|
în celulele-fiice. Nucleele unor celule îşi menţin
întreaga plasmă germinativă fără modificări,
în cadrul nucleelor altor celule ea se repartizează în
aşa fel, încât, spre sfârşitul procesului de
divizare a ovulului, în nucleele acestor celule rămâne un
număr ne însemnat de determinanţi. Datorită
repartizării inegale a plasmei germinative, în embrionul în
dezvoltare se formează două tipuri de celule: pe de o parte, celulele
căii germinative, din care se formează celule sexuale şi care
conţin întreaga garnitură de determinanţi, iar pe de alta
- celulele somatice, ale căror nucleu conţine un număr variabil
de determinanţi, de aceea ele pun începutul diferitelor
ţesuturi din organism.
Conform acestei teorii, plasma germinativă este un tot şi se transmite
integral de la o generaţie la alta. Mai târziu, însă, s-a
constatat că informaţia ereditară este localizată nu numai
în celulele sexuale, dar şi în cele somatice. Astfel, se
cunosc cazuri de dezvoltare a plantelor numai din celule somatice (ne sexuale).
În prezent împărţirea organismului în două
părţi - somă şi plasmă germinativă - propusă
de Waisman, care considera că ele ar fi diferite prin ereditate, a fost
categoric respinsă de genetică. În acest fel, ideile despre
ereditate, începând cu cele mai vechi timpuri şi
până în secolul XIX, s-au dovedit a fi în bună
parte naive şi bazate pe intuiţie. Dezvoltarea în continuare a
teoriei despre ereditate putea fi fructuoasă doar bazându-se pe
numeroasele experienţe privind încrucişarea între ele a
diferitelor specii de plante şi animale.
II. LEGILE EREDITĂŢII 2.1 Descoperirea celulei
Analizând opiniile marilor savanţi a două epoci
îndepărtate, a antichităţii şi a Renaşterii,
înţelegem că concepţiile lor asupra esenţei
eredităţii conţin aceleaşi noţiuni intuitive. Ei
încercau să înţeleagă şi să descrie
fenomenele pe care le observau, dar pe care nu le puteau dovedi în mod
experimental. Pentru ca aceste fenomene să fie dovedite în mod
experimental, a fost nevoie de mult timp, pe parcursul căruia
savanţii au acumulat cunoştinţe noi, pătrunzând
treptat în microuniversul proceselor şi fenomenelor biologice.
Cu peste trei secole în urmă olandezul Antoni van Levenhuc
(1632-1723) în timpul liber a învăţat să
şlefuiască sticla şi a obţinut în acest sens mari
succese. El a izbutit să observe, privind prin aceste sticle, nişte
obiecte foarte mici, care erau mărite de 200 şi chiar de mai multe
ori. Aparatul său Levenhuc l-a numit microscop. În comparaţie
cu realizările tehnice moderne microscopul lui Levenhuc era destul de
primitiv, dar la sfârşitul secolului XVII el a reuşit să
observe cu ajutorul lui lucruri pe care nu le văzuse până la el
nici un om din lume. Cu ajutorul microscopului său el a descoperit,
că o picătură de apă conţine o cantitate enormă
de animale neobişnuite, foarte mici, de diferite forme. El a numit aceste
fiinţe bizare «animalcula», ceea ce înseamnă în traducere
din limba latină «animal».
Astfel, un naturalist amator necunoscut a descoperit o lume necunoscută
până la el. Savanţii englezi au acordat atenţie
scrisorilor şi desenelor microuniversului văzut de Levenhuc, pe care
acesta le-a trimis Societăţii regale din Londra, lucru foarte
important pentru ştiinţă. În anul 1680 el a fost alese
membru-corespondent al acestei societăţi.
Robert Huc (1635-1703), naturalist englez, contemporan lui A. Levenhuc,
făcea şi el parte din numărul celor însetaţi de
cunoştinţe. Odată i-a atras atenţia un dop de sticlă.
El a tăiat o secţiune foarte subţire din dop şi a
cercetat-o la microscop, rămânând uluit de descoperirea
făcută: pe secţiunea dopului a observat o structură ce se
asemăna mult cu fagurii de miere. Huc a numit elementele observate ale
secţiunii subţiri a dopului «celula» - celulă.
Mai târziu, savanţii s-au convins cu ajutorul unor microscoape mai
perfecte că nu numai lemnul stejarului, dar că şi celelalte
plante sunt compuse din diferite celule. Cercetătorii au observat în
multe celule câte o «insuliţă». În anul 1831 botanistul
englez Robert Brown (1773-1858) a numit această «insuliţă»
«nucleus», adică «nucleu» în traducere din latină.
Savantul german Matias Şchleiden (1804-1881), aflând despre
descoperirea nucleielor în celulele vegetale, făcută de R.
Brown, a emis teoria despre originea ţesuturilor celulare. Această
teorie a produs o deosebită impresie asupra lui Teodor Schwan,
tânăr biolog, contemporan lui. Studiind embrionii şi
ţesuturile animalelor, Schwan a descoperit în ele nişte
formaţiuni care aminteau celulele vegetale. El a comunicat acest lucru
compatriotului său Şcleiden. Discutând problema structurii
celulare a ţesuturilor animale, , Schwan şi Şchleiden se
convingeau de adevărul presupunerilor lor: în celule sunt
concentrate temeliile vieţii. Această teză cunoscută sub
denumirea de teorie celulară Schleiden-Schwan o conţin majoritatea
manualelor de biologie.
Vom vedea în continuare, însă, că lucrurile nu-s chiar
aşa. Structura ţesuturilor organismelor vii a fost studiată
şi de alţi savanţi, care au contribuit la formarea teoriei
celulare. Unul dintre aceştia a fost naturalistul ceh Ian Purchine
(1787-1869). În anul 1837 Purchine a prezentat la congresul
naturaliştilor şi medicilor germani un raport, în care a
enunţat teoria (argumentele în susţinerea ei, el le-a
prezentat încă în anul 1825), conform căreia toate ^
celulele animale şi vegetale au nuclee. Astfel cu doi ani :
până la apariţia operei fundamentale a lui Schwan
«Cercetări microscopice» (1839), în care se descria structura
celulară a ţesuturilor plantelor şi animalelor, Purchine a expus
aceiaşi idee.
Pe baza cercetărilor efectuate mai târziu s-a aflat că nucleul
este cea mai importantă parte componentă a celulei, centrul ei de
comandă. În nucleu sunt concentrate toate dispoziţiile, aici se
iau, de fapt, toate deciziile ce ţin de activitatea vitală a celulei.
Este important şi faptul că celulele se deosebesc foarte puţin
între ele, iar sistemele lor de reproducţie şi de conducere
s-au dovedit a fi absolut identice.
Toate aceste realizări au fost cu adevărat epocale, deoarece ele nu au
descoperit numai un microunivers necunoscut ochiului ne înarmat, ce au
determinat şi direcţia unor noi cercetări ştiinţifice,
care ne-au apropiat de tainele eredităţii.
2.2 Experienţele lui Gr. Mendel şi formularea legilor
eredităţii
Primele lucrări importante de hibridizare a plantelor au fost
efectuate în a doua jumătate a secolu-lui XVIII de I. G.
KØlreuter, membru al Academiei din Sanct-Peterburg. KØlreuter a
demonstrat definitiv existenţa la plante a caracterelor de sex,
fecundaţia, precum şi posibilitatea obţinerii hibrizilor
interspecifici. Tot KØlreuter a descoperit fenomenul numit heterozis,
care se produce la încrucişarea unor soiuri diferite: hibrizii din
prima generaţie sunt mai productivi ca formele parentale. Cultivatorii de
plante şi selecţionatorii au dat aprecierea cuvenită acestor
descoperiri remarcabile, aplicându-le pe larg în practica lor. O
atenţie însemnată au acordat metodelor de hibridizare T. Nait,
mulţi ani preşedinte al societăţii pomicultorilor din
Londra, M. Sageret, naturalist şi agronom-savant, membru al
societăţii agricole pariziene şi alţi savanţi din
Europa. Însă eroarea de bază, în care au căzut,
consta în faptul că ei studiau transmiterea prin ereditate a unui
grup întreg de caractere formate prin hibridizare şi ignorau
evidenţa cantitativă a fiecărui caracter în parte la
descendenţii dintr-un şir consecutiv de generaţii. Anume din
această cauză ei n-au reuşit să formuleze legile
eredităţii şi să explice mecanismul acestui fenomen
biologic.
Onoarea acestor descoperiri aparţine lui Iohan Gregor Mendel,
strălucit cercetător ceh.
Fiu de ţăran, I. Mendel n-a putut să-şi termine studiile
universitare şi din cauza greutăţilor de ordin material a fost
nevoit să se călugărească (căpătând cu
acest prilej un nume nou – Gregor). Concomitent cu predarea fizici, matematici,
ştiinţelor naturii la şcoala reală, el efectua
experienţe privind încrucişarea unor soiuri diferite de
mazăre (comanda la diferite firme, producătoare de seminţe, 34
de soiuri de mazăre). Timp de doi ani Mendel a examinat soiurile
obţinute sub aspectul purităţii şi, numai după ce s-a
convins că fiecare soi dă naştere unei descendenţe absolut
uniforme, a început să efectueze experienţe pentru cercetarea
unor caractere clar exprimate. Mendel şi-a ales mazărea pentru
experienţe, deoarece la această plantă nu are loc polenizarea
încrucişată: florile de mazăre sunt bisexuate, adică
dispun şi de sta-mine, şi de pistil, al cărui stigmat se
acoperă de polen încă înainte de înflorire.
În acest fel se produce autopolenizarea plantelor. Pentru obţinerea
hibrizilor de la diferite soiuri, însă, este necesară
polenizarea artificială. În acest scop Mendel alegea momentul
când butonul era gata de fecundare, îl deschidea,
înlătura una după alta toate staminele şi presăra pe
stigmatul pistilului polen de pe alte plante. Mendel aplica această
operaţie la mii de flori. Erau supuse încrucişării
artificiale plante prezentând caractere diferite: cu seminţe
galbene şi verzi, netede şi rugoase, cu flori roşii şi
albe. Şi în toate experienţele se obţineau rezultate
identice - un caracter era de fiecare dată mai exprimat decât
celălalt (domina). De exemplu, culoarea galbenă a seminţelor
domina asupra culorii lor verzi, culoarea roşie a florii – asupra celei
albe, suprafaţa netedă a seminţelor – asupra celei rugoase.
Astfel, ca urmare a încrucişării plantelor cu seminţe
galbene şi verzi, întreaga descendenţă avea seminţele
galbene. Se iscă întrebarea: unde a dispărut culoarea verde?
Dar Mendel nu se grăbea să tragă concluzii. Primăvara
următoare el introduce seminţele în sol şi nu mai
intervine; plantele ce urmau să crească au fost lăsate să
se autopolenizeze. Spre sfârşitul verii strânge roada şi
o supune analizelor. El a observat ceva interesant. Şi anume: dacă la
prima generaţie toate seminţele erau la fel şi moşteneau
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65
| 
