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150 Jahre Vererbungsregeln

„Meine Zeit wird schon noch kommen…“, als der Augustinermönch Johann Gregor Mendel vor 150 Jahren seine Vererbungslehre vorstellte, stieß er auf taube Ohren. Acht Jahre lang hatte er mühsam und mit Ausdauer in Kreuzungsexperimenten die Vererbung von Eigenschaften bei Erbsenpflanzen untersucht. Doch erst Anfang des 20. Jahrhunderts wurden seine Ergebnisse zu einem Grundstein der modernen Genetik.
MAH

Der Mönch Gregor Mendel als Erforscher der Vererbungslehre

Bateson, William / Public domain

Unser Aussehen, unsere Eigenschaften und Merkmale, alles liegt gespeichert auf unseren Genen und wird von Generation zu Generation vererbt. Heute können wir Vererbungsmuster anhand von Genen und ihrer DNA mit Hilfe modernster Verfahren rasch untersuchen, aber im 19. Jahrhundert bedurfte es eines klugen Hobby-Wissenschaftlers, 34 Saatgutportionen, viel Mathematik und einer Menge Zeit, Ausdauer und Disziplin.

Vom Bauernjungen zum Naturforscher

Johann Mendel wird 1822 als Sohn von einfachen Bauersleuten geboren, schon von Kindestagen an ist er von Pflanzen und ihren vielfältigen Ausprägungen fasziniert. Ein Dorfpfarrer erkennt seine Leidenschaft und Begabung und weist seine Eltern darauf hin. Sie ermöglichen ihm daraufhin die Schulausbildung und die ersten Jahre des Studiums – zur damaligen Zeit für Bauern keine einfache oder selbstverständliche Karriere.

„Einige Unglücksfälle“ und die „bitteren Nahrungssorgen“, so schreibt Mendel in seiner Autobiografie von 1850, zwingen ihn 1843 jedoch zum Eintritt in ein Kloster. Hier erhält er den zusätzlichen Namen Gregor. Da Mendel jedoch für die Seelsorge zu zart besaitet scheint, nutzt er nun als Mönch seine freie Zeit für seine Leidenschaft – die Pflanzen. Bald beginnt er auch wieder zu studieren.

Wer bestimmt die Eigenschaften?

Während der weiteren Jahre im Studium der Theologie und Landwirtschaft und der Arbeit als Hilfslehrer vertieft sich Mendels Interesse an der Botanik. Ihn beschäftigt dabei vor allem die Frage, wie die verschiedenen Merkmale der Pflanzen zustande kommen: Warum haben Blumen mit violetten Blüten immer Nachkommen, die ebenfalls violette Blüten haben? Woher "weiß" die Pflanze das?

1856 beginnt der Augustinermönch mit seinen berühmten Kreuzungsversuchen. Neben seinem eigenen Interesse an der Enträtselung der Vererbungsregeln spornt ihn eine Meinungsverschiedenheit mit seinem alten Professor an. Dieser hat ihn sogar wegen des Streits kurz vorher in seiner letzten Prüfung durchfallen lassen. Mendel will mit seinen Versuchen beweisen, dass die „Mutterpflanze“ in gleicher Weise wie die „Vaterpflanze“ die Eigenschaften der Nachkommen bestimmt. Und er behält Recht, wie wir inzwischen nur zu gut wissen.  

Experimente im Klostergarten

Blütenstände einer Erbse (Pisum sativum)

Pisum sativum - so lautet der botanische Name der Erbse, mit der Mendel seine Versuchsreihe im Garten der Abtei beginnt und wegen der er lange nur noch „Erbsenzähler“ genannt wird. Bei seinen Versuchen geht er äußerst präzise vor, damit bei den vielen Kreuzungen ja kein Chaos entsteht. So verwendet er nur reine Linien. Das heißt, dass die Pflanzen sich in sieben klar voneinander abzugrenzenden Merkmalen beim Samen, der Blüte, der Schote und des Stängels unterscheiden.

Mendel bestäubt die einzelnen Pflanzen in den gewünschten Kombinationen per Hand, Bienen sollten ihm dabei allerdings nicht zur Konkurrenz werden und so schützt er seine kostbaren Züchtungen mit einem kleinen Tüllsäckchen. Auch damals sind Kreuzungsversuche bei Pflanzen nicht völlig neu. Mendel ist jedoch der erste, der seine Resultate statistisch untersucht und auswertet und so die verschiedenen Phänomene erklärbar machen kann.

Vererbung mit System

Schon bald erkennt der Mönch bestimmte Gesetzmäßigkeiten im Verhalten der Pflanzen. So findet er etwa heraus, dass sich aus der Kreuzung von Pflanzen mit roten und mit weißen Blüten in der ersten Generation nur welche mit roten ergeben. Die rote Blütenfarbe muss also dominant sein und die weiße Farbe unterdrücken. Kreuzt man jedoch diese Nachkommen untereinander, kommen auch wieder weiße Blüten vor.

Schnell lassen sich die ersten Regeln erkennen. Und bald kann Mendel das Ergebnis seiner Kreuzungen sogar voraussagen: Die Bestätigung für den Erfolg seiner Arbeit. Diesen Erfolg erkennt jedoch außer ihm leider kaum jemand.

Im Jahr 1865 veröffentlicht Mendel seine Forschungsergebnisse, die in wissenschaftlichen Kreisen jedoch auf kein besonderes Interesse stoßen. Die Bedeutung seiner Erkenntnisse sollte noch nicht erkannt werden. Erst 35 Jahre später, im Jahr 1900, bestätigen die drei Botaniker Hugo de Vries, Carl Correns und Erich Tschermak die wiederentdeckten Ergebnisse des Augustinermönches. Noch bis heute beruht die Genetik auf den Mendelschen Regeln. Mendel behielt also Recht:  Seine Zeit war noch gekommen.

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