Škoda, že se Mendel nepotkal s Darwinem
Brzy uběhne 200 let od narození genetika Gregora J. Mendela. „Právě on dokazuje, že i neúspěch může vést k velkým objevům,“říká bioložka Lenka Libusová.
Letos si připomínáme 200. výročí narození moravského přírodovědce německého původu Gregora Johanna Mendela. Co by se stalo, kdyby si Charles Darwin přečetl práci zakladatele genetiky? Jak dnes může inspirovat učitele a o kterých z jeho poznatků se dodnes vedou spory? I o tom hovoří Lenka Libusová z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze.
Přírodovědec a zakladatel genetiky. Dá se Mendel takhle jednoduše charakterizovat?
Připomněla bych ještě, že byl přírodovědcem v celé škále od matematiky až po meteorologii. Tedy široce renesanční osobností.
Pokud se zeptám, kým je pro vás osobně, odpovíte stejně?
Pro mne je postavou, která ukazuje, že chyby a neúspěchy nejsou nutně něco, co člověka musí srazit. Třeba propadnutí u zkoušky neznamená konec všeho, i když moje děti by oponovaly, že máma od nich chce, aby měly jedničky. (směje se) Mendel symbolizuje důležitý vzkaz i pro učitele, aby si připomněli, jak je důležité podporovat své žáky. Samozřejmě je těžké se s neúspěchy dlouhodobě vyrovnávat a zrovna Mendel došel ocenění až posmrtně. Během jeho života se však vždy objevil někdo, kdo mu pomohl, znovu ho vyslal na studia, důvěřoval mu.
Na základě svých pokusů Mendel zformuloval tři slavná pravidla, která později vešla ve známost jako Mendelovy zákony dědičnosti. Co přesně říkají?
Mendel osobně zákony neformuloval, vyplývají z výsledků jeho bádání. Pokud zobecníme, tak ukázal, jak se dědí konkrétní vlastnosti. Jasně definoval, jakým způsobem se znaky přenášejí z generaci na generaci. Jeho přínos je i v tom, že sledoval několik pečlivě vybraných znaků na mnoha jedincích. Už předtím lidé křížili a šlechtili, tedy vlastně využívali genetiku v praxi. Tito lidé ji však vnímali z hlediska užitku, zaměřili se třeba na vyšší dojivost či odolnost zvířat.
A Mendel na to šel jak?
Byl velmi metodický až pedantický, měl pokusy jasně naplánovány. Pracoval s velkými počty rostlin, celkově jich použil přes 20 tisíc. Správné rostliny hrachu si do pokusů vybíral dva roky. Tušil, že potřebuje geneticky čisté linie. Teprve když si byl jist, že má správné rodičovské rostliny, začal s pokusy ve velkém.
Proč zvolil hrách?
Nejspíš proto, že pocházel z rodiny, která se věnovala zemědělství, bylo to něco praktického, co znal z dětství. Květy hrachu jsou relativně velké a on věděl, že je bude muset opylovat manuálně, což u některých jiných rostlin není možné. Mendel na hrachu sledoval sedm různých znaků, například barvu a umístění květů, tvar semen, ale třeba i výšku rostliny. Rostliny křížil několik let, jednotlivé znaky u potomků pečlivě hodnotil. Získané výsledky shrnul do dvou přednášek a práce publikované pod názvem Pokusy s rostlinnými hybridy. Dnes už víme, že Mendelovy teorie platí jen pro dědičnost některých genů, protože známe i dědičnost vázanou na pohlaví, mimojadernou dědičnost. Jeho závěry jsou však úctyhodné, vždyť tehdy ani netušil, co je chromozom, co je DNA… Zaměřil se na jeden kamínek mozaiky a ten zpracoval úžasně.
Neměl sice poznatky ani zavedenou metodiku, ale měl výhodu obrovského množství vzorků a dat.
Přesně tak. Vyhodnocoval je velmi pečlivě, naštěstí měl v klášteře (byl opatem – pozn. red.) i další pomocníky, jinak by to těžko zvládl. K dalšímu zpracování výsledků použil na svou dobu nezvykle a pokrokově i statistiku. Díky tomu, že kdysi neuspěl u první učitelské zkoušky, si následně doplňoval vědomosti studiem na vídeňské univerzitě. Měl ve vědě velmi široké zájmy, takže nestudoval zdaleka jen biologii, ale i pravděpodobnost a statistiku. Kdyby napoprvé u učitelské zkoušky uspěl, nejspíš by již na univerzitě nestudoval. Zůstal by ve Znojmě, ze suplenta vyučujícího latinu a němčinu by se stal řádným učitelem. Základy genetiky by tím pádem nepoložil. Člověk nikdy neví, co všechno v životě využije, vždy je dobré si rozšířit obzory.
Později byla jeho experimentální data mnohokrát prověřována, kritikům se zdála příliš přesná. Falšoval data, či „jen“zveřejnil ty pokusy, které nejlépe dokládaly jeho teorie?
To už zpětně těžko přesně zjistíme. Data nefalšoval, ale každá doba má svá měřítka na to, co ve vědě je a není etické. Jistě pracoval dle svého nejlepšího vědomí.
Osobně pro něj máte pochopení?
Ano, mám. Dnes se zveřejňují všechny výsledky pokusů, ať už podporují autorovu teorii, nebo ne. Ale i dnes máme experimenty, o kterých víme, že nebyly dobře technicky provedené, že se něco nepovedlo, a takové do studie nezařadíme. Mendel měl v pokusech jistě také rostliny, které se špatně vyvinuly, málo plodily, znaky na nich nebylo možné jednoduše vyhodnotit, to je u živých organismů normální. Takže část výsledků musel vyřadit, což je v pořádku i z pohledu dnešní vědy. Při velikých počtech vyhodnocených rostlin bylo klíčové, aby v nich dokázal najít, co doopravdy znamenají. Musel tedy hledat zjednodušující pravidla.
Měl však i smůlu, protože sledoval i křížení jestřábníků, které se rozmnožují atypicky.
Ano, ale tam jasně řekl, že u nich pravidla zjištěná na hrachu neplatí. To je třeba mu přičíst k dobru. Jestřábníky byly pro Mendela nešťastnou volbou, neboť se často rozmnožují nepohlavně, přenos znaků do další generace probíhá jinak než u hrachu.
Co jeho objev znamenal v kontextu biologických znalostí jeho doby?
Bohužel nic, protože ho vědečtí kolegové nevzali vážně. Svůj článek sice poslal dalším badatelům, ale často bez ohlasu. Je škoda, že se Mendel nedokázal myšlenkově propojit se svým současníkem Charlesem Darwinem (britský přírodovědec, zakladatel evoluční biologie – pozn. red.), to by byla určitě zajímavá syntéza. V té době totiž Darwin pracoval na své teorii o původu druhů. Vznik a vývoj druhů samozřejmě zásadním způsobem ovlivňuje dědičnost, takže by se oba velikáni mohli navzájem doplňovat. Tohle spojení ale proběhlo mnohem později. Zatímco Mendel dílo Charlese Darwina znal, tak obráceně to neplatí. Darwin si nemohl přečíst Mendelův článek, který vyšel německy. Dokonce i kniha, která Mendelovy pokusy zmiňuje, se našla v Darwinově pozůstalosti s nerozřezanými stránkami, tedy nepřečtená. Je to i vzkaz do dnešní doby, že důležité objevy je potřeba také dobře publikovat, aby se o nich ostatní dozvěděli.
To by bylo zajímavé spojení.
Spekuluje se o tom, co by se stalo. Samozřejmě Darwin dostával dopisy, ve kterých se ho lidé ptali, jak se udrží nově získané výhodné vlastnosti v populaci, proč se taková vlastnost nerozředí mezi potomstvem, zkrátka úplně nezmizí. Darwin s tím měl starosti. Mendelova práce by mu pomohla a byla by přínosem pro jeho teorii.
Mendel tedy zemřel s tím, že jím objasněné zákonitosti neplatí?
Myslím, že jim stále věřil. Traduje se dokonce, že je hodnotil slovy „můj čas přijde“. Ale zároveň narazil na problém s jestřábníky, kterému nerozuměl. Hlavně ale umřel jako významný občan Brna, jako včelař, meteorolog, jako člen vzdělané vrstvy společnosti, jako ředitel Hypoteční banky. Ale rozhodně ne jako biolog.
Kdy byl tedy rozpoznán jeho přínos pro biologii?
Až po roce 1900, kdy několik vědců nezávisle na sobě narazilo na jeho práci a potvrdilo jeho výsledky. Ale skutečně velkým propagátorem Mendela byl až William Bateson, zakladatel genetiky, který pojmy „gen“a „genetika“definoval. On rozpoznal v Mendelovi také zakladatele genetiky.
Jak Mendelem objevené zákonitosti dědičnosti vnímáme a studujeme dnes?
Zákony dědičnosti platí i pro lidskou populaci, což je velmi důležité zvláště proto, že na rozdíl od hrachu nemůžeme lidské jedince pokusně křížit. Pokusy s hrachem nám však ukázaly cestu. Studium dědičných chorob či prenatální diagnostika stojí na ramenou tohoto velikána.