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그레고르 멘델

Gregor Mendel
바른목사

그레고르 멘델

O.S.A.
Gregor Mendel 2.jpg
태어난
요한 멘델

(1822-07-20)1822년 7월 20일
하인젠도르프 베이 오드라우, 실레시아, 오스트리아 제국(현 체코 하이엔치체)
죽은1884년 1월 6일 (1884-01-06) (61)
브룬, 모라비아, 오스트리아-헝가리(현 체코 브르노)
국적오스트리아의
모교올로무크 대학교
빈 대학교
로 알려져 있다.유전학의 과학을 창조한다.
과학 경력
필드유전학
기관세인트 토마스 사원
교회생활
종교기독교
교회가톨릭교회
서수드1846년[1] 12월 25일
다음에 대한 시리즈 일부
유전학
Hybridogenesis in water frogs gametes.svg
주요 구성 요소
역사 및 주제
리서치
개인 맞춤형 의학

그레고르 요한 멘델(Gregor Johann Mendel/;; 체코어: řhoř Jan Mendel;[2] 1822년[3] 7월 20일 ~ 1884년 1월 6일)은 기상학자,[4] 수학자, 생물학자, 아우구스티누스 프리아르, 성(St)의 교장이었다. 모라비아의 마르그라비데 브르노에 있는 토마스 수도원.멘델은 오스트리아 제국(현재의 체코 공화국)의 실레시아 지방의 독일어권 가정에서 태어나 근대 유전학의 창시자로 사후 인정을 받았다.[5]농부들은 수천 년 동안 동식물의 교배가 어떤 바람직한 특성을 선호할 수 있다는 것을 알고 있었지만, 1856년에서 1863년 사이에 행해진 멘델의 완두 식물 실험은 현재 멘델 유산의 법칙으로 언급되는 많은 유전 법칙을 확립했다.[6]

멘델은 식물 키, 꼬투리 모양과 색깔, 씨앗 모양과 색깔, 그리고 꽃의 위치와 색깔 등 7가지 완두콩 식물의 특징을 가지고 작업했다.멘델은 씨앗 색을 예로 들면서, 진정한 교배형 황토와 진정한 교배형 녹색 완두콩이 교배될 때 그들의 자손은 항상 노란 씨앗을 생산한다는 것을 보여주었다.그러나 다음 세대에는 녹두콩이 1대 3의 비율로 다시 나타났다.이러한 현상을 설명하기 위해 멘델은 특정한 특징에 대해 "반복적"과 "지배적"이라는 용어를 만들었다.앞의 예에서 효자 1대에 사라진 것 같은 녹색 성질은 열성적이고 누런 것이 지배적이다.그는 1866년에 자신의 작품을 발표하여, 현재 유전자로 불리는 보이지 않는 "인자"의 작용을 예측 가능하게 유기체의 특성을 결정짓는 것을 보여주었다.

멘델의 업적이 갖는 심오한 의의는 20세기 (30여년이 지난 후) 그의 법률이 재발견되면서 비로소 인정되었다.에리히 폰 트셰르막, 휴고 드 브리스, 칼 코렌스는 1900년 멘델의 실험 결과 중 몇 가지를 독자적으로 검증해 유전학의 현대 시대를 열었다.[7][8]

인생과 경력

멘델은 오스트리아 제국(현재의 체코 공화국)의 모라비아-실레시아 국경에서 힌치체(독일어로 하이넨도르프 베이 오드라우)의 독일어권 체코 가정에서 태어났다.[5]안톤과 로진(슈비르틀리히) 멘델의 아들로, 누나 베로니카, 동생 테레시아가 한 명 있었다.그들은 최소 130년[9] 동안 멘델 가족이 소유했던 농장에서 살고 일하였다(멘델이 태어난 집은 현재 멘델을[10] 위해 헌신한 박물관이 되었다.어린 시절 멘델은 정원사로 일하며 양봉 공부를 했다.젊은 시절 오파바(독일어로 트로파우라고 함)의 체육관에 다녔다.그는 병으로 체육관 공부를 하는 동안 4개월을 쉬어야 했다.1840년부터 1843년까지 올로모우치 대학 철학과에서 실용적이고 이론적인 철학과 물리학을 공부하여 병으로 인해 1년을 더 쉬게 되었다.그는 또한 학비를 마련하기 위해 재정적으로 애를 썼고, 테레시아는 그에게 지참금을 주었다.나중에 그는 그녀의 세 아들을 부양하는 것을 도왔고, 그 중 두 아들은 의사가 되었다.[11]

그는 부분적으로 승려가 되었다. 왜냐하면 그것은 그가 직접 교육비를 지불하지 않고도 교육을 받을 수 있었기 때문이다.[12]고군분투하는 농부의 아들로써, 수도승의 삶은 그의 말로써, 그에게 "생계수단에 대한 끊임없는 불안"을 면했다.[13] 요한 멘델 출생으로, 그는 성 아우구스티누스 훈장에 가입할 때 그레고르(체코의 řhoho)라는 이름을 갖게 되었다.[2][14]

멘델이 철학부에 입학했을 때 자연사농업과는 식물과 동물의 유전적 특성, 특히 양의 유전적 특성에 대한 광범위한 연구를 수행한 요한 칼 네슬러가 맡았다.멘델은 물리학 교사 프리드리히 프란츠의 추천으로 브르노에 있는 아우구스티니아 성 토마스 사원(독일어로 브룬이라고 함)에 들어가 성직자로서 훈련을 시작했다.[15]멘델은 고등학교의 대리교사로 일했다.1850년, 그는 3부 중 마지막인 구술 부분에 낙제하여 고등학교 공인교사가 되었다.1851년 빈 대학교에 파견되어 더 많은 정규 교육을 받을 수 있도록 시릴 프란티셰크 나프[cz]의 후원을 받아 공부하였다.[14]비엔나에서 물리학 교수는 크리스티안 도플러였다.[16]멘델은 1853년 주로 물리학을 전공한 교사로 사원으로 돌아왔다.1856년, 그는 자격증 있는 교사가 되기 위해 시험을 치렀고, 다시 구술 부분에 실패했다.[17]1867년, 그는 수도원의 주모자로 내프를 대신했다.[18]

1868년 주교로 승진한 뒤 멘델이 행정적 책임, 특히 종교기관에 특별세를 부과하려는 시도에 대한 민정부와의 분쟁으로 인해 그의 과학적인 작업은 대체로 끝이 났다.[19]멘델은 1884년 1월 6일 61세의 나이로 오스트리아-헝가리(현 체코)의 브르노에서 만성 신장염으로 사망했다.체코 작곡가 레오시 얀나체크가 장례식에서 오르간을 연주했다.그가 죽은 후, 후임 교장은 세금에 대한 논쟁의 종결을 기념하기 위해 멘델의 수집품에 있는 모든 서류를 불태웠다.[20]

기부금

식물혼합 실험

주요 기사:멘델 상속
지배적이고 열성적인 표현형. (1) 부모 세대. (2) F1 세대. (3) F2 세대.

"현대 유전학의 아버지"로 알려진 멘델은 수도원의 2헥타르(4.9에이커) 실험 정원에 있는 식물들의 변이 연구를 선택했다.[21]

완두 식물과의 초기 실험 후 멘델은 씨앗 모양, 꽃 색깔, 씨 코트 색조, 포드 모양, 익지 않은 꼬투리 색조, 꽃 위치, 식물 높이 등 다른 특징들과 독립적으로 유전되는 것 같은 7가지 특성을 연구하는데 착수했다.그는 먼저 각질이나 둥근 종자 모양에 초점을 맞췄다.[22]1856년과 1863년 사이에 멘델은 약 28,000개의 식물을 재배하고 시험했는데, 그 중 대다수가 완두 식물(피섬 사티움)이었다.[23][24][25]이 연구는 진정한 교배 상이한 품종을 서로 교차시켰을 때(예: 짧은 식물로 수정한 키 큰 식물) 2세대에서는 완두콩 식물 4개 중 1개가 순종 열성 특성을 가지고 있었고, 4개 중 2개는 잡종, 4개 중 1개는 순종 지배성을 가지고 있다는 것을 보여주었다.그의 실험으로 그는 두 가지 일반화를 만들게 되었는데, 그것은 나중에 멘델의 상속법이라고 알려지게 되었다.[26]

멘델 작품의 최초 접수

멘델은 1865년 2월 8일과 3월 8일 모라비아에서 열린 브르노 자연사학회 두 차례 회의에서 자신의 논문 '베르수체 über Pflanzhybriden'("식물 잡종 실험")을 발표했다.[27]지역 신문에 몇 가지 호평을 냈지만 과학계에서는 무시당했다.[25]멘델의 논문이 1866년 브룬의 베르한드룽겐 데스 나투르포르센덴 베레인스에서 발표되었을 때,[28] 본질적으로 상속보다는 혼합화에 대한 것으로 보였으며, 영향이 거의 없었으며, 향후 35년 동안 3번 정도만 인용되었다.그의 논문은 당시 비판을 받았으나 지금은 정석적인 작품으로 평가되고 있다.[29]특히 찰스 다윈은 멘델의 논문을 알지 못했고, 만약 그가 그것을 알고 있었다면, 지금 존재하는 유전학은 훨씬 더 일찍 받아들여졌을 것으로 추측된다.[30][31]따라서 멘델의 과학 전기는 불명확하고 매우 독창적인 혁신자들이 그들이 마땅히 받아야 할 관심을 받지 못한 예를 제공한다.[32]

멘델 작품의 재발견

약 40명의 과학자들이 멘델의 두 번의 획기적인 강의를 들었지만, 그의 작품을 이해하지 못한 것으로 보일 것이다.이후 당대의 대표적인 생물학자 중 한 명인 칼 네겔리와도 서신을 이어갔지만, 네겔리 역시 멘델의 발견을 높이 평가하지 못했다.때때로 멘델은 자신의 작품에 대해 의심을 품었을 것이지만, 항상 그렇지는 않다: "나의 때가 올 것이다."라고 그는 친구 [13]구스타프 폰 니셀에게 말했다고 한다.[33]

멘델의 생애 동안, 대부분의 생물학자들은 부모들의 특징들이 평균이 되는 혼합 유산을 통해 모든 특성이 다음 세대로 전달된다는 생각을 가지고 있었다.[34][35]이러한 현상의 예는 이제 정량적 효과를 가진 복수의 유전자의 작용에 의해 설명된다.찰스 다윈은 판게네시스 이론을 통해 유산을 설명하는데 실패했다.멘델 사상의 중요성이 실현된 것은 20세기 초였다.[25]

1900년까지 상속의 혼합보다는 불연속 상속의 성공적인 이론을 찾는 것을 목표로 한 연구는 휴고 드 브리스와 칼 코렌스의 작품을 독자적으로 복제하고 멘델의 글과 법률을 재발견하는 결과를 낳았다.두 사람 모두 멘델의 우선권을 인정했고, 드 브리스가 멘델을 읽고 나서야 발견한 결과를 이해하지 못했을 가능성이 높다고 생각된다.[25]에리히 폰 츠허르막도 원래 재발견의 공로를 인정받았지만, 멘델의 법칙을 이해하지 못했기 때문에 이것은 더 이상 받아들여지지 않는다.[36]드 브리스가 후에 멘델리즘에 흥미를 잃었지만, 다른 생물학자들은 현대 유전학을 과학으로 확립하기 시작했다.각각 다른 나라에서 온 이 세 명의 연구자들은 1900년 봄에 멘델의 작품에 대한 재발견을 두 달 만에 발표했다.[37]

멘델의 결과는 빠르게 복제되었고, 유전적 연관성은 빠르게 해결되었다.생물학자들이 그 이론에 몰려들었다; 비록 그것이 아직 많은 현상에 적용되지는 않았지만, 그것은 표현적 접근에 초점을 맞추었던 유전에 대한 이전의 연구에서 부족하다고 느꼈던 유전성에 대한 유전자형 이해를 제공하려고 했다.[38]이러한 이전의 접근법들 중 가장 두드러진 것은 표현형 변동에 대한 통계적 연구에 크게 기반을 둔 Karl Pearson과 W. F. R. Weldon의 생체인식 학교였다.이 학교에 대한 가장 강력한 반대는 아마도 멘델의 이론(유전학이라는 단어, 그리고 그 규율의 다른 용어들 중 상당수는 베이트슨에서 유래된 것)의 장점을 공표한 초기에 가장 많이 한 윌리엄 베이트슨으로부터 나왔다.생체인식학자와 멘델인 사이의 이 논쟁은 20세기 전반 20년 동안 매우 활발했는데,[39] 생체인식학자들이 통계학적으로나 수학적 엄격함을 주장했던 반면 멘델인들은 생물학에 대해 더 잘 이해한다고 주장했다.[40][41]현대의 유전학에서는 멘델의 실험의 모든 유전자가 아직 이해되지는 않았지만, 멘델의 유전은 사실 본질적으로 생물학적 과정이라는 것을 보여준다.[42][43]

결국, 특히 R. A에 의해 수행된 작업에 의해 두 가지 접근법이 결합되었다. 피셔는 1918년에 이르면.1930년대와 1940년대에 멘델리아 유전학과 다윈의 자연 선택 이론을 결합한 결과 진화 생물학의 현대적인 합성이 이루어졌다.[44][45]

기타 실험

멘델은 쥐를 이용하여 유전 연구를 시작했다.그는 세인트루이스에 있었다.토마스의 수도원 그러나 그의 주교는 그의 동료 중 한 명이 동물의 성관계를 연구하는 것을 좋아하지 않았기 때문에 멘델은 식물로 바꾸었다.[46]멘델은 또한 그가 디자인한 벌집을 이용하여 자신을 위해 지은 벌집에서 벌을 길렀다.[47]그는 또한 천문학과 기상학을 공부했고,[18] 1865년에 '오스트리아 기상학회'를 설립했다.[16]그가 출판한 작품의 대부분은 기상학과 관련된 것이었다.[16]

멘델은 또한 호크위드(Hieracium)[48]와 꿀벌로 실험을 했다.그는 당시 과학자들의 다양성 때문에 과학자들에게 큰 관심을 가지고 있던 식물 집단인 [49]매크위드를 사용한 자신의 연구에 대한 보고서를 발표했다.그러나 매파리에 대한 멘델의 상속 연구 결과는 완두콩에 대한 그의 연구 결과와 달랐다; 1세대는 매우 가변적이었고 그들의 자손들 중 많은 수가 모계 부모와 동일했다.칼 네글리와의 서신에서 그는 자신의 결과를 논의했지만 설명할 수 없었다.[48]19세기 말까지 많은 매파종들이 무성의 과정을 통해 대부분의 씨앗을 생산하면서 무독성이라는 사실은 인정받지 못했다.[33][50]

그의 벌에 대한 결과는 모라비안 어필 협회의 보고에서 지나가는 언급 외에는 하나도 살아남지 못했다.[51]확실히 알려진 것은 사이프리안과 카르니올란 벌들을 사용했다는 것뿐인데,[52] 특히 다른 승려들과 수도원 방문객들의 성가신 일에 공격적이어서 그것을 없애 달라는 요청을 받았다는 것이다.[53]반면에 멘델은 그의 벌들을 좋아했고, 그들을 "가장 소중한 작은 동물들"[54]이라고 불렀다.

그는 또한 새로운 식물 종들을 묘사했고, 이것들은 식물 작가 약칭 "멘델"[55]로 표시된다.

멘델의 역설

1936년 저명한 통계학자 및 인구유전학자인 로널드 피셔는 멘델의 실험을 재구성하여 F2(제2 효자) 세대의 결과를 분석하여 지배적 표현형 대 열성 표현형(예: 노란색 대 초록색 완두콩, 원형 대 주름형 완두콩)의 비율이 예상 비율에 너무 신뢰할 수 없을 정도로 일관되고 있다는 것을 발견했다.3 [56][57][58]대 1의피셔에 따르면, 피셔는 "모든 것은 아니더라도 대부분의 실험 데이터가 멘델의 예상과 밀접하게 일치하도록 위조되었다"[56][59]고 주장했다.[60]

다른 학자들은 멘델의 다양한 관찰이 멘델의 기대에 불편하게 근접한다는 피셔의 의견에 동의한다.예를 들어,[61] A. W. F. Edwards는 다음과 같이 말한다: " 운 좋은 도박꾼에게 박수를 보낼 수 있지만, 그가 내일 그리고 다음날 그리고 그 다음날 다시 운이 좋을 때, 그는 약간 의심받을 자격이 있다."다른 세 줄의 증거도 마찬가지로 멘델의 결과가 사실이기에는 너무 좋다는 주장을 뒷받침한다.[62]

피셔의 분석은 멘델의 역설로 이어졌다: 멘델의 보고된 자료는 통계적으로 말해서, 사실이라고 하기에는 너무 훌륭하지만, "우리가 멘델에 대해 알고 있는 모든 것은 그가 고의적인 사기나 무의식적인 관찰 조정에 관여할 가능성이 낮다는 것을 암시한다."[62]많은 작가들이 이 역설의 해결을 위해 노력해왔다.

한 가지 설명을 시도하면 확인 편견을 불러 일으킨다.[63]피셔는 멘델의 실험이 "이 이론에 의심의 혜택을 주기 위해 기대와 일치되는 방향으로 강하게 편향되었다"고 비난했다.[56]J.W. 포르투칼은 2004년 기고문에서 멘델의 관측은 정말 믿을 수 없는 것이라고 결론지었다.[64]그러나 실험의 재현을 통해 멘델의 데이터에 대한 진정한 편견이 없음을 증명했다.[65]

멘델리안 패러독스를 해결하기 위한 또 다른 시도는[62] 때때로 자신의 사실적 관찰에 대한 편견 없는 재검표의 도덕적 의무와 과학지식의 진보에 대한 훨씬 더 중요한 의무 사이에 충돌이 일어날 수 있다는 것을 지적한다.멘델은 "진짜 또는 두려운 편집상의 반대를 충족시키기 위해 데이터를 단순화해야 한다"[61]고 느꼈을 수도 있다.그러한 행동은 도덕적 근거에서 정당화될 수 있다(따라서 멘델의 역설에 대한 해결책이 제공됨) 그 대안이 과학적 지식의 성장을 지연시켰기 때문이다.마찬가지로, 다른 많은 무명의 과학 혁신자들처럼,[32] 노동자 계층 배경의 약간 알려진 혁신자인 멘델은 "그의 청중들의 인지적 패러다임과 사회적 편견을 타파해야 했다.[61]만약 그러한 돌파구가 "그의 보고서에서 의도적으로 일부 관찰을 생략하고 다른 관찰을 청중들이 더 입맛에 맞도록 조정함으로써 가장 잘 달성될 수 있다면, 그러한 행동은 도덕적인 이유로 정당화될 수 있을 것이다."[62]

대니얼 L. 하틀과 다니엘 J. 페어뱅크스는 피셔가 멘델의 실험을 잘못 해석했다는 것을 암시하면서 피셔의 통계적 주장을 전면적으로 거부한다.그들은 멘델이 10개 이상의 원조를 얻었을 가능성이 있으며, 그 결과가 기대와 일치한다고 생각한다.그들은 "친밀한 분석 결과, 설득력 있는 증거에 의해 뒷받침되지 않는 것으로 밝혀졌기 때문에 고의적인 위조에 대한 어부의 주장은 마침내 잠잠해질 수 있다"[59][66]고 결론짓는다.2008년 하틀과 페어뱅크스(앨런 프랭클린과 AWF 에드워즈)는 포괄적인 책을 썼는데, 이 책에서 그들은 멘델이 자신의 결과를 조작했다고 주장할 이유가 없고, 피셔가 의도적으로 멘델의 유산을 축소하려고 했다고 주장할 이유도 없다고 결론지었다.[67]이들 저자들에 따르면 피셔의 통계 분석의 재평가 역시 멘델의 결과에서 확인 편향의 개념을 반증한다.[68][69]

참고 항목

참조

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추가 읽기

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  • Klein, Jan; Klein, Norman (2013). Solitude of a Humble Genius – Gregor Johann Mendel: Volume 1. Heidelberg: Springer. ISBN 978-3-642-35253-9.
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  • 필라델피아 과학의 가톨릭 교회 신자 제임스 월시:1906년 돌핀 프레스
  • Windle, Bertram C. A. (1915). "Mendel and His Theory of Heredity". A Century of Scientific Thought and Other Essays. Burns & Oates.
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외부 링크