Κληρονομικότητα είναι η ικανότητα των ζωντανών οργανισμών να μεταδίδουν τα χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες και τα στοιχεία της ανάπτυξής τους, από γενιά σε γενιά.
Μεταβλητότητα είναι η ικανότητα των ζωντανών οργανισμών να αποκτούν νέα χαρακτηριστικά και ιδιότητες, στη διαδικασία της ατομικής τους ανάπτυξης, σε σύγκριση με άλλα άτομα του ίδιου είδους.
Το ενδιαφέρον για την κληρονομικότητα και τη μεταβλητότητα όλων των ζωντανών οργανισμών είναι πολύ παλιό. Υπάρχουν πολλές μαρτυρίες σχετικά με τον προβληματισμό για θέματα κληρονομικότητας, οι οποίες χρονολογούνται χιλιάδες χρόνια πίσω. Η πρώτη,όμως, επιστημονική μελέτη-η οποία καθιέρωσε τους δύο βασικούς νόμους της Γενεσιολογίας, της κληρονομικότητας και της μεταβλητότητας – έγινε το 1865 από τον Αυστριακό μοναχό GregorMendel, ο οποίος θεωρείται ο πατέρας της Γενετικής.Οι συγκεκριμένοι νόμοι επιβεβαιώθηκαν από διάφορους επιστήμονες το 1900, το οποίο θεωρείται και το έτος γέννησης της Γενεσιολογίας.
Αποτυχημένες προσπάθειες
Οι αρχικές προσπάθειες για την επίλυση των προβληματισμών που σχετίζονται με τη μετάδοση διαφόρων χαρακτηριστικών, από γενιά σε γενιά, έγιναν το 18ο αιώνα. Οι επιστήμονες, διασταυρώνοντας διαφορετικά άτομα μεταξύ τους και αποκτώντας απογόνους από αυτά, προσπάθησαν να εντοπίσουν με ποιον τρόπο κληρονομούνται τα χαρακτηριστικά των γονέων. Ωστόσο, η λανθασμένη τους προσέγγιση -δηλαδή, η ταυτόχρονη μελέτη μεγάλου και ποικίλου αριθμού χαρακτηριστικών- δεν τους επέτρεψε να εντοπίσουν κανένα μοτίβο.
Η επιτυχία του Mendel
Επιστρέφοντας στον Gregor Mendel, ο Αυστριακός διάλεξε για τα πειράματά του ένα φυτό, το μοσχομπίζελο (Pisumsativum), το οποίο καλλιεργούσε στο μοναστήρι όπου ζούσε, στο Brno, πόλη της Τσεχίας. Η επιτυχία του Mendel βασίστηκε στα εξής:
- Μελέτησε ένα ή δύο ξεχωριστά χαρακτηριστικά του φυτού κάθε φορά και όχι το σύνολο των ιδιοτήτων που το χαρακτηρίζει. Διάλεξε, δηλαδή, την πρώτη φορά, το χρώμα των ανθέων ή το ύψος του φυτού και όχι όλα τα γνωρίσματά του.
- Χρησιμοποίησε για τα πειράματά του αμιγή (καθαρά) στελέχη για τη συγκεκριμένη ιδιότητα που μελετούσε, δηλαδή στελέχη τα οποία μετά την αυτογονιμοποίηση θα παρουσίαζαν για πολλές γενιές την ίδια ιδιότητα (π.χ. ψηλό φυτό, ιώδες άνθος).
- Ανέλυσε τα αποτελέσματά του στατιστικά, δηλαδή μετρούσε τους απογόνους των ατόμων τα οποία είχαν μια συγκεκριμένη ιδιότητα και στη συνέχεια, υπολόγιζε τις συχνότητες με τις οποίες εμφανίζονται
- Επίσης, άλλο ένα σημαντικό στοιχείο που τον βοήθησε, ήταν ότι επέλεξε με μεγάλη προσοχή το φυτό που χρησιμοποίησε. Το μοσχομπίζελο έχει πολλά πλεονεκτήματα. Αναπτύσσεται πολύ εύκολα και εμφανίζει μεγάλη ποικιλότητα σε πολλούς χαρακτήρες του, όπως στο ύψος, όπου εμφανίζονται ψηλά και κοντά φυτά, στο χρώμα του άνθους, όπου υπάρχουν ιώδη και λευκά άνθη, στο χρώμα και στο σχήμα του σπέρματος κλπ.
Είναι απαραίτητο ο οργανισμός, ο οποίος χρησιμοποιείται για τη μελέτη της κληρονομικότητας να εμφανίζει ποικιλία σε κάποιες ιδιότητες. Δεν μπορούμε, για παράδειγμα, να μελετήσουμε την κληρονομικότητα του χρώματος των μαλλιών σε έναν πληθυσμό, στον οποίο όλα τα άτομα έχουν ξανθά μαλλιά.
Το μοσχομπίζελο,επίσης, παρέχει τη δυνατότητα τεχνητής γονιμοποίησης, πέρα από την αυτογονιμοποίηση, η οποία συμβαίνει φυσιολογικά. Σε αυτήν, η γύρη από τους στήμονες ενός άνθους πέφτει στον ύπερο του ίδιου άνθους, ενώ στην τεχνητή γονιμοποίηση η γύρη από τους στήμονες ενός άνθους μπορεί να μεταφερθεί με ειδικό εργαλείο στον ύπερο του επιθυμητού άνθους.Επιπλέον, το συγκεκριμένο φυτό, δίνει μεγάλο αριθμό απογόνων και παρέχει τη δυνατότητα στατιστικής επεξεργασίας των αποτελεσμάτων.
Έτσι, ο Mendel δημιούργησε αμιγή στελέχη, κάθε φορά, για τη συγκεκριμένη ιδιότητα που μελετούσε. Αφού απέκτησε τέτοια στελέχη, στη συνέχεια, έκανε τεχνητή γονιμοποίηση μεταξύ δύο αμιγών φυτών, που διέφεραν ως προς την ιδιότητα αυτή. Τα φυτά αυτά αποτελούσαν την πατρική γενιά.
Οι απόγονοί τους ήταν η πρώτη θυγατρική γενιά, που ήταν άτομα υβριδικά, δηλαδή ήταν απόγονοι αμιγών γονέων που είχαν διαφορετική έκφραση του ίδιου χαρακτήρα, όπως, για παράδειγμα, ψηλό και κοντό φυτό. Τα άτομα αυτά τα άφηνε να αυτογονιμοποιηθούν και έπαιρνε τους απογόνους τους, που αποτελούσαν τη δεύτερη θυγατρική γενιά. Έτσι, ο Mendel,κατάφερε να διατυπώσει τους δύο νόμους της κληρονομικότητας: το νόμο του διαχωρισμού των αλληλόμορφων γονιδίων και το νόμο της ανεξάρτητης μεταβίβασης των γονιδίων.
Σκάναρε και δες περισσότερα
Δημήτρης Ευαγγελίδης, Δημοσιογράφος
