เกรเกอร์ โจฮันน์ เมนเดล(Gregor Johann Mendel)

เกรเกอร์ โจฮันน์ เมนเดล

เกรเกอร์ โจฮันน์ เมนเดล(Gregor Johann Mendel)เกิดเมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม ค.ศ. 1822 ที่เมืองโมราเวีย ประเทศสาธารณรัฐเช็ก บิดาเป็นเกษตรกรทำให้เมนเดลมีความรู้เกี่ยวกับพืชเป็นอย่างดี ครอบครัวถือว่าฐานะดีแต่ไม่ถึงกับร่ำรวย เมนเดลเริ่มต้นการศึกษาที่โรงเรียนมัธยมในเมืองทรอปโป(Troppau) แต่ในระหว่างนี้ครอบครัวยากจนลงทำให้เขาต้องลาออกจากโรงเรียนเพื่อช่วยทำงานภายในฟาร์ม ต่อมาบิดาของเขาเสียชีวิตจากอุบัติเหตุ ครอบครัวจึงตกลงขายที่ดินและนำเงินมาแบ่งกัน น้องสาวของเมนเดลเห็นว่าเขามีความจำเป็นต้องใช้เงินในการศึกษาจึงมอบเงินส่วนของเธอให้กับเมนเดลเพื่อศึกษาต่อ แต่เงินที่มีก็ยังไม่เพียงพอ ในปี ค.ศ.1843 เมนเดลจึงบวชเณรในสำนักออกัสทิเนียน(Augustinion Order) ที่เมืองบรูโน(Bruno) หลังจากนั้นเมนเดลพยายามสอบเข้าโรงเรียนในเมืองบรูโนหลายครั้งแต่ก็ไม่ผ่าน เมนเดลจึงเข้าศึกษาที่วิทยาลัยโอลมุทซ์(Olmutz College)แทน จนสำเร็จการศึกษาและบวชเป็นพระอยู่ที่วิหารออกัสทิเนียน ได้รับฉายาว่า เกรเกอร์ หน้าชื่อของเขาเป็น เกรเกอร์ โจฮันน์ เมนเดล และถึงแม้ว่าเมนเดลจะไม่ได้เข้าศึกษาต่อในวิชาประวัติศาสตร์ธรรมชาติตามที่ตั้งใจไว้ แต่ก็ไม่ได้เป็นอุปสรรคสำคัญสำหรับการค้นคว้างานด้านนี้ นอกจากนี้ในปี ค.ศ. 1862 เขายังเป็นผู้หนึ่งที่ร่วมก่อตั้ง Natural Science Society ซึ่งถือได้ว่าเป็นสถาบันที่มีความสำคัญในการศึกษางานด้านประวัติศาสตร์ธรรมชาติมากสถาบันหนึ่ง

จากที่เมนเดลเคยทำงานในฟาร์มมาก่อนทำให้เขามีความรู้ด้านพืชเป็นอย่างดี เขาปลูกพืชหลายชนิดในสวนหลังโบสถ์และเริ่มสังเกตเห็นความแตกต่างของต้นไม้แต่ละต้นทั้งที่เกิดจากต้นกำเนิดเดียวกันและต่างพันธุ์กัน เขาจึงเริ่มให้ความสนใจเกี่ยวกับเรื่องพันธุศาสตร์ ในปี ค.ศ. 1865 เมนเดลเริ่มทดลองเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมว่าเป็นไปได้มากน้อยเพียงไรโดยใช้ต้นถั่วในการทดลอง เนื่องจากต้นถั่วเป็นพืชล้มลุก ใช้ระยะเวลาในการเจริญเติบโตสั้นและมีพันธุ์ที่แตกต่างกันมากมาย เช่น ชนิดต้นใหญ่ ต้นเตี้ย เมล็ดบางชนิดสีเขียว สีเหลือง และสีน้ำตาล ดังนั้นดอกก็ย่อมมีสีแตกต่างกัน ซึ่งลักษณะของดอกต้นถั่วคือปัจจัยสำคัญที่สุด เนื่องจากดอกของต้นถั่วง่ายต่อการนำมาทดลองเพราะเป็นดอกสมบูรณ์เพศ(Perfect flower - ดอกที่มีทั้งเกสรตัวผู้และตัวเมียอยู่ในดอกเดียวกัน) เมนเดลเริ่มทดลองโดยการหว่านเมล็ดถั่วลงแปลงทดลองในเรือนเพาะชำและปล่อยให้ต้นถั่วผสมพันธุ์และเจริญเติบโตเองตามธรรมชาติ จากผลการทดลองพบว่าต้นถั่วมีขนาดไม่เท่ากันและเมล็ดก็มีสีต่างกัน การทดลองครั้งแรกจึงไม่ประสบผลสำเร็จ เพราะเมนเดลไม่สามารถหาข้อสรุปได้

เขาจึงทำการทดลองใหม่อีกครั้งโดยคัดเลือกเกสรของพันธุ์ถั่วชนิดต่างๆ 7 พันธุ์มาผสมข้ามพันธุ์กันและใช้กระดาษห่อดอกไว้เพื่อป้องกันไม่ใช้เกิดการผสมพันธุ์กันเอง โดยการทดลองครั้งนี้เมนเดลมุ่งประเด็นไปที่ความสูงของต้นถั่วเป็นสำคัญ เมนเดลนำเกสรตัวผู้ของต้นสูงมาผสมกับเกสรตัวเมียของต้นเตี้ย และนำเกสรตัวผู้ของต้นเตี้ยผสมกับเกสรตัวเมียของต้นสูงและสลับไปมาระหว่างต้นสูงและต้นเตี้ยกว่า 10 ครั้งทำให้เมนเดลมีเมล็ดถั่วจำนวนมาก เขานำเมล็ดถั่วมาปลูกปรากฏว่าต้นถั่วชุดแรกได้พันธุ์สูงทั้งหมด เมนเดลจึงสันนิษฐานว่า พันธุ์ต้นสูงเป็นลักษณะพันธุ์เด่นที่ข่มพันธุ์เตี้ยซึ่งด้อยกว่าไว้ จากนั้นเมนเดลปล่อยให้ต้นถั่วผสมพันธุ์กันเอง และเมื่อเมนเดลเก็บเมล็ดถั่วมาปลูกในปีต่อมา ผลปรากฏว่าในจำนวน 1,064 ต้น เป็นต้นสูง 787 ต้น ต้นเตี้ย 277 ต้น จากผลที่ปรากฏทำให้เมนเดลเกิดความสงสัยอย่างมาก เขาจึงทำการทดลองครั้งที่ 3 โดยใช้วิธีการเดียวกับครั้งแรกและครั้งที่ 2 คือ ปล่อยให้ผสมกันเองตามธรรมชาติ ผลปรากฏว่าได้พันธุ์แท้ตามลักษณะของพ่อแม่พันธุ์ คือ ต้นสูงได้ต้นสูง ต้นเตี้ยได้ต้นเตี้ย จากผลการทดลองหลายครั้งซึ่งใช้เวลาหลายปี เขาสามารถสรุปเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมว่า ลักษณะเด่นและด้อยที่อยู่ในแต่ละพันธุ์จะไม่ถูกผสมกลมกลืน แต่ยังคงเก็บลักษณะต่างๆ ไว้เพื่อถ่ายทอดให้กับลูกหลานภายใน 2-3 ชั่วอายุ ซึ่งลูกที่ออกมาจะเป็นไปในอัตราส่วน พันธุ์เด่น : พันธุ์ด้อย เท่ากับ 3 : 1เสมอ แต่ถ้าเป็นพันธุ์แท้ คือไม่มีการผสมข้ามพันธุ์ ลูกย่อมมีลักษณะเช่นเดียวกับพ่อแม่ แม้จะผ่านไป 2-3 ชั่วอายุแล้วก็ตาม

เมนเดลยังอธิบายเพิ่มเติมว่าลักษณะทางพันธุกรรมนี้ถูกกำหนดโดย Heredity Atoms ซึ่งอยู่ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ปัจจุบันรู้จักกันดีในชื่อของ ยีนส์(Genes) ซึ่งเป็นตัวการสำคัญที่ถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากพ่อแม่ไปยังลูกหลาน โดยหน่วยของยีนส์จะอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์ตัวผู้(Male genetics) และเซลล์สืบพันธุ์ตัวเมีย(Female genetics)

เขานำผลงานการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมเสนอต่อสมาคมวิทยาศาสตร์และธรรมชาติแห่งกรุงเบิร์น(Natural Science Society of Brünn) ทางสมาคมได้นำผลงานของเมนเดลตีพิมพ์ลงในหนังสือชื่อว่า Proceedings of the Natural History Society of Brünn ในปี ค.ศ. 1866 แต่กลับได้รับการเผยแพร่ในปี ค.ศ. 1900 ภายหลังจากที่เขาเสียชีวิตไปแล้วถึง 34 ปี โดย อีริค เชอร์มัค(Erich Thshermak) ฮิวโก เดอร์ วีส(Hugo de Vries) และ คาร์ล คอร์เรนส์(Karl Correns) ซึ่งกำลังศึกษาเกี่ยวกับเรื่องพันธุศาสตร์ และได้ค้นเจอหนังสือ Proceedings of the Natural History Society of Brünn ในห้องสมุด