나의 과학 연구는 나에게 큰 만족감을 주었으며, 나는 곧 전 세계가 내 일의 결과를 인정할 것이라고 확신합니다.
Gregor Johann Mendel은 과학자, 기상학자, 수학자, 생물학자이며 Brno의 St. Thomas' Abbey의 어거스틴 수사이자 대주교였습니다. Mendel은 오스트리아 제국의 실레지아 지역(현재의 체코)의 독일어권 가족에서 태어났으며 현대 유전학의 창시자로서 사후에 인정받게 되었습니다. 농부들은 수천 년 동안 동물과 식물의 교배가 특정한 바람직한 특성을 선호할 수 있다는 것을 알고 있었지만, 1856년부터 1863년 사이에 수행된 Mendel의 완두콩 식물 실험은 현재 Mendelian 유전 법칙이라고 불리는 유전의 많은 규칙을 확립했습니다.
Mendel은 완두콩 식물의 일곱 가지 특성으로 일했습니다: 식물의 높이, 꼬투리의 모양과 색깔, 씨앗의 모양과 색깔, 꽃의 위치와 색깔입니다. 씨앗 색깔을 예로 들면, Mendel은 순수 육성된 노란 완두콩과 순수 육성된 녹색 완두콩이 교배될 때 그들의 자손은 항상 노란 씨앗을 생산한다는 것을 보여주었습니다. 그러나 다음 세대에서 녹색 완두콩은 1 녹색 대 3 노란색의 비율로 재나타났습니다. 이 현상을 설명하기 위해 Mendel은 특정 특성과 관련하여 "열성"과 "우성"이라는 용어를 만들었습니다. 앞의 예에서, 첫 번째 자식 세대에서 사라진 것처럼 보이는 녹색 특성은 열성이고 노란색은 우성입니다. 그는 1866년에 자신의 작업을 발표했으며, 생물의 특성을 예측 가능하게 결정하는 눈에 보이지 않는 "인자"(현재 유전자라고 불림)의 작용을 입증했습니다.
Mendel의 작업의 깊은 의의는 20세기 초까지 인식되지 않았으며, 30년 이상 후에 그의 법칙의 재발견으로 인정받았습니다. Erich von Tschermak, Hugo de Vries 그리고 Carl Correns는 1900년에 독립적으로 Mendel의 여러 실험 결과를 검증했으며, 현대 유전학의 시대를 열었습니다.
삶과 경력
Mendel은 독일어권의 체코 가족에서 Hynčice(독일어로 Heinzendorf bei Odrau)에서 태어났으며, 이는 Moravian-Silesian 국경에 있는 오스트리아 제국의 한 부분입니다(현재 체코의 일부). 그는 Anton과 Rosine Schwirtlich Mendel의 아들이었으며, 언니 Veronika와 여동생 Theresia가 있었습니다. 그들은 최소 130년 동안 Mendel 가족이 소유했던 농장에서 살고 일했으며, Mendel이 태어난 집은 현재 Mendel에 헌정된 박물관입니다. 어린 시절 Mendel은 정원사로 일했고 양봉을 공부했습니다. 젊은 시절에 그는 Opava(독일어로 Troppau)의 gymnasium에 다녔습니다. 그는 gymnasium 공부 중에 병으로 인해 4개월간 쉬어야 했습니다. 1840년부터 1843년까지 그는 Olomouc 대학의 철학 연구소에서 실제적이고 이론적인 철학과 물리학을 공부했으며, 병으로 인해 다시 1년을 쉬었습니다. 그는 또한 학비를 낼 여유가 없어 경제적으로 어려움을 겪었으며, Theresia는 그에게 자신의 지참금을 주었습니다. 나중에 그는 세 명의 아들, 그 중 둘이 의사가 된 그녀를 부양하는 것을 도왔습니다.
그는 부분적으로 스스로 비용을 지불하지 않고 교육을 받을 수 있도록 하기 위해 수도사가 되었습니다. 힘든 농부의 아들로서, 수도사의 삶은 그의 말로는 "생계에 대한 영구적인 불안"에서 그를 구했습니다. Johann Mendel으로 태어난 그는 Augustinian 수도사에 가입했을 때 Gregor Řehoř(체코어)라는 이름을 받았습니다.
Mendel이 철학부에 입학했을 때, 자연사 및 농업 부서는 식물과 동물, 특히 양의 유전적 특성에 대한 광범위한 연구를 수행한 Johann Karl Nestler가 주도했습니다. 물리학 교사 Friedrich Franz의 추천으로 Mendel은 Brno(독일어로 Brünn)의 Augustinian St Thomas's Abbey에 입학했고 사제로서의 훈련을 시작했습니다. Mendel은 대체 고등학교 교사로 일했습니다. 1850년에 그는 고등학교 교사 자격을 취득하기 위한 시험의 세 부분 중 마지막인 구술 부분에서 떨어졌습니다. 1851년에 그는 Abbot Cyril František Napp의 후원 하에 Vienna 대학에 보내져 더 체계적인 교육을 받을 수 있었습니다. Vienna에서 그의 물리학 교수는 Christian Doppler였습니다. Mendel은 1853년에 주로 물리학을 가르치는 교사로서 그의 수도원으로 돌아왔습니다. 1856년에 그는 인정된 교사가 되기 위한 시험을 치렀고 다시 구술 부분에서 떨어졌습니다. 1867년에 그는 Napp을 대신하여 수도원의 대주교가 되었습니다.
1868년에 대주교로 승격된 후, Mendel의 과학적 작업은 거의 끝났습니다. Mendel은 특히 종교 기관에 특별세를 부과하려는 시민 정부와의 분쟁 때문에 행정 책임에 압도당했습니다. Mendel은 1884년 1월 6일 Brno, Moravia, Austria-Hungary(현재 체코)에서 만성 신염으로 인해 61세의 나이로 사망했습니다. 체코 작곡가 Leoš Janáček은 그의 장례식에서 오르간을 연주했습니다. 그의 죽음 이후, 다음 대주교는 조세에 대한 분쟁을 끝내기 위해 Mendel의 수집품의 모든 논문을 태웠습니다.
기여
식물 교배에 대한 실험
현대 유전학의 "아버지"로 알려진 Gregor Mendel은 그의 수도원의 2헥타르(4.9에이커) 실험 정원에서 식물의 변이를 연구하기로 선택했습니다.
완두콩 식물에 대한 초기 실험 이후, Mendel은 다른 특성과 독립적으로 상속되는 것으로 보이는 일곱 가지 특성을 연구하기로 결정했습니다: 씨앗의 모양, 꽃의 색깔, 씨앗 외피의 색조, 꼬투리의 모양, 미성숙 꼬투리의 색깔, 꽃의 위치, 식물의 높이입니다. 그는 먼저 씨앗의 모양(각진 또는 둥근)에 초점을 맞췄습니다. 1856년부터 1863년 사이에 Mendel은 약 28,000개의 식물(대부분 완두콩 식물 Pisum sativum)을 재배하고 테스트했습니다. 이 연구는 순수 육성된 다양한 품종이 서로 교배될 때(예: 키 큰 식물이 작은 식물과 수정될 때), 두 번째 세대에서 4개의 완두콩 식물 중 1개는 순수 육성된 열성 특성을 가지고 있고, 2개 중 4개는 잡종이며, 1개 중 4개는 순수 육성된 우성이라는 것을 보여주었습니다. 그의 실험은 그가 분리의 법칙과 독립 분류의 법칙이라는 두 가지 일반화를 하도록 이끌었으며, 이는 나중에 Mendel의 유전 법칙으로 알려지게 되었습니다.
Mendel 작업의 초기 수용
Mendel은 그의 논문 "Versuche über Pflanzenhybriden"(식물 교배에 대한 실험)을 1865년 2월 8일과 3월 8일 Brno의 자연사 학회의 두 회의에서 발표했습니다. 지역 신문에서 몇 가지 호의적인 보도를 얻었지만 과학계에서 무시당했습니다. Mendel의 논문이 1866년 Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn에 발표되었을 때, 그것은 유전보다는 교배에 관한 것으로 보였으며, 영향력이 적었고, 다음 35년 동안 약 3번만 인용되었습니다. 그의 논문은 당시 비판을 받았지만, 현재는 기념비적인 작업으로 간주됩니다. 특히 Charles Darwin은 Mendel의 논문을 알지 못했으며, 만약 그가 알았다면 현재 존재하는 유전학이 훨씬 더 일찍 성립했을 가능성이 있습니다. Mendel의 과학 전기는 따라서 불분명하고 매우 독창적인 혁신자들이 마땅한 관심을 받지 못한 사례를 제공합니다.
Mendel 작업의 재발견
약 40명의 과학자들이 Mendel의 두 획기적인 강연을 들었지만, 그들이 그의 작업을 이해하지 못한 것으로 보입니다. 나중에 그는 또한 당시 저명한 생물학자 중 한 명인 Carl Nägeli와 대응했지만, Nägeli도 Mendel의 발견을 인정하지 못했습니다. 때때로 Mendel은 자신의 작업에 대해 의심을 품었을 것이지만, 항상 그런 것은 아닙니다: "내 시간이 올 것입니다"라고 그는 친구 Gustav von Niessl에게 말한 것으로 보도되었습니다.
Mendel의 생애 동안, 대부분의 생물학자들은 모든 특성이 혼합 유전을 통해 다음 세대로 전달되었다는 생각을 가지고 있었으며, 이 과정에서 각 부모의 특성은 평균화됩니다. 이 현상의 사례는 이제 정량적 효과를 가진 여러 유전자의 작용으로 설명됩니다. Charles Darwin은 범생식설의 이론을 통해 유전을 설명하려고 했지만 실패했습니다. 20세기 초까지 Mendel의 아이디어의 중요성이 실현되지 않았습니다.
1900년까지, 혼합 유전보다는 불연속적 유전의 성공적인 이론을 찾기 위한 연구는 Hugo de Vries와 Carl Correns에 의한 그의 작업의 독립적인 중복과 Mendel의 저술과 법칙의 재발견으로 이어졌습니다. 둘 다 Mendel의 우선권을 인정했으며, de Vries가 Mendel을 읽은 후에야 자신이 발견한 결과를 이해하지 못했을 가능성이 있다고 생각됩니다. Erich von Tschermak은 원래 재발견의 공로도 인정받았지만, 그가 Mendel의 법칙을 이해하지 못했기 때문에 더 이상 받아들여지지 않습니다. de Vries가 나중에 Mendelism에 대한 관심을 잃었지만, 다른 생물학자들은 현대 유전학을 과학으로 확립하기 시작했습니다. 각각 다른 나라의 세 연구자 모두 1900년 봄 2개월 범위 내에서 Mendel의 작업의 재발견을 발표했습니다.
Mendel의 결과는 빠르게 재현되었고, 유전 연관은 빠르게 작동했습니다. 생물학자들은 이론으로 몰려들었습니다; 아직 많은 현상에 적용할 수 없었지만, 그것은 이전에 표현형적 접근에 초점을 맞춘 유전학 연구에서 부족하다고 느낀 유전의 유전형적 이해를 제공하려고 추구했습니다. 이 이전 접근 방식 중 가장 저명한 것은 Karl Pearson과 W. F. R. Weldon의 생물측정학파였으며, 이는 표현형 변이의 통계 연구에 크게 기반을 두었습니다. 이 학파에 대한 가장 강한 반대는 William Bateson으로부터 나왔으며, 그는 Mendel의 이론의 이점을 홍보하는 초기에 가장 많은 일을 했습니다. "유전학"이라는 단어와 학문의 대부분의 다른 용어는 Bateson에서 비롯되었습니다. 생물측정학자와 Mendelian 사이의 이 논쟁은 20세기의 처음 두 십년 동안 매우 활발했으며, 생물측정학자들은 통계적 수학적 엄밀함을 주장했고, Mendelian들은 생물학에 대한 더 나은 이해를 주장했습니다. 현대 유전학은 Mendelian 유전이 실제로는 본질적으로 생물학적 과정임을 보여주지만, Mendel의 실험의 모든 유전자가 아직 이해되지 않았습니다.
결국, 두 접근 방식은 특히 1918년 초부터 R. A. Fisher에 의해 수행된 작업을 통해 결합되었습니다. 1930년대와 1940년대의 Mendelian 유전학과 Darwin의 자연선택 이론의 결합은 진화 생물학의 현대 종합으로 이어졌습니다.
기타 실험
Mendel은 쥐를 사용하여 유전에 대한 연구를 시작했습니다. 그는 St. Thomas's Abbey에 있었지만 그의 주교는 자신의 수사 중 한 명이 동물 번식을 공부하는 것을 좋아하지 않아서 Mendel은 식물로 전환했습니다. Mendel은 또한 자신을 위해 지어진 벌집에서 벌을 번식했으며, 자신이 설계한 벌집을 사용했습니다. 그는 또한 천문학과 기상학을 공부했으며, 1865년에 'Austrian Meteorological Society'를 설립했습니다. 그의 대부분의 출판된 저작은 기상학과 관련이 있었습니다.
Mendel은 또한 매파풀(Hieracium)과 꿀벌로 실험했습니다. 그는 매파풀에 대한 작업 보고서를 발표했으며, 이는 다양성 때문에 과학자들의 큰 관심을 받는 식물 그룹입니다. 그러나 Mendel의 매파풀에서의 유전 연구 결과는 완두콩의 결과와 달랐습니다. 첫 번째 세대는 매우 다양했고 그들의 많은 자손은 모계 부모와 동일했습니다. Carl Nägeli와의 대응에서 그는 자신의 결과를 논의했지만 그들을 설명할 수 없었습니다. 19세기 말까지 많은 매파풀 종이 무성 과정을 통해 대부분의 씨앗을 생산하는 무배성이었다는 것이 인정되지 않았습니다.
그의 벌에 대한 결과 중 어느 것도 생존하지 않았으며, Moravian Apiculture Society의 보고서에서의 언급만 있습니다. 확실히 알려진 것은 그가 Cyprian과 Carniolan 벌을 사용했다는 것입니다. 이들은 특히 수도원의 다른 수도사들과 방문객들의 성가심에 따라 공격적이었으므로 그들을 제거하도록 요청받았습니다. 반면 Mendel은 자신의 벌을 좋아했으며 그들을 "나의 가장 사랑하는 작은 동물들"이라고 불렀습니다.
그는 또한 새로운 식물 종을 기술했으며, 이들은 식물학 저자 약어 "Mendel"로 표시됩니다.
