli também não avaliou as descobertas de Mendel. Às vezes, Mendel deve ter tido dúvidas sobre seu trabalho, mas nem sempre: "Minha hora vai chegar", disse ele a um amigo, Gustav von Niessl.

Durante a vida de Mendel, a maioria dos biólogos sustentou a ideia de que todas as características foram passadas para a próxima geração por meio da herança de mesclagem , na qual as características de cada pai são calculadas em média. Instâncias desse fenômeno são agora explicadas pela ação de múltiplos genes com efeitos quantitativos . Charles Darwin tentou sem sucesso explicar a herança por meio de uma teoria da pangênese . Foi somente no início do século 20 que a importância das idéias de Mendel foi percebida.

Em 1900, a pesquisa destinada a encontrar uma teoria bem-sucedida de herança descontínua em vez de herança combinada levou à duplicação independente de seu trabalho de Hugo de Vries e Carl Correns , e à redescoberta dos escritos e leis de Mendel. Ambos reconheceram a prioridade de Mendel, e é provável que de Vries não tenha entendido os resultados que encontrou até depois de ler Mendel. Embora Erich von Tschermak originalmente também tenha recebido o crédito pela redescoberta, isso não é mais aceito porque ele não entendia as leis de Mendel . Embora de Vries mais tarde tenha perdido o interesse pelo mendelismo, outros biólogos começaram a estabelecer a genética moderna como ciência. Todos os três pesquisadores, cada um de um país diferente, publicaram sua redescoberta do trabalho de Mendel em um período de dois meses na primavera de 1900.

Os resultados de Mendel foram replicados rapidamente e a ligação genética rapidamente resolvida. Os biólogos aderiram à teoria; embora ainda não fosse aplicável a muitos fenômenos, buscava dar uma compreensão genotípica da hereditariedade que eles sentiam que faltava em estudos anteriores sobre hereditariedade, que se concentraram em abordagens fenotípicas . A mais proeminente dessas abordagens anteriores foi a escola biométrica de Karl Pearson e WFR Weldon , que se baseou fortemente em estudos estatísticos de variação fenotípica. A oposição mais forte a esta escola veio de William Bateson , que talvez tenha feito mais nos primeiros dias para divulgar os benefícios da teoria de Mendel (a palavra " genética ", e muito da outra terminologia da disciplina, originou-se de Bateson). Esse debate entre os biometristas e os mendelianos foi extremamente vigoroso nas duas primeiras décadas do século 20, com os biometristas reivindicando rigor estatístico e matemático, enquanto os mendelianos reivindicaram um melhor entendimento da biologia. A genética moderna mostra que a hereditariedade mendeliana é de fato um processo inerentemente biológico, embora nem todos os genes dos experimentos de Mendel ainda sejam compreendidos.

No final, as duas abordagens foram combinadas, especialmente pelo trabalho conduzido por RA Fisher já em 1918. A combinação, nas décadas de 1930 e 1940, da genética mendeliana com a teoria da seleção natural de Darwin resultou na síntese moderna da biologia evolutiva .

Outros experimentos

Mendel começou seus estudos sobre hereditariedade usando ratos. Ele estava na abadia de St. Thomas, mas seu bispo não gostou que um de seus frades estudasse sexo animal, então Mendel mudou para plantas. Mendel também criou abelhas em um apiário que foi construído para ele, usando colmeias que ele projetou. Ele também estudou astronomia e meteorologia , fundando a 'Sociedade Meteorológica Austríaca' em 1865. A maioria de seus trabalhos publicados estavam relacionados à meteorologia.

Mendel também fez experiências com hawkweed ( Hieracium ) e abelhas . Ele publicou um relatório sobre seu trabalho com a falcão, um grupo de plantas de grande interesse para os cientistas da época por causa de sua diversidade. No entanto, os resultados do estudo de herança de Mendel em hawkweeds foram diferentes de seus resultados para ervilhas; a primeira geração era muito variável e muitos de seus descendentes eram idênticos aos pais maternos. Em sua correspondência com Carl Nägeli, ele discutiu seus resultados, mas não conseguiu explicá-los. Não se percebeu até o final do século XIX que muitas espécies de gavião eram apomíticas , produzindo a maioria de suas sementes por meio de um processo assexuado.

Nenhum de seus resultados sobre as abelhas sobreviveu, exceto por uma menção passageira nos relatórios da Sociedade de Apicultura da Morávia. Tudo o que se sabe com certeza é que ele usou abelhas cipriotas e carniolanas, que eram particularmente agressivas para o aborrecimento de outros monges e visitantes do mosteiro, de modo que foi solicitado que ele se livrasse delas. Mendel, por outro lado, gostava de suas abelhas e se referia a elas como "meus queridos bichinhos".

Ele também descreveu novas espécies de plantas , e estas são denotadas com a abreviatura do autor botânico "Mendel".

Paradoxo de Mendel

Em 1936, Ronald Fisher , um estatístico proeminente e geneticista populacional, reconstruiu os experimentos de Mendel, analisou os resultados da geração F2 (segunda filial) e descobriu que a proporção de fenótipos dominantes para recessivos (por exemplo, ervilhas amarelas versus verdes; ervilhas redondas versus enrugadas) era implausível e consistentemente muito perto da proporção esperada de 3 para 1. Fisher afirmou que "os dados da maioria, senão de todos, os experimentos foram falsificados de modo a concordar com as expectativas de Mendel", alegadas observações de Mendel, de acordo com Fisher , eram "abomináveis", "chocantes" e "cozidos".

Outros estudiosos concordam com Fisher que as várias observações de Mendel chegam desconfortavelmente perto das expectativas de Mendel. AWF Edwards , por exemplo, comenta: "Pode-se aplaudir o jogador sortudo; mas quando ele tiver sorte novamente amanhã, e no dia seguinte, e no dia seguinte, pode-se ficar um pouco desconfiado". Três outras linhas de evidência também dão suporte à afirmação de que os resultados de Mendel são de fato bons demais para serem verdade.

A análise de Fisher deu origem ao paradoxo de Mendel: os dados relatados de Mendel são, estatisticamente falando, bons demais para ser verdade, mas "tudo o que sabemos sobre Mendel sugere que ele provavelmente não se envolveria em fraude deliberada ou ajuste inconsciente de suas observações". Vários escritores tentaram resolver esse paradoxo.

Uma tentativa de explicação invoca viés de confirmação . Fisher acusou os experimentos de Mendel como "fortemente inclinados na direção do acordo com a expectativa ... para dar à teoria o benefício da dúvida". Em seu artigo de 2004, JW Porteous concluiu que as observações de Mendel eram de fato implausíveis. No entanto, a reprodução dos experimentos demonstrou que não há um viés real em relação aos dados de Mendel.

Outra tentativa de resolver o paradoxo de Mendel observa que às vezes pode surgir um conflito entre o imperativo moral de uma recontagem livre de preconceitos das observações factuais de alguém e o imperativo ainda mais importante de promover o conhecimento científico. Mendel pode ter se sentido compelido a “simplificar seus dados para atender a objeções editoriais reais ou temidas”. Tal ação poderia ser justificada por motivos morais (e, portanto, fornecer uma solução para o paradoxo de Mendel), uma vez que a alternativa - recusar-se a obedecer - pode ter retardado o crescimento do conhecimento científico. Da mesma forma, como tantos outros obscuros inovadores da ciência, Mendel, um pouco conhecido inovador da classe trabalhadora, teve que “romper os paradigmas cognitivos e preconceitos sociais de seu público. Se tal avanço "pudesse ser melhor alcançado omitindo deliberadamente algumas observações de seu relatório e ajustando outras para torná-las mais palatáveis ​​para seu público, tais ações poderiam ser justificadas por motivos morais."

Daniel L. Hartl e Daniel J. Fairbanks rejeitam o argumento estatístico de Fisher, sugerindo que Fisher interpretou incorretamente os experimentos de Mendel. Eles acham provável que Mendel tenha obtido mais de 10 descendentes e que os resultados correspondam às expectativas. Eles concluem: "A alegação de Fisher de falsificação deliberada pode finalmente ser posta de lado, porque em uma análise mais detalhada ela provou não ser sustentada por evidências convincentes." Em 2008, Hartl e Fairbanks (com Allan Franklin e AWF Edwards) escreveram um livro abrangente no qual concluíram que não havia motivos para afirmar que Mendel fabricou seus resultados, nem que Fisher deliberadamente tentou diminuir o legado de Mendel. A reavaliação da análise estatística de Fisher, segundo esses autores, também refuta a noção de viés de confirmação nos resultados de Mendel.

Veja também

Referências

Leitura adicional

  • William Bateson Mendel, Gregor; Bateson, William (2009). Princípios de Hereditariedade de Mendel: Uma Defesa, com uma Tradução dos Artigos Originais de Mendel sobre Hibridização (Cambridge Library Collection - Life Sciences) . Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-00613-2. Edição de fac-símile on-line: Electronic Scholarly Publishing, preparada por Robert Robbins
  • Hugo Iltis , Gregor Johann Mendel. Leben, Werk und Wirkung . Berlim: J. Springer. 426 páginas. (1924)
    • Traduzido por Eden e Cedar Paul como Life of Mendel . Nova York: WW Norton & Co, 1932. 336 páginas. Nova York: Hafner, 1966: Londres: George Allen & Unwin, 1966. Ann Arbor: University Microfilms International, 1976.
    • Traduzido por Zhenyao Tan como Mên-tê-êrh chuan . Xangai: Shang wu yin shu guan, 1924. 2 vols. em 1, 661 pp. Shanghai: Shang wu yin shu guan, Minguo 25 [1936].
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  • Klein, Jan; Klein, Norman (2013). Solidão de um gênio humilde - Gregor Johann Mendel: Volume 1 . Heidelberg: Springer. ISBN 978-3-642-35253-9.
  • Robert Lock, Recent Progress in the Study of Variation, Heredity and Evolution , Londres, 1906
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links externos