Mendels Experimente

Gregor Johann Mendel war ein Mönch und Lehrer mit Interessen in Astronomie und Pflanzenzucht. Er wurde 1822 geboren und trat mit 21 Jahren in ein Kloster in Brünn (heute in der Tschechischen Republik) ein. Das Kloster verfügte über einen botanischen Garten und eine Bibliothek und war ein Zentrum für Wissenschaft, Religion und Kultur. Im Jahr 1856 begann Mendel im Kloster mit einer Reihe von Experimenten, um herauszufinden, wie Merkmale von Generation zu Generation weitergegeben werden. Damals ging man davon aus, dass sich die Merkmale der Eltern in den Nachkommen vermischen.

Untersuchung von Merkmalen bei Erbsen

Mendel untersuchte die Vererbung bei Erbsen (Pisum sativum). Er wählte Erbsen, weil sie für ähnliche Studien verwendet worden waren, leicht anzubauen sind und jedes Jahr ausgesät werden können. Erbsenblüten enthalten sowohl männliche als auch weibliche Teile, die als Staubgefäße und Narben bezeichnet werden, und bestäuben sich in der Regel selbst. Die Selbstbestäubung findet statt, bevor sich die Blüten öffnen, so dass Nachkommen aus einer einzigen Pflanze hervorgehen.

Erbsen können auch von Hand fremdbestäubt werden, indem man einfach die Blütenknospen öffnet, um die pollenproduzierenden Staubgefäße zu entfernen (und die Selbstbestäubung zu verhindern) und den Pollen einer Pflanze auf die Narbe einer anderen zu stäuben.

Merkmale bei Erbsenpflanzen

Mendel verfolgte die Vererbung von 7 Merkmalen bei Erbsenpflanzen, und jedes Merkmal hatte 2 Formen. Er identifizierte reinrassige Erbsenpflanzen, die nach Generationen der Selbstbestäubung durchweg eine Form eines Merkmals aufwiesen.

Mendel kreuzte dann diese reinrassigen Pflanzenlinien und erfasste die Merkmale der hybriden Nachkommen. Er stellte fest, dass alle Hybriden der ersten Generation (F1) wie eine der Elternpflanzen aussahen. So waren beispielsweise alle Nachkommen einer Kreuzung aus violetten und weißen Blumen violett (und nicht rosa, wie es bei einer Vermischung zu erwarten gewesen wäre). Wenn er die Hybridpflanzen jedoch selbst bestäuben ließ, tauchten die verborgenen Merkmale in den Hybridpflanzen der zweiten Generation (F2) wieder auf.

Dominante und rezessive Merkmale

Mendel beschrieb jede der Merkmalsvarianten als dominant oder rezessivDominante Merkmale, wie die violette Blütenfarbe, traten in den F1-Hybriden auf, während rezessive Merkmale, wie die weiße Blütenfarbe, nicht auftraten.

Mendel führte Tausende von Kreuzungsversuchen durch. Sein wichtigstes Ergebnis war, dass bei den F2-Erbsenpflanzen dreimal so viele dominante wie rezessive Merkmale auftraten (Verhältnis 3:1).

Merkmale werden unabhängig voneinander vererbt

Mendel untersuchte auch, was passieren würde, wenn Pflanzen mit zwei oder mehr reinrassigen Merkmalen gekreuzt würden. Er fand heraus, dass jedes Merkmal unabhängig vom anderen vererbt wird und sein eigenes Verhältnis von 3:1 ergibt. Dies ist das Prinzip der unabhängigen Selektion.

Erfahren Sie mehr über Mendels Vererbungsprinzipien.

Die nächsten Generationen

Mendel hörte damit nicht auf – er ließ die Erbsen über mehrere Jahre hinweg sich selbst bestäuben und zeichnete die Merkmale der Nachkommenschaft akribisch auf. Möglicherweise züchtete er in 7 Jahren bis zu 30.000 Erbsenpflanzen.

Mendels Erkenntnisse wurden ignoriert

Im Jahr 1866 veröffentlichte Mendel die Schrift Experimente über Pflanzenhybriden. Darin schlug er vor, dass die Vererbung das Ergebnis davon ist, dass jedes Elternteil einen Faktor für jedes Merkmal weitergibt. Wenn der Faktor dominant ist, wird er in der Nachkommenschaft ausgeprägt sein. Ist der Faktor rezessiv, tritt er nicht in Erscheinung, wird aber weiter an die nächste Generation vererbt. Jeder Faktor wirkt unabhängig von den anderen, und sie vermischen sich nicht.

Die Wissenschaft ignorierte das Papier, möglicherweise weil es den damals akzeptierten Vorstellungen von Vererbung und Variation voraus war. In den frühen 1900er Jahren erkannten 3 Pflanzenbiologen schließlich Mendels Arbeit an. Leider erlebte Mendel die Anerkennung nicht mehr, da er 1884 gestorben war.