Грегор Йохан Мендел (Хайнцендорф, Австрия, 20 юли 1822 г. - Брун, Австро-Унгария, 6 януари 1884 г.) е австрийски монах и ботаник. Роден е в селско семейство и като млад влиза в августинския манастир в Брун (дн. Бърно, Чехия), където получава образование и условия за научна работа. По-късно учи и провежда изследвания в Университета във Виена, където се запознава с математика, статистика и съвременните биологични теории, които влияят върху експерименталния му подход.

С работата си по кръстосване на грахови растения той създава генетиката. Открива доминантни и рецесивни признаци (гени) от кръстоските, които прави с растенията в оранжерията си. Наученото от него днес е известно като Менделеево унаследяване. Мендел публикува резултатите си в статията "Versuche über Pflanzen-Hybriden" (1866), в която описва систематичните си опити, наблюдения и количествени резултати.

Научна работа и експерименти

Мендел работи предимно с вечно-зеления грах (Pisum sativum), защото този вид има ясно диференциращи се, наследими признаци и лесно може да се кръстосва чрез контролирано опрашване (премахване на тичинките, ръчно пренасяне на прашец). Той използва истински линии (true-breeding), т.е. растения, които при самоопрашване постоянно дават един и същи признак. Изследванията му се отличават с внимателен експериментален дизайн и големи проби — Мендел брои стотици растения и записва относителния брой на различните фенотипове във всяко поколение.

Менделови закони

На базата на наблюденията си Мендел формулира няколко принципа, известни като менделови закони:

  • Закон за разделяне (първи закон) — при кръстосване на два хомозиготни родителя, носещи различни варианти на един признак, в първото потомство (F1) се проявява само доминантният вариант; при самоопрашване на F1 във второто поколение (F2) признаците се делят в приближително съотношение 3:1 (доминантен:рецесивен).
  • Закон за независимото унаследяване (втори закон) — при кръстосване на линии, различни по два или повече признака, различните признаци се унаследяват независимо един от друг и в двупризната комбинация в F2 се наблюдава характерното съотношение 9:3:3:1 (за два независими признака), при условие че гените не са свързани.
  • Закон за доминирането — някои варианти (алели) на един ген са доминантни и скриват проявлението на други (рецесивни) в хетерозиготно състояние.

Мендел формализира тези изводи количествено и прилага елементи от статистиката и теорията на вероятностите, което е новаторско за епохата му.

Използвани признаци и методи

Мендел наблюдава седем ясно различими признака при граха: форма на семето (гладки/набраздени), цвят на семето (жълто/зелено), цвят на цветовете (виолетов/бял), форма на шушулката, цвят на шушулката, положение на цвета и височина на растението (високо/ниско). Тези характеристики са достатъчно дискретни, за да позволят ясно броене и статистическа обработка. Той провежда едноръчно опрашване и контролира процеса, което гарантира достоверността на резултатите.

Първоначален прием и преоткриване

Първоначално работата му не е оценена, но е "преоткрита" през 1900 г. от Карл Коренс и Хуго де Врис. Статутът на Ерих фон Чермак като трети преоткривател вече не е толкова убедителен. След преоткриването резултатите на Мендел стават основа за развитието на класическата генетика през XX век, когато се доказва връзката между гените и хромозомите и се развиват молекулярните механизми на наследствеността.

Ограничения и по-нататъшно развитие

Въпреки значимостта на Менделовите закони, те не обясняват всички видове унаследяване. По-късни изследвания показват важни изключения: генетична връзка (linkage), полигенно унаследяване, епистазис, непълно доминиране, ко-доминиране и влияние на околната среда. Менделовата теория обаче остава фундамент за разбирането на наследствеността и за по-късните открития в молекулярната биология и генетиката.

По-късен живот и наследство

Мендел прекратява интензивните експерименти и поема административни задължения като абат, което намалява времето му за научна дейност. Почива на 6 януари 1884 г. Работата му бива призната постфактум — днес Мендел се счита за баща на класическата генетика; неговото име носи множество учебни понятия, лаборатории и награди, а експерименталният му подход служи като модел за последователни, количествени биологични изследвания.

Менделовите открития продължават да бъдат основа както за академичната наука, така и за приложения в селското стопанство, биотехнологиите и медицината. Развитието на теорията за хромозомите и молекулярната генетика интегрира наблюденията на Мендел в по-широка рамка, която обяснява механизма на унаследяване на нивото на ДНК и гени.