Wer war Gregor Mendel?

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Die Ergebnisse von Erbsenexperimenten bilden die Grundlage der modernen Genetik. Dafür verantwortlich ist der österreichische Mönch Gregor Johann Mendel.

Mendel züchtete über Jahre hinweg Erbsenpflanzen im Klostergarten in Brünn (dem heutigen Tschechien). Er wollte verstehen, wie die Vererbung von Merkmalen, wie der Samenform oder der Blütenfarbe, über Generationen hinweg funktioniert. Dazu wertete er seine Kreuzungen statistisch aus und veröffentliche seine Ergebnisse 1866 — zusammengefasst als die uns heute bekannten Mendelschen Regeln.

Heute lernt sie jedes Schulkind im Biologieunterricht, doch damals interessierte sich kaum ein Wissenschaftler für Mendels Forschungen. Erst nach seinem Tod erlangten seine Erkenntnisse Bedeutung. 

Kindheit und Ausbildung

Gregor Mendel wurde am 20. Juli 1822 in Heinzendorf im damaligen Österreich-Schlesien geboren. Dort wuchs er gemeinsam mit zwei Schwestern auf dem Bauernhof seiner Eltern auf. Hier fing bereits sein Interesse für Pflanzen und Tieren an. Er half zum Beispiel seinem Vater dabei, Obstbäume im heimischen Garten zu vermehren und Bienen zu halten. 

Nach einigen Jahren auf der Dorfschule durfte er ab 1834 das Gymnasium in Troppau besuchen. Um sich seine Schulbildung zu finanzieren, musste er zusätzlich als Privatlehrer arbeiten. 1840 machte er schließlich seinen Abschluss — als einer der besten Schüler seiner Klasse. 

Anschließend fing er an, Philosophie an der Universität von Olmütz zu studieren. Leider konnte er sein Studium trotz sehr guter Noten nicht abschließen. Denn ihm fehlte das nötige Geld. 

Mendels Zeit als Mönch

1843 trat Mendel dann schließlich als Postulant in das Augustinerkloster in Brünn ein. Das heißt, er absolvierte dort eine Art „Probezeit“ als Mönch. Dort bekam er den Ordensnamen Gregorius. 

Im Jahr 1845 begann Mendel in Brünn Theologie zu studieren und wurde 1847 zum Priester geweiht. Sein Interesse an der Natur hat er dabei keineswegs verloren: Mendel besuchte Vorlesungen über Obstbaumzucht und den Weinbau. Dort eignete er sich erste Kenntnisse über die Vermehrung von Samen und Kreuzungen von Pflanzen an — die Grundsteine seiner späteren Forschungen.

Da auch seine Vorgesetzten bemerkten, wie wissenschaftsbegeistert Mendel war, bekam er eine Stelle als Aushilfslehrer an einem Gymnasium. 

Das Lehramtsstudium von Mendel

Um Lehrer in Physik und Naturgeschichte zu werden, trat er zweimal zur Lehramtsprüfung an der Universität in Wien an. Beide Male bestand er nicht.

So begann er von 1851 bis 1853 in Wien Physik, Chemie, Mathematik und verschiedene Fachbereiche in der Biologie zu studieren. Besonders die Vorlesungen des bekannten Physikers Christian Doppler lehrten ihn, seine späteren Kreuzungsexperimente quantitativ auszuwerten. 

Ab 1854 war Mendel wieder als Aushilfslehrer tätig, und zwar an einer Realschule in Brünn — ganze 14 Jahre unterrichtete er dort.

Kreuzungsexperimente mit Erbsen

Auch wenn Mendel kein akademisch ausgebildeter Wissenschaftler war, hatte er großes Interesse an der Naturwissenschaft. So begann er 1855 mit seinen berühmten Kreuzungsversuchen an Erbsenpflanzen. Sein Versuchslabor war dabei ein Klostergarten.

Mit seinen Versuchen wollte er untersuchen, welche Merkmalsformen, wie zum Beispiel eine violette Blüte oder ein gelber Samen, bei einer Kreuzung an die nachfolgenden Generationen weitergegeben werden. 

Durchführung

Für seine Versuchsexperimente wählte Mendel die Gartenerbse (Pisum sativum). Sie erwies sich als günstiges Versuchsobjekt, denn sie lässt sich leicht anbauen und hat eine hohe Nachkommenzahl. Außerdem kommt sie in unterschiedlichen gut beobachtbaren Merkmalen vor.

So funktionierte das Erbsen-Experiment: Mendel kontrollierte die Bestäubung und damit auch die Befruchtung der Pflanzen. Das erreichte er, indem er die Pollen einer Pflanze mit einem Pinsel auf eine andere Pflanze übertrug — damit kannte er also immer die Eltern der Nachkommen.

Außerdem verhinderte er eine Selbstbefruchtung, da er die männlichen Geschlechtsorgane (Staubblätter) direkt mit einer Schere entfernte. 

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Auf diese Weise züchtete Mendel um die 28.000 Erbsenpflanzen! 

Beobachtung und Ergebnisse

Mendel erkannte, dass nicht die Merkmalsformen selbst, sondern nur bestimmte Erbeinheiten, die das Merkmal ausprägen, vererbt werden. Außerdem war er überzeugt, dass Erbsen für jedes Merkmal, wie die Samenfarbe, Blütenfarbe oder Samenform, zwei Vererbungseinheiten besitzen.

Das ist auch bei uns Menschen und Tieren der Fall — eine Vererbungseinheit stammt immer vom Vater und die andere von der Mutter. Die Kombination daraus bestimmt dabei das äußere Erscheinungsbild, also beispielsweise die Farbe und die Beschaffenheit von Erbsensamen.

Mendel stellte außerdem fest, dass manche Vererbungseinheiten dominant sind. Hier sehen dann die Tochterpflanzen genauso aus, wie das Elternteil, von dem die dominante Erbanlage stammt. Die „unterlegenen“ Einheiten setzen sich im äußeren Erscheinungsbild dagegen nicht durch. 

Mendelsche Regeln

Auf Basis seiner Beobachtungen und gründlichen, statistischen Auswertungen stellte Gregor Mendel drei Vererbungsregeln auf — die nach ihm benannten Mendelschen Regeln:

1. Uniformitätsregel:
   Kreuzt man zwei reinerbige Eltern, die sich in einem Merkmal unterscheiden, sind alle Nachkommen genetisch und äußerlich gleich.
   
   
2. Spaltungsregel:
   Bei einer Kreuzung von mischerbigen Individuen spalten sich die Nachkommen sowohl genetisch als auch äußerlich auf — und zwar immer nach einem bestimmten Zahlenverhältnis. 
   
   
3. Unabhängigkeitsregel:
   Es findet eine Kreuzung von Eltern statt, die sich in zwei Merkmalen unterscheiden, für die sie jeweils reinerbig sind. Dabei werden die jeweiligen Erbanlagen frei und unabhängig voneinander an die Nachkommen vererbt.

Mendels Bedeutung für die Genetik

Gregor Mendels Forschungen wurden in Wissenschaftskreisen lange Zeit nicht ernst genommen und ignoriert. Das lag vermutlich daran, dass Biologen zu der damaligen Zeit kaum mit mathematischen Methoden arbeiteten. Selbst der berühmte Evolutionsbiologe Charles Darwin hielt nichts von Mendels Erkenntnissen. Das schien Mendel aber nicht zu verunsichern, wie sein berühmtes Zitat „Meine Zeit wird noch kommen“ verdeutlicht. 

Und die kam — allerdings erst Jahre nach seinem Tod. Seine Ergebnisse erlangten schließlich die verdiente Aufmerksamkeit. Um 1900 gelang es endlich, die Vorgänge bei der Meiose im Lichtmikroskop zu beobachten. So wurden Mendels Ergebnisse von drei unabhängigen Pflanzengenetikern auf der Ebene von Zellstrukturen bestätigt: Hugo DeVries, Carl Correns und Erich von Tschermak. 

Auch heute spielen die Mendelschen Regeln noch eine große Rolle, zum Beispiel in der Pflanzenzucht. Damit ist es nämlich möglich, Pflanzen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu kreuzen, um Nachkommen mit gewünschten Merkmalen zu bekommen. Das können zum Beispiel ein besserer Geschmack oder Ertragsreichtum sein. 

Mendel legte also den Grundstein für die Vererbungslehre und die moderne Genetik. Deshalb gilt er auch als „Vater der Genetik“.

Mendelsche Regeln

Wer Gregor Mendel war und was seine Forschungen für die Biologie bedeuten, weißt du jetzt. In diesem Video erklären wir dir noch genauer, was die Mendelschen Regeln aussagen und wie die Vererbung von Merkmalen genau funktioniert!