V roce 1843 získal augustiniánský klášter sv. Tomáše v Brně novou akvizici: jednadvacetiletého slezského Němce Johanna Mendela. „Uchazeč je vhodný pro exaktní bádání přírodovědného směru,“ stálo v doporučení jeho profesora fyziky na Filosofickém ústavu v Olomouci, kde se mladík připravoval na studia bohoslovectví (a kde teprve se začal učit česky). Po čtyřletém noviciátu byl přijat do řádu pod jménem Gregor.
Další články z vědy najdete na Vesmir.cz
V čele kláštera stál mimořádně osvícený, s hospodářskou praxí spjatý muž jménem Cyril Napp. Morava byla tehdy spolu s Británií šlechtitelskou velmocí, třeba ovce vyvážela až do Austrálie a o Brně se psalo jako o moravském Manchesteru. Opat Napp bratru Gregorovi uložil zkoumat, jak se dědí vlastnosti révy, ovoce a dalších plodin.
Mendel se tedy pustil do práce. Přitom vyšel z již známých empirických zkušeností při umělém opylování květin k získání nových barevných odrůd, kdy se v dalších pokoleních občas vracely zdánlivě vymizelé původní formy. Jako pokusnou rostlinu si zvolil hrách. Jeho odrůdy se totiž daly snadno rozlišit podle zřetelných vnějších znaků (bonusem pak bylo, že se přebytečná semena dala zužitkovat v klášterní kuchyni).
Experimentovat začal v roce 1855 na zahrádce o rozměrech 7 × 35 metrů a v nově vybudovaném skleníku. Napřed si podle znaků oddělil různé čisté linie hrachů. Znaků k pozorování si vybral sedm, od tvaru a barvy semen až k délce stonku, na které ukážeme jeho postup. Aby vyloučil samoopylení, odstranil prašníky nižšího druhu (19-22 cm) a oplodnil ho pylem z vyššího (24-46 cm). Květy pak chránil před vlivem dalších pylů papírovými kornoutky nebo gázovými sáčky. Získané lusky zasadil a dostal rostliny vyššího typu. Na vzniklé „proč?“ si odpověděl asi takto: vlastnost výšky je určena „částicí“, kterou nazval element dědičnosti. Každý rodič přispěje potomkovi jednou. Z páru těchto neshodných znaků je však jeden „silnější“ (Mendel ho nazval dominantní), druhý „slabší“ (recesivní).
Johann Gregor Mendel
Pro vznik další generace pak Mendel tyto „děti“ oplodnil jejich vlastním pylem. Pokud by jeho vysvětlení platilo, musí každé dítě obsahovat jednu dominantní a jednu recesivní vlohu. Podle zákonů pravděpodobnosti by se pak při každém oplození dětí měly z jedné čtvrtiny setkat dvě recesivní vlohy, z další čtvrtiny dvě dominantní, a ze dvou čtvrtin dominantní s recesivní. Z každých čtyř vnuků by tedy (při velkém, statisticky významném počtu pokusů) měl být jeden nízký a tři vysoké (lze pokračovat i do dalších generací a dalších míšení, teoreticky do nekonečna). Stalo se!
Trochu to připomíná proslulý Laplaceův výrok: „Inteligentní bytost, která by v určitý okamžik znala všechny síly, které v přírodě působí, a mimoto vzájemnou polohu všech částic, ze kterých je příroda složena, a která by přitom měla schopnost, aby tyto údaje mohla podrobit matematické analýze, mohla by zahrnout do jednoho vzorce pohyb velkých těles i nejlehčích atomů a nic by pro ni nebylo neurčité. Jak budoucnost, tak i minulost ležely by jasně před jejíma očima.“ Ve skutečnosti to tak nefunguje především kvůli kvantové teorii, o které Laplace nemohl mít potuchy. V genetice zase zdaleka ne všechny znaky jsou dílem jediného genu, a směšují se tudíž vlivy více genů. Navíc se tam uplatňují mechanismy epigenetiky, o které zase nemohl mít páru Mendel, vždyť epigenetika coby pomyslný most mezi přírodou a kulturou je až vnučkou genetiky, přičemž dcerou je molekulární genetika, kterou lze zase považovat za most mezi biologií a chemií.
Za osm let Mendelovi prošlo rukama přes 27 tisíc rostlin hrachu 34 odrůd (Připomeňme, že vedle vší té babračky s nimi celou dobu regulérně vyučoval fyziku a přírodopis na brněnské reálce). Poté, co své hrášky všelijak pokřížil a pravděpodobnostně-statisticky prolustroval, rozhodl se o výsledky svých pokusů podělit: 8. února a 8. března 1865 o nich přednášel v brněnském Přírodovědném spolku, jehož byl členem.
Přítomní ho vyslechli se zájmem, ale bez hlubšího porozumění. O obou přednáškách informovaly brněnské německé noviny. Rok nato práce vyšla tiskem ve sborníku Spolku (pod názvem Versuche über Pflanzen hybriden – Pokusy s rostlinnými hybridy) a byla rozeslána do 134 vědeckých institucí Evropy. Jenže biologický svět právě žasl nad evoluční teorií a naprosto mu uniklo, že Mendel právě poodhalil mechanismus, jakým se darwinovský vývoj druhů realizuje.
Roku 1868 byl Mendel zvolen opatem kláštera a na další výzkum neměl čas ani pomyšlení. Umírá počátkem roku 1884 na vleklou chorobu ledvin a na smrtelném loži údajně prohlašuje: „Mně stačí, že má myšlenka je osvobozena. Nezáleží na tom, aby ji slyšeli mnozí. I kdyby se nám zdálo, že byla větrem odváta, bude žít, byla-li jednou vyslovena a odůvodněna náplní skutečnosti, musí žít a být věčnou jako naše duše.“ (více o Mendelově životě i díle se lze dozvědět ve vynikající biografii Vítězslava Orla Gregor Mendel a počátky genetiky, Academia 2003.)
Dlouho se zdálo, že jeho nejvýznamnějším činem pro historii bylo jmenování dalšího severomoravského zázraku, teprve devatenáctiletého Leoše Janáčka z chrámové pěvecké školy, vedoucím brněnského kúru. Až v roce 1900 hned čtyři botanici v souvislosti s vlastním výzkumem Mendelovu práci objevili a volky nevolky zpopularizovali (podle základního vědeckého přikázání: když už ne já, tak raději dávno mrtvý předchůdce než žijící konkurent), jakož i zformulovali jeho zákony dědičnosti do dnešní podoby (viz také Josef Lhotský: Malá historie epigenetiky).
Přes různé pochyby, ataky a hnidopitvy Mendelova práce obstála v čase. A my můžeme jen žasnout nad takovým průnikem teorie a praxe, hypotézy a experimentu, nad spojením fyzické práce (hrubé i té nejjemnější), vědecké fantazie a trpělivosti, nad odbornou všestranností (kdo z biologů tehdy disponoval fyzikálním myšlením, kdo ovládal vyšší matematiku?), nad odvahou spatřovat v dosud zcela neznámém a stále ještě dost tabuizovaném procesu plození jednotlivé tahy elementů dědičnosti (ano, Mendel objevil geny, jen to jméno jim dal později někdo jiný) a zacházet s nimi jako se stavebními kostkami.
Opět se nabízí fyzikální paralela: obdobně „šílené“ je rozkouskování elektromagnetického záření a vlastně i veškerých dějů v přírodě na přesuny elementárních kvant energie (ostatně podle jednoho kanadského genetika Mendel dospěl ke svému objevu „kvantovým skokem“ v myšlení). V tomto směru je Mendel roven Planckovi, Einsteinovi a Bohrovi dohromady. Johannesi se svými proslulými zákony oběhu planet, odpusť, ale právě Johannův objev základních zákonů genetiky je největším přírodovědeckým výsledkem zrozeným v českých zemích.
Článek vznikl pro web Vesmir.cz, který v těchto dnech vydal speciál věnovaný jedné z méně známých, ale dnes široce studovaných podkapitol genetiky, epigenetice.
