名人故事:一個神父的探索

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1900年,三個植物學家——荷蘭的德弗里斯、德國的科倫斯、奧地利的切馬克幾乎在同時發表了各自的論文,而且,在論文中都稱讚了一個奧地利人孟德爾,說他發現了重要的遺傳學定律,是“遺傳學的奠基人”。這究意是怎麼回事呢?

名人故事:一個神父的探索

原來,他們3人各自在遺傳學研究上獲得重要發現,都準備發表論文,就去查閱以前的文獻資料,又都發現了1866年的奧地利自然科學學會年刊,這本雜誌上有孟德爾的論文。這使他們非常吃驚——孟德爾遠在他們之前,竟然已經如此深入研究了遺傳現象。

孟德爾生於1822年,他本是奧地利的一個農家子弟,父母都是園藝家,對各種植物都很有研究,這對小孟德爾當然大有影響。

1853年,孟德爾從溫那大學畢業後,來到布隆的修道院,就終生在那裡過著神父刻板、寧靜的生活。雖然他生活的那個時代正是科學興旺發達的時代:達爾文正在英國著述進化論,巴斯德正在法國研究微生物。然而他生活在那個四周圍著高牆的小小修道院裡,對外界知道得很少,他不像達爾文那樣有周遊世界的機會,也不像巴斯德那樣有許多研究科學的朋友。

但孟德爾卻有著足夠的時間,修道院裡還有一塊園地,這就使他也有可能做出像達爾文、巴斯德一樣令人矚目的成績出來。

孟德爾研究的是生物遺傳學。我國自古來就有“種瓜得瓜,種豆得豆”的諺語,有人還說過“龍生龍,鳳生鳳,老鼠生兒會打洞”,這些諺語實際上就是說的遺傳現象。那麼,究竟是什麼原因,或者是什麼力量,能使生物有遺傳現象呢?我國古代好像還沒有人提出過這類問題,可能是因為這現象太自然了的緣故吧。倒是2300多年前的亞里士多德提出過這類問題:“有一個白種人的女子嫁給一個黑種人,他們的子女是白色的,但到了孫兒那一代之中,又有黑色的。那麼,他們白色的子女中,如何藏著黑色血統的呢?”

問題是提出來了,但在兩千多年的漫長歲月裡,沒有人能答覆這個問題。現在,孟德爾準備來解答這個問題了。

孟德爾利用修道院裡的那塊園地,栽培了許多植物,並做了許多雜交試驗。他所試驗過的植物有豌豆、龍頭花、山柳菊、紫茉莉、菜豆、洋莓、毛蕊花、玉米等。他還養了些蜜蜂和小白鼠,對它們也作過雜交試驗。

經過比較之後,孟德爾把自己的精力集中在豌豆的雜交研究上。為什麼選用豌豆呢?因為豌豆是一種嚴格進行自交的植物。原來豌豆花不等到花瓣張開,雄蕊上的花粉就落到雌蕊的柱頭上,完成了授粉作用。而且花瓣裹得很嚴實,不會讓別朵花的花粉有侵入的機會。這類通過嚴格的自交傳種接代的植物,各種不同的品種都能保持自己的獨特性狀,這對孟德爾的實驗來說是非常重要的。

孟德爾將一種高個兒的豌豆,與一種矮個兒的豌豆進行雜交。當高個豌豆快要開花的時候,他把一朵花的花瓣扒開,摘掉還未成熟的雄蕊。然後,用袋把這朵只有雌蕊的花套起來,不讓別朵花的花粉飄進去或者由昆蟲帶進去。等到雌蕊成熟的時候,他用雞毛在矮個豌豆雄蕊上一擦,花粉就附著在雞毛上了。這時候,把套在高個豌豆的花上的紙袋取下來,把這雞毛往雌蕊的柱頭上輕輕一擦,雜交就實現了。第二年,都長出了高個碗豆。孟德爾讓這種高個豌豆自花授粉,結出種子。第3年,這些種子成長之後,出現了有趣的現象:有的長成高個兒,也有的長成矮個兒。高與矮之比為3∶1。這些豌豆經自花授粉後得到了種子。第4年,孟德爾又把這些種子都種下去。這一年出現了更奇特的現象:那矮個兒的種子,長出來的都是矮個兒;而高個兒的種子,除了有三分之一長成高個兒外,剩下來的卻仍以3∶1的比例產生了高個豌豆和矮個豌豆。

孟德爾在這個實驗的基礎上,提出了關於遺傳因子的分離定律:“每一植株都具有兩個決定高度性狀的因子,每一親體賦予後代一個因子。高的因子是顯性,而矮的'因子是隱性,因此雜交後第一代的植株全是高的。當這一代自花受精後,這些因子在第二代中的排列可以是兩個高因子在一起,或者兩個矮因子在一起,或者一高一矮,一矮一高。前兩種組合將會繁育出同樣的後代,各自生出全是高的或者全是矮的的植物,而後面的兩種組合將以3∶1之比生出高的或矮的植物來。”

孟德爾還提出了遺傳學上另一個重要理論——遺傳因子自由組合定律。可是,這開創性的偉大成就卻未能引起當時社會的注意。雖然他的論文發表了,自然科學學會的年刊也分送到歐洲和美洲的大約120個圖書館裡,可沒有一個人能弄懂孟德爾這篇論文,也沒有一個人能認識這篇論文的重大意義。

1884年1月6日,62歲的孟德爾在布隆修道院悄悄地離開了人間。一直到他死去16年後,人們才瞭解到他創立的學說的偉大,並在布隆立了一座石像來隆重紀念他。孟德爾在修道院花園裡默默無聞的勞動,終於得到了世界的公認!