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Que savions-nous sur l'hérédité avant Mendel ?

Que savions-nous sur l'hérédité avant Mendel ?


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Comme il est de notoriété publique, le fondateur (plus ou moins) de la génétique moderne était Gregor Mendel, qui a le premier établi les lois de l'hérédité mendélienne. En particulier, il a découvert l'existence de traits dominants et récessifs chez les plantes de pois, et la -la découverte de sa découverte a mis en branle le champ moderne.

Ma question est la suivante : que savions-nous sur l'hérédité humaine avant la découverte de l'hérédité mendélienne ? J'imagine que les êtres humains auraient toujours remarqué que les enfants finissent par ressembler à leurs parents. Mais auraient-ils su les détails de celui-ci, par exemple, que les cheveux noirs étaient plus susceptibles d'être transmis aux enfants (a la Game of Thrones), ou que deux personnes avec une fente au menton peuvent toujours avoir un enfant sans fente ? L'un des scientifiques anciens ou postérieurs a-t-il jamais abordé le sujet de manière significative ?


Bien sûr, rien n'était connu spécifiquement sur les gènes, ou quoi que ce soit de plus petit que ce que les gens pouvaient voir (à l'exception de certaines théories philosophiques… anatomistes, etc.).

Mais l'humanité a beaucoup fait un usage conscient de l'hérédité, en particulier dans la sélection végétale et l'élevage. A noter que la plupart des céréales (blé, riz… mais à l'origine pas beaucoup plus que l'herbe) étaient à peine digestibles avant d'être sélectionnées pour l'être. Beaucoup de fruits, comme toutes les différentes rosacées (pommes, poires…) n'étaient pas très savoureux, nutritifs, gros ou résistants avant que l'humanité n'y voit le potentiel ; dans ce dernier cas, nous parlons même de la période postérieure à la dernière période glaciaire, donc assez récente (mais il existe des théories selon lesquelles l'homme de Néandertal avait des formes précoces d'agriculture).

Cependant, l'hérédité chez les animaux et les humains est connue intuitivement depuis "pour toujours". Que l'accouplement avec des individus sains soit plus susceptible de produire une progéniture saine est au centre même de l'évolution - et la connaissance des maladies génétiques, ou du moins de leur concept, s'ensuit immédiatement. Un bon indicateur pour cela est l'importance que les sociétés pré-modernes accordaient au concept de "sang". Le sang était juste leur façon de dire la génétique. Ils savaient que les traits étaient hérités par la progéniture, ils ne connaissaient tout simplement pas la mécanique. De plus, ils ne savaient pas exactement quels traits étaient hérités et lesquels non - mais encore une fois, Mendel non plus. Les agriculteurs et les éleveurs avaient de bons yeux pour cela.

Je sais que je ne cite aucune source et je ne dis pas qu'il n'y en a pas, mais il est parfois difficile de dire combien les gens savent une fois, surtout à une époque où le seul moyen d'héritage des connaissances était la tradition orale. On pourrait spéculer que dans certains domaines de la botanique, ils pourraient même avoir su des choses que nous ne savons pas, en particulier sur les propriétés curatives des plantes et autres.


Question:
Ma question est la suivante : que savait-on de l'hérédité humaine avant la découverte de l'hérédité mendélienne ? J'imagine que les êtres humains auraient toujours remarqué que les enfants finissent par ressembler à leurs parents.

L'hérédité était un terme bien connu dans la communauté scientifique lorsque Mendel a publié son travail, mais n'a pas été compris. Darwin a présenté un modèle hypothétique de l'hérédité dans Origin of the Species, son Théorie de la pangenèse il l'a utilisé pour expliquer l'évolution mais il ne l'a pas démontré. Il a proposé une hypothèse parce que sa théorie de l'évolution nécessitait un tel terrain modèle, ses archives fossiles le suggéraient. Mendel a été le premier à utiliser la méthode scientifique et à la modéliser, bien que personne ne s'en rende compte à l'époque.

Lorsque Gregor Mendel publié son ouvrage "Expériences sur l'hybridation des plantes" en 1866, c'était sept ans après Charles Darwin publié "Origine de l'espèce" qui prédisait et dépendait de l'hérédité des traits chez les animaux.

Darwin a émis l'hypothèse de l'existence d'un mécanisme de l'hérédité. Darwin a soutenu sa théorie / ses conclusions sur un catalogue exhaustif d'archives squelettiques et fossiles ; mais il n'avait pas d'expériences vivantes ou un bon modèle biologique pour ce qu'il appelait gemmules.

Pangénèse
La pangenèse était le mécanisme hypothétique de Charles Darwin pour hérédité, dans laquelle il proposait que chaque partie du corps émettait continuellement son propre type de petites particules organiques appelées gemmules qui se sont agrégés dans les gonades, apportant des informations héréditaires aux gamètes.

À l'époque, personne ne reconnaissait que l'étude de Mendel sur l'hybridation des plantes pouvait être appliquée pour soutenir les travaux de Darwin sur l'hérédité des traits chez les animaux. Le travail de Mendel a été largement ignoré pendant les 30 années suivantes après la publication de Mendel. Charles Darwin qui a été appelé à défendre son Théorie de l'évolution presque immédiatement était totalement inconscient du travail de soutien de Mendel.

Gregor Mendel : Première réception de l'œuvre de Mendel
Notamment, Charles Darwin n'était pas au courant de l'article de Mendel, et il est envisagé que s'il en avait eu connaissance, la génétique telle qu'elle existe aujourd'hui aurait pu s'installer beaucoup plus tôt. La biographie scientifique de Mendel fournit ainsi un exemple de l'échec d'innovateurs obscurs et très originaux à recevoir l'attention qu'ils méritent.

L'article de Mendel a tiré deux conclusions :

  • La loi de l'assortiment indépendant déclare que les blocs de construction (allèles) pour des traits distincts sont hérités indépendamment des autres traits.

  • La loi de la ségrégation déclare que deux descendants de parents hétérozygotes (Yy) héritent d'un trait donné selon un modèle soutenu par l'expression dominante-récessive 1:2:1. où 1 partie exprime homozygote dominant (YY), 2 parties expriment hétérozygote (Yy) et la dernière partie est homozygote récessif (yy).

    Y y <- Parent #1 |------------- Y | AA AA y | Oui oui ^ | Parent #2

Deux lois génétiques qui, bien que découvertes en observant les plantes, concernent également les animaux. Gregor Mendel est connu comme le père de la génétique moderne pour son travail.

Le travail de Darwin dans Origin of the Species était fondé sur l'héritage des traits à travers les générations, mais il manquait un modèle biologique pour cet héritage fourni par Mendel. Ainsi, le modèle de l'hérédité chez les plantes de Mendel soutient et complète les travaux de Darwin. Comme l'a fait Thomas Morgan qui a élargi les études génétiques de Mendel mais chez les animaux (Drosophila melanogaster) les mouches des fruits. Aussi James Watson et Francis Crick's qui a découvert l'ADN dans les années 1950. Le mécanisme physique que Darwin a émis l'hypothèse et que Mendel a étudié pour la première fois près de 100 ans plus tôt.

Sources:

  • Gregor Mendel
  • Héritage mendélien
  • Origine de l'espèce

Fondamentalement, les gens pensaient que tous les traits de votre mère et de votre père seraient mélangés dans un mélangeur génétique (pour le dire simplement). Par exemple, si un écureuil noir et un écureuil blanc avaient un bébé écureuil, ce bébé serait un écureuil gris.


Ils pensaient que les traits comme la peinture se mélangerait comme quelqu'un mélangeant 2 peintures dans un nouveau seau


Chez l'homme, la couleur des yeux est un exemple de caractéristique héréditaire : un individu peut hériter du « trait des yeux bruns » de l'un des parents. [1] Les traits hérités sont contrôlés par les gènes et l'ensemble complet des gènes dans le génome d'un organisme est appelé son génotype. [2]

L'ensemble complet des traits observables de la structure et du comportement d'un organisme est appelé son phénotype. Ces traits résultent de l'interaction de son génotype avec l'environnement. [3] En conséquence, de nombreux aspects du phénotype d'un organisme ne sont pas hérités. Par exemple, la peau bronzée provient de l'interaction entre le génotype d'une personne et la lumière du soleil [4] ainsi, les bronzages ne sont pas transmis aux enfants des personnes. Cependant, certaines personnes bronzent plus facilement que d'autres, en raison de différences de génotype [5] : un exemple frappant est celui des personnes atteintes du trait héréditaire de l'albinisme, qui ne bronzent pas du tout et sont très sensibles aux coups de soleil. [6]

Les traits héréditaires sont connus pour être transmis d'une génération à l'autre via l'ADN, une molécule qui code l'information génétique. [2] L'ADN est un long polymère qui incorpore quatre types de bases, qui sont interchangeables. La séquence d'acide nucléique (la séquence de bases le long d'une molécule d'ADN particulière) précise l'information génétique : elle est comparable à une séquence de lettres épelant un passage de texte. [7] Avant qu'une cellule ne se divise par mitose, l'ADN est copié, de sorte que chacune des deux cellules résultantes héritera de la séquence d'ADN. Une partie d'une molécule d'ADN qui spécifie une seule unité fonctionnelle est appelée un gène. Différents gènes ont différentes séquences de bases. Dans les cellules, les longs brins d'ADN forment des structures condensées appelées chromosomes. Les organismes héritent du matériel génétique de leurs parents sous la forme de chromosomes homologues, contenant une combinaison unique de séquences d'ADN qui codent pour les gènes. L'emplacement spécifique d'une séquence d'ADN dans un chromosome est connu sous le nom de locus. Si la séquence d'ADN à un locus particulier varie entre les individus, les différentes formes de cette séquence sont appelées allèles. Les séquences d'ADN peuvent changer par des mutations, produisant de nouveaux allèles. Si une mutation se produit dans un gène, le nouvel allèle peut affecter le trait contrôlé par le gène, modifiant le phénotype de l'organisme. [8]

Cependant, bien que cette simple correspondance entre un allèle et un trait fonctionne dans certains cas, la plupart des traits sont plus complexes et sont contrôlés par de multiples gènes en interaction au sein et entre les organismes. [9] [10] Les biologistes du développement suggèrent que les interactions complexes dans les réseaux génétiques et la communication entre les cellules peuvent conduire à des variations héréditaires qui peuvent sous-tendre certains des mécanismes de la plasticité et de la canalisation du développement. [11]

Des découvertes récentes ont confirmé des exemples importants de changements héréditaires qui ne peuvent pas être expliqués par l'action directe de la molécule d'ADN. Ces phénomènes sont classés comme des systèmes d'héritage épigénétique qui évoluent de manière causale ou indépendante sur les gènes. La recherche sur les modes et les mécanismes de l'hérédité épigénétique en est encore à ses balbutiements scientifiques, cependant, ce domaine de recherche a attiré beaucoup d'activités récentes car il élargit le champ de l'héritabilité et de la biologie évolutive en général. [12] La méthylation de l'ADN marquant la chromatine, les boucles métaboliques autonomes, le silençage génique par interférence ARN et la conformation tridimensionnelle des protéines (telles que les prions) sont des domaines où des systèmes d'héritage épigénétique ont été découverts au niveau de l'organisme. [13] [14] L'héritabilité peut également se produire à des échelles encore plus grandes. Par exemple, l'héritage écologique à travers le processus de construction de niches est défini par les activités régulières et répétées des organismes dans leur environnement. Cela génère un héritage d'effet qui modifie et réinjecte dans le régime de sélection des générations suivantes. Les descendants héritent des gènes ainsi que des caractéristiques environnementales générées par les actions écologiques des ancêtres. [15] D'autres exemples d'héritabilité dans l'évolution qui ne sont pas sous le contrôle direct des gènes incluent l'héritage de traits culturels, l'héritabilité de groupe et la symbiogenèse. [16] [17] [18] Ces exemples d'héritabilité qui opèrent au-dessus du gène sont largement couverts sous le titre de sélection à plusieurs niveaux ou hiérarchique, qui a fait l'objet d'un débat intense dans l'histoire de la science évolutionniste. [17] [19]

Lorsque Charles Darwin a proposé sa théorie de l'évolution en 1859, l'un de ses problèmes majeurs était l'absence d'un mécanisme sous-jacent à l'hérédité. [20] Darwin croyait en un mélange d'héritage de mélange et d'héritage de traits acquis (pangenèse). Le mélange de l'héritage conduirait à une uniformité entre les populations en quelques générations seulement, puis supprimerait la variation d'une population sur laquelle la sélection naturelle pourrait agir. [21] Cela a conduit Darwin à adopter certaines idées lamarckiennes dans les éditions ultérieures de À propos de l'origine des espèces et ses derniers travaux biologiques. [22] L'approche principale de Darwin à l'hérédité était de décrire comment cela semblait fonctionner (remarquant que des traits qui n'étaient pas exprimés explicitement chez le parent au moment de la reproduction pouvaient être hérités, que certains traits pouvaient être liés au sexe, etc.) plutôt que de suggérer des mécanismes.

Le modèle initial de l'hérédité de Darwin a été adopté par, puis fortement modifié par, son cousin Francis Galton, qui a posé le cadre de l'école biométrique de l'hérédité. [23] Galton n'a trouvé aucune preuve pour soutenir les aspects du modèle de pangenèse de Darwin, qui reposait sur des traits acquis. [24]

L'héritage des traits acquis s'est avéré avoir peu de fondement dans les années 1880, lorsque August Weismann a coupé les queues de nombreuses générations de souris et a découvert que leur progéniture continuait à développer des queues. [25]

Les scientifiques de l'Antiquité avaient diverses idées sur l'hérédité : Théophraste proposait que les fleurs mâles faisaient mûrir les fleurs femelles [26] Hippocrate supposait que les « graines » étaient produites par diverses parties du corps et transmises à la progéniture au moment de la conception [27] et Aristote pensaient que les fluides masculins et féminins se mélangeaient à la conception. [28] Eschyle, en 458 av. J.-C., a proposé le mâle comme parent, avec la femelle comme "infirmière pour la jeune vie semée en elle". [29]

Les anciennes compréhensions de l'hérédité sont passées à deux doctrines débattues au XVIIIe siècle. La doctrine de l'épigenèse et la doctrine de la préformation étaient deux points de vue distincts sur la compréhension de l'hérédité. La doctrine de l'épigenèse, créée par Aristote, prétendait qu'un embryon se développe continuellement. Les modifications des traits du parent sont transmises à un embryon au cours de sa vie. Le fondement de cette doctrine reposait sur la théorie de l'hérédité des traits acquis. En opposition directe, la Doctrine de la Préformation prétendait que « le semblable engendre le semblable » où le germe évoluerait pour donner une progéniture semblable aux parents. Le point de vue préformationniste croyait que la procréation était un acte de révélation de ce qui avait été créé bien avant. Cependant, cela a été contesté par la création de la théorie cellulaire au 19ème siècle, où l'unité fondamentale de la vie est la cellule, et non certaines parties préformées d'un organisme. Divers mécanismes héréditaires, y compris l'hérédité de mélange, ont également été envisagés sans être correctement testés ou quantifiés, et ont ensuite été contestés. Néanmoins, les gens ont pu développer des races domestiques d'animaux ainsi que des cultures grâce à la sélection artificielle. L'hérédité des traits acquis faisait également partie des premières idées lamarckiennes sur l'évolution.

Au XVIIIe siècle, le microscopiste néerlandais Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) a découvert des « animalcules » dans le sperme des humains et d'autres animaux. [30] Certains scientifiques ont spéculé qu'ils ont vu un "petit homme" (homunculus) à l'intérieur de chaque spermatozoïde. Ces scientifiques ont formé une école de pensée connue sous le nom de « spermistes ». Ils ont soutenu que les seules contributions de la femelle à la génération suivante étaient l'utérus dans lequel l'homoncule a grandi et les influences prénatales de l'utérus. [31] Une école de pensée opposée, les ovistes, croyait que le futur humain était dans l'œuf et que le sperme stimulait simplement la croissance de l'œuf. Les ovistes pensaient que les femmes portaient des œufs contenant des garçons et des filles, et que le sexe de la progéniture était déterminé bien avant la conception. [32]

Une première initiative de recherche a émergé en 1878 lorsque Alpheus Hyatt a mené une enquête pour étudier les lois de l'hérédité en compilant des données sur les phénotypes familiaux (taille du nez, forme des oreilles, etc.) et l'expression de conditions pathologiques et de caractéristiques anormales, en particulier en ce qui concerne l'âge. d'apparence. L'un des objectifs du projet était de compiler des données pour mieux comprendre pourquoi certains traits sont exprimés de manière cohérente alors que d'autres sont très irréguliers. [33]

Gregor Mendel : père de la génétique Modifier

L'idée d'héritage particulaire des gènes peut être attribuée au moine morave [34] Gregor Mendel qui a publié son travail sur les plants de pois en 1865. Cependant, son travail n'était pas largement connu et a été redécouvert en 1901. On a initialement supposé que l'héritage mendélien ne représentait que de grandes différences (qualitatives), telles que celles observées par Mendel dans ses plants de pois - et l'idée de l'effet additif des gènes (quantitatifs) n'a pas été réalisée avant la PR L'article de Fisher (1918), "La corrélation entre les parents sur la supposition de l'héritage mendélien", La contribution globale de Mendel a donné aux scientifiques un aperçu utile du fait que les traits étaient héréditaires. Sa démonstration de plante de pois est devenue la base de l'étude des traits mendéliens. Ces traits peuvent être tracés sur un seul locus. [35]

Développement moderne de la génétique et de l'hérédité Modifier

Dans les années 1930, les travaux de Fisher et d'autres ont abouti à une combinaison d'écoles mendéliennes et biométriques dans la synthèse évolutive moderne. La synthèse moderne a comblé le fossé entre les généticiens expérimentaux et les naturalistes et entre les deux et les paléontologues, déclarant que : [36] [37]

  1. Tous les phénomènes évolutifs peuvent être expliqués d'une manière cohérente avec les mécanismes génétiques connus et les preuves d'observation des naturalistes.
  2. L'évolution est progressive : petits changements génétiques, recombinaison ordonnée par la sélection naturelle. Les discontinuités entre les espèces (ou d'autres taxons) sont expliquées comme provenant progressivement de la séparation géographique et de l'extinction (pas de saltation). est le principal mécanisme de changement, même de légers avantages sont importants lorsqu'ils sont poursuivis. L'objet de la sélection est le phénotype dans son milieu environnant. Le rôle de la dérive génétique est équivoque bien que fortement soutenu initialement par Dobzhansky, il a été déclassé plus tard au fur et à mesure que des résultats de génétique écologique ont été obtenus.
  3. La primauté de la pensée populationnelle : la diversité génétique portée dans les populations naturelles est un facteur clé de l'évolution. La force de la sélection naturelle dans la nature était plus importante que prévu. L'effet de facteurs écologiques tels que l'occupation de niches et l'importance des barrières au flux génétique sont tous importants.

L'idée que la spéciation se produit après l'isolement des populations sur le plan de la reproduction a fait l'objet de nombreux débats. [38] Chez les plantes, la polyploïdie doit être incluse dans toute vue de la spéciation. Des formulations telles que « l'évolution consiste principalement en des changements dans les fréquences des allèles entre une génération et une autre » ont été proposées un peu plus tard. L'opinion traditionnelle est que la biologie du développement (« evo-devo ») a joué un petit rôle dans la synthèse, mais un compte rendu des travaux de Gavin de Beer par Stephen Jay Gould suggère qu'il peut être une exception. [39]

Presque tous les aspects de la synthèse ont parfois été remis en cause, avec des degrés de réussite variables. Il ne fait aucun doute, cependant, que la synthèse a été un grand jalon dans la biologie évolutive. [40] Il a dissipé de nombreuses confusions et était directement responsable de la stimulation de nombreuses recherches dans l'ère post-Seconde Guerre mondiale.

Trofim Lyssenko a cependant provoqué un contrecoup de ce qu'on appelle maintenant le lyssenkisme en Union soviétique lorsqu'il a mis l'accent sur les idées lamarckiennes sur l'hérédité des traits acquis. Ce mouvement a affecté la recherche agricole et a conduit à des pénuries alimentaires dans les années 1960 et a gravement affecté l'URSS. [41]

Il existe de plus en plus de preuves qu'il existe une transmission transgénérationnelle des changements épigénétiques chez l'homme [42] et d'autres animaux. [43]


Éducation et début de carrière

Né dans une famille aux moyens limités en Silésie germanophone, Mendel a grandi dans un milieu rural. Ses capacités académiques ont été reconnues par le prêtre local, qui a persuadé ses parents de l'envoyer à l'école à l'âge de 11 ans. Gymnase études (lycée) achevées en 1840, Mendel entre dans un programme de philosophie de deux ans à l'Institut philosophique de l'Université d'Olmütz (Olomouc, République tchèque), où il excelle en physique et en mathématiques, terminant ses études en 1843. les années loin de chez lui ont été dures, car sa famille ne pouvait pas suffisamment le subvenir aux besoins. Il a enseigné à d'autres étudiants à joindre les deux bouts, et à deux reprises, il a souffert d'une grave dépression et a dû rentrer chez lui pour se rétablir. En tant que fils unique de son père, Mendel devait reprendre la petite ferme familiale, mais il préféra une solution différente à sa situation difficile, choisissant d'entrer au monastère d'Altbrünn en tant que noviciat de l'ordre des Augustins, où il reçut le nom de Gregor.

Le déménagement au monastère l'a conduit à Brünn, la capitale de la Moravie, où pour la première fois il a été libéré de la dure lutte des années passées. Il a également été présenté à une communauté diversifiée et intellectuelle. En tant que prêtre, Mendel trouva son devoir paroissial de rendre visite aux malades et aux mourants si pénible qu'il tomba de nouveau malade. L'abbé Cyril Napp lui a trouvé un poste d'enseignant suppléant à Znaim (Znojmo, République tchèque), où il a connu un grand succès. Cependant, en 1850, Mendel a échoué à un examen - introduit par une nouvelle législation pour la certification des enseignants - et a été envoyé à l'Université de Vienne pendant deux ans pour bénéficier d'un nouveau programme d'enseignement scientifique. Comme à Olmütz, Mendel a consacré son temps à Vienne à la physique et aux mathématiques, travaillant sous la direction du physicien autrichien Christian Doppler et du physicien mathématicien Andreas von Ettinghausen. Il a également étudié l'anatomie et la physiologie des plantes et l'utilisation du microscope avec le botaniste Franz Unger, un passionné de la théorie cellulaire et un partisan de la vision développementaliste (pré-darwinienne) de l'évolution de la vie. Les écrits d'Unger sur ce dernier ont fait de lui une cible d'attaque par la presse catholique romaine de Vienne peu de temps avant et pendant le séjour de Mendel là-bas.

À l'été 1853, Mendel retourna au monastère de Brünn, et l'année suivante, il obtint à nouveau un poste d'enseignant, cette fois au Brünn Realschule (lycée), où il demeura jusqu'à ce qu'il soit élu abbé 14 ans plus tard. Il tenta à nouveau l'examen d'enseignant en 1856, bien que l'événement provoqua une dépression nerveuse et un deuxième échec. Cependant, ces années ont été ses plus grandes en termes de succès à la fois en tant qu'enseignant et en tant qu'expérimentateur consommé. Autrefois abbé, ses tâches administratives en vinrent à occuper la majorité de son temps. De plus, le refus de Mendel de permettre au monastère de payer les nouvelles taxes de l'État pour un fonds religieux l'a conduit à s'engager dans une longue et amère dispute avec les autorités. Convaincu que cet impôt était inconstitutionnel, il a continué son opposition, refusant de s'y conformer même lorsque l'État a repris l'administration de certains domaines du monastère et a dirigé les bénéfices vers le fonds religieux.


Préformation et sélection naturelle

Au cours des deux millénaires entre les vies d'Aristote et de Mendel, peu d'idées nouvelles ont été enregistrées sur la nature de l'hérédité. Aux XVIIe et XVIIIe siècles, l'idée de préformation a été introduite. Les scientifiques utilisant les microscopes nouvellement développés ont imaginé qu'ils pourraient voir des répliques miniatures d'êtres humains à l'intérieur des têtes de sperme. Le biologiste français Jean-Baptiste Lamarck a invoqué l'idée de « l'hérédité des caractères acquis », non comme explication de l'hérédité mais comme modèle d'évolution. Il a vécu à une époque où la fixité des espèces était considérée comme allant de soi, mais il a soutenu que cette fixité ne se trouvait que dans un environnement constant. Il a énoncé la loi de l'utilisation et de la désuétude, qui stipule que lorsque certains organes se développent spécialement à la suite d'un besoin environnemental, alors cet état de développement est héréditaire et peut être transmis à la descendance. Il croyait que de cette façon, sur de nombreuses générations, les girafes pouvaient naître d'animaux ressemblant à des cerfs qui devaient continuer à étirer leur cou pour atteindre les hautes feuilles des arbres.

Le naturaliste britannique Alfred Russel Wallace a initialement postulé la théorie de l'évolution par sélection naturelle. Cependant, les observations de Charles Darwin lors de son tour du monde à bord du HMS Beagle (1831-1836) a fourni des preuves de la sélection naturelle et de sa suggestion que les humains et les animaux partageaient une ascendance commune. De nombreux scientifiques de l'époque croyaient en un mécanisme héréditaire qui était une version de l'idée grecque antique de pangenèse, et les idées de Darwin ne semblaient pas correspondre à la théorie de l'hérédité issue des expériences de Mendel.


Connaissances biologiques des Égyptiens, des Chinois et des Indiens

Les papyrus et les artefacts trouvés dans les tombes et les pyramides indiquent que les Égyptiens possédaient également des connaissances médicales considérables. Leurs momies bien conservées démontrent qu'ils avaient une compréhension approfondie des propriétés conservatrices des herbes nécessaires à l'embaumement des colliers de plantes et des bas-reliefs de diverses sources révèlent également que les anciens Égyptiens étaient bien conscients de la valeur médicinale de certaines plantes. Une compilation égyptienne connue sous le nom de papyrus Ebers (c. 1550 av. J.-C.) est l'un des plus anciens textes médicaux connus.

Dans la Chine ancienne, trois empereurs mythiques - Fu Xi, Shennong et Huangdi - dont les périodes de règne supposées s'étendaient du 29e au 27e siècle avant notre ère, possédaient des connaissances médicales. Selon la légende, Shennong a décrit les pouvoirs thérapeutiques de nombreuses plantes médicinales et a inclus des descriptions de nombreuses plantes alimentaires importantes, telles que le soja. Le plus ancien enregistrement écrit connu de la médecine en Chine, cependant, est le Huangdi neijing (Le classique de la médecine interne de l'empereur jaune), qui date du IIIe siècle av. En plus de la médecine, les anciens Chinois possédaient des connaissances dans d'autres domaines de la biologie. Par exemple, ils n'ont pas seulement utilisé le ver à soie Bombyx mori pour produire de la soie pour le commerce, mais a également compris le principe de la lutte biologique, en utilisant un type d'insecte, une fourmi entomophage (mangeuse d'insectes), pour détruire les insectes qui s'enfoncent dans les arbres.

Dès 2500 avant notre ère, les habitants du nord-ouest de l'Inde possédaient une science agricole bien développée. Les ruines de Mohenjo-daro ont livré des graines de blé et d'orge qui étaient cultivées à cette époque. Le mil, les dattes, les melons et autres fruits et légumes, ainsi que le coton, étaient connus de la civilisation. Cependant, les plantes n'étaient pas seulement une source de nourriture. Un document, qui daterait du VIe siècle avant notre ère, décrivait l'utilisation d'environ 960 plantes médicinales et comprenait des informations sur des sujets tels que l'anatomie, la physiologie, la pathologie et l'obstétrique.


Caractéristiques de base de l'hérédité

L'hérédité a longtemps été l'un des phénomènes les plus déroutants et mystérieux de la nature. En effet, les cellules sexuelles, qui forment le pont sur lequel l'hérédité doit passer entre les générations, sont généralement invisibles à l'œil nu. Ce n'est qu'après l'invention du microscope au début du XVIIe siècle et la découverte ultérieure des cellules sexuelles que l'on a pu saisir l'essentiel de l'hérédité. Avant cette époque, le philosophe et scientifique grec Aristote (IVe siècle av. J.-C.) avait émis l'hypothèse que les contributions relatives des parents féminins et masculins étaient très inégales. " Les Instituts de Manu, composé en Inde entre 100 et 300 ap. En réalité, les deux parents transmettent également le modèle d'hérédité et, en moyenne, les enfants ressemblent autant à leur mère qu'à leur père. Néanmoins, les cellules sexuelles femelles et mâles peuvent être de taille et de structure très différentes. La masse d'un ovule est parfois des millions de fois supérieure à celle d'un spermatozoïde.


Arbre généalogique des primates

En raison de milliards d'années d'évolution, les humains partagent des gènes avec tous les organismes vivants. Le pourcentage de gènes ou d'ADN que les organismes partagent enregistre leurs similitudes. Nous partageons plus de gènes avec des organismes qui nous sont plus étroitement liés.

Les humains appartiennent au groupe biologique connu sous le nom de primates et sont classés avec les grands singes, l'un des principaux groupes de l'arbre évolutif des primates. Outre les similitudes d'anatomie et de comportement, notre étroite parenté biologique avec d'autres espèces de primates est indiquée par des preuves ADN. Cela confirme que nos plus proches parents biologiques vivants sont les chimpanzés et les bonobos, avec lesquels nous partageons de nombreux traits. Mais nous n'avons pas évolué directement à partir des primates vivant aujourd'hui.

L'ADN montre également que notre espèce et nos chimpanzés ont divergé d'une espèce ancêtre commune qui vivait il y a entre 8 et 6 millions d'années. Le dernier ancêtre commun des singes et des singes a vécu il y a environ 25 millions d'années.


Les références

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Mendel was born into a German-speaking Czech family in Hynčice (Heinzendorf bei Odrau in German), at the Moravian-Silesian border, Austrian Empire (now a part of the Czech Republic). [5] He was the son of Anton and Rosine (Schwirtlich) Mendel and had one older sister, Veronika, and one younger, Theresia. They lived and worked on a farm which had been owned by the Mendel family for at least 130 years [9] (the house where Mendel was born is now a museum devoted to Mendel [10] ). During his childhood, Mendel worked as a gardener and studied beekeeping. As a young man, he attended gymnasium in Opava (called Troppau in German). He had to take four months off during his gymnasium studies due to illness. From 1840 to 1843, he studied practical and theoretical philosophy and physics at the Philosophical Institute of the University of Olomouc, taking another year off because of illness. He also struggled financially to pay for his studies, and Theresia gave him her dowry. Later he helped support her three sons, two of whom became doctors. [11]

He became a monk in part because it enabled him to obtain an education without having to pay for it himself. [12] As the son of a struggling farmer, the monastic life, in his words, spared him the "perpetual anxiety about a means of livelihood." [13] Born Johann Mendel, he was given the name Gregor (Řehoř in Czech) [2] when he joined the Augustinian monks. [14]

When Mendel entered the Faculty of Philosophy, the Department of Natural History and Agriculture was headed by Johann Karl Nestler who conducted extensive research of hereditary traits of plants and animals, especially sheep. Upon recommendation of his physics teacher Friedrich Franz, [15] Mendel entered the Augustinian St Thomas's Abbey in Brno (called Brünn in German) and began his training as a priest. Mendel worked as a substitute high school teacher. In 1850, he failed the oral part, the last of three parts, of his exams to become a certified high school teacher. In 1851, he was sent to the University of Vienna to study under the sponsorship of Abbot Cyril František Napp so that he could get more formal education. [16] At Vienna, his professor of physics was Christian Doppler. [17] Mendel returned to his abbey in 1853 as a teacher, principally of physics. In 1856, he took the exam to become a certified teacher and again failed the oral part. [18] In 1867, he replaced Napp as abbot of the monastery. [19]

After he was elevated as abbot in 1868, his scientific work largely ended, as Mendel became overburdened with administrative responsibilities, especially a dispute with the civil government over its attempt to impose special taxes on religious institutions. [20] Mendel died on 6 January 1884, at the age of 61, in Brno, Moravia, Austria-Hungary (now Czech Republic), from chronic nephritis. Czech composer Leoš Janáček played the organ at his funeral. After his death, the succeeding abbot burned all papers in Mendel's collection, to mark an end to the disputes over taxation. [21]

Experiments on plant hybridization

Gregor Mendel, known as the "father of modern genetics", chose to study variation in plants in his monastery's 2 hectares (4.9 acres) experimental garden. [22]

After initial experiments with pea plants, Mendel settled on studying seven traits that seemed to be inherited independently of other traits: seed shape, flower color, seed coat tint, pod shape, unripe pod color, flower location, and plant height. He first focused on seed shape, which was either angular or round. [23] Between 1856 and 1863 Mendel cultivated and tested some 28,000 plants, the majority of which were pea plants (Pisum sativum). [24] [25] [26] This study showed that, when true-breeding different varieties were crossed to each other (e.g., tall plants fertilized by short plants), in the second generation, one in four pea plants had purebred recessive traits, two out of four were hybrids, and one out of four were purebred dominant. His experiments led him to make two generalizations, the Law of Segregation and the Law of Independent Assortment, which later came to be known as Mendel's Laws of Inheritance. [27]

Initial reception of Mendel's work

Mendel presented his paper, "Versuche über Pflanzenhybriden" ("Experiments on Plant Hybridization"), at two meetings of the Natural History Society of Brno in Moravia on 8 February and 8 March 1865. [28] It generated a few favorable reports in local newspapers, [26] but was ignored by the scientific community. When Mendel's paper was published in 1866 in Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn, [29] it was seen as essentially about hybridization rather than inheritance, had little impact, and was only cited about three times over the next thirty-five years. His paper was criticized at the time, but is now considered a seminal work. [30] Notably, Charles Darwin was not aware of Mendel's paper, and it is envisaged that if he had been aware of it, genetics as it exists now might have taken hold much earlier. [31] [32] Mendel's scientific biography thus provides an example of the failure of obscure, highly original innovators to receive the attention they deserve. [33]

Rediscovery of Mendel's work

About forty scientists listened to Mendel's two groundbreaking lectures, but it would appear that they failed to understand his work. Later, he also carried on a correspondence with Carl Nägeli, one of the leading biologists of the time, but Nägeli too failed to appreciate Mendel's discoveries. At times, Mendel must have entertained doubts about his work, but not always: "My time will come," he reportedly told a friend, [13] Gustav von Niessl. [34]

During Mendel's lifetime, most biologists held the idea that all characteristics were passed to the next generation through blending inheritance, in which the traits from each parent are averaged. [35] [36] Instances of this phenomenon are now explained by the action of multiple genes with quantitative effects. Charles Darwin tried unsuccessfully to explain inheritance through a theory of pangenesis. It was not until the early 20th century that the importance of Mendel's ideas was realized. [26]

By 1900, research aimed at finding a successful theory of discontinuous inheritance rather than blending inheritance led to independent duplication of his work by Hugo de Vries and Carl Correns, and the rediscovery of Mendel's writings and laws. Both acknowledged Mendel's priority, and it is thought probable that de Vries did not understand the results he had found until after reading Mendel. [26] Though Erich von Tschermak was originally also credited with rediscovery, this is no longer accepted because he did not understand Mendel's laws. [37] Though de Vries later lost interest in Mendelism, other biologists started to establish modern genetics as a science. All three of these researchers, each from a different country, published their rediscovery of Mendel's work within a two-month span in the spring of 1900. [38]

Mendel's results were quickly replicated, and genetic linkage quickly worked out. Biologists flocked to the theory even though it was not yet applicable to many phenomena, it sought to give a genotypic understanding of heredity which they felt was lacking in previous studies of heredity, which had focused on phenotypic approaches. [39] Most prominent of these previous approaches was the biometric school of Karl Pearson and W. F. R. Weldon, which was based heavily on statistical studies of phenotype variation. The strongest opposition to this school came from William Bateson, who perhaps did the most in the early days of publicising the benefits of Mendel's theory (the word "genetics", and much of the discipline's other terminology, originated with Bateson). This debate between the biometricians and the Mendelians was extremely vigorous in the first two decades of the 20th century, with the biometricians claiming statistical and mathematical rigor, [40] whereas the Mendelians claimed a better understanding of biology. [41] [42] Modern genetics shows that Mendelian heredity is in fact an inherently biological process, though not all genes of Mendel's experiments are yet understood. [43] [44]

In the end, the two approaches were combined, especially by work conducted by R. A. Fisher as early as 1918. The combination, in the 1930s and 1940s, of Mendelian genetics with Darwin's theory of natural selection resulted in the modern synthesis of evolutionary biology. [45] [46]

Other experiments

Mendel began his studies on heredity using mice. He was at St. Thomas's Abbey but his bishop did not like one of his friars studying animal sex, so Mendel switched to plants. [47] Mendel also bred bees in a bee house that was built for him, using bee hives that he designed. [48] He also studied astronomy and meteorology, [19] founding the 'Austrian Meteorological Society' in 1865. [17] The majority of his published works were related to meteorology. [17]

Mendel also experimented with hawkweed (Hieracium) [49] and honeybees. He published a report on his work with hawkweed, [50] a group of plants of great interest to scientists at the time because of their diversity. However, the results of Mendel's inheritance study in hawkweeds was unlike his results for peas the first generation was very variable and many of their offspring were identical to the maternal parent. In his correspondence with Carl Nägeli he discussed his results but was unable to explain them. [49] It was not appreciated until the end of the nineteenth century that many hawkweed species were apomictic, producing most of their seeds through an asexual process. [34] [51]

None of his results on bees survived, except for a passing mention in the reports of Moravian Apiculture Society. [52] All that is known definitely is that he used Cyprian and Carniolan bees, [53] which were particularly aggressive to the annoyance of other monks and visitors of the monastery such that he was asked to get rid of them. [54] Mendel, on the other hand, was fond of his bees, and referred to them as "my dearest little animals". [55]

He also described novel plant species, and these are denoted with the botanical author abbreviation "Mendel". [56]

In 1936, Ronald Fisher, a prominent statistician and population geneticist, reconstructed Mendel's experiments, analyzed results from the F2 (second filial) generation and found the ratio of dominant to recessive phenotypes (e.g. yellow versus green peas round versus wrinkled peas) to be implausibly and consistently too close to the expected ratio of 3 to 1. [57] [58] [59] Fisher asserted that "the data of most, if not all, of the experiments have been falsified so as to agree closely with Mendel's expectations," [57] Mendel's alleged observations, according to Fisher, were "abominable", "shocking", [60] and "cooked". [61]

Other scholars agree with Fisher that Mendel's various observations come uncomfortably close to Mendel's expectations. A. W. F. Edwards, [62] for instance, remarks: "One can applaud the lucky gambler but when he is lucky again tomorrow, and the next day, and the following day, one is entitled to become a little suspicious". Three other lines of evidence likewise lend support to the assertion that Mendel's results are indeed too good to be true. [63]

Fisher's analysis gave rise to the Mendelian paradox: Mendel's reported data are, statistically speaking, too good to be true, yet "everything we know about Mendel suggests that he was unlikely to engage in either deliberate fraud or in unconscious adjustment of his observations." [63] A number of writers have attempted to resolve this paradox.

One attempted explanation invokes confirmation bias. [64] Fisher accused Mendel's experiments as "biased strongly in the direction of agreement with expectation . to give the theory the benefit of doubt". [57] In his 2004 article, J.W. Porteous concluded that Mendel's observations were indeed implausible. [65] However, reproduction of the experiments has demonstrated that there is no real bias towards Mendel's data. [66]

Another attempt [63] to resolve the Mendelian paradox notes that a conflict may sometimes arise between the moral imperative of a bias-free recounting of one's factual observations and the even more important imperative of advancing scientific knowledge. Mendel might have felt compelled “to simplify his data in order to meet real, or feared, editorial objections.” [62] Such an action could be justified on moral grounds (and hence provide a resolution to the Mendelian paradox), since the alternative—refusing to comply—might have retarded the growth of scientific knowledge. Similarly, like so many other obscure innovators of science, [33] Mendel, a little known innovator of working-class background, had to “break through the cognitive paradigms and social prejudices of his audience. [62] If such a breakthrough “could be best achieved by deliberately omitting some observations from his report and adjusting others to make them more palatable to his audience, such actions could be justified on moral grounds.” [63]

Daniel L. Hartl and Daniel J. Fairbanks reject outright Fisher's statistical argument, suggesting that Fisher incorrectly interpreted Mendel's experiments. They find it likely that Mendel scored more than 10 progeny, and that the results matched the expectation. They conclude: "Fisher's allegation of deliberate falsification can finally be put to rest, because on closer analysis it has proved to be unsupported by convincing evidence." [60] [67] In 2008 Hartl and Fairbanks (with Allan Franklin and AWF Edwards) wrote a comprehensive book in which they concluded that there were no reasons to assert Mendel fabricated his results, nor that Fisher deliberately tried to diminish Mendel's legacy. [68] Reassessment of Fisher's statistical analysis, according to these authors, also disproves the notion of confirmation bias in Mendel's results. [69] [70]


The Ramp

Mengele took his turn as the selector on the ramp, but unlike most of the other selectors, he arrived sober. With a small flick of his finger or riding crop, a person would either be sent to the left or to the right, to the gas chamber or to hard labor.

Mengele would get very excited when he found twins. The other SS officers who helped unload the transports had been given special instructions to find twins, dwarfs, giants, or anyone else with a unique hereditary trait like a club foot or heterochromia (each eye a different color). Mengele was on the ramp not only during his selection duty but also when it was not his turn as a selector, to ensure twins would not be missed.

As the unsuspecting people were herded off the train and ordered into separate lines, SS officers shouted "Zwillinge!" (Twins!) in German. Parents were forced to make a quick decision. Unsure of their situation, already being separated from family members when forced to form lines, seeing barbed wire, smelling an unfamiliar stench—was it good or bad to be a twin?

Sometimes, parents announced they had twins, and in other cases, relatives, friends, or neighbors made the statement. Some mothers tried to hide their twins, but the SS officers and Mengele searched through the surging ranks of people looking for twins and anyone with unusual traits. While many twins were either announced or discovered, some sets of twins were successfully hidden and walked with their mothers into the gas chamber.

About 3,000 twins were pulled from the masses on the ramp, most of them children. Only around 200 of these twins survived. When the twins were found, they were taken away from their parents. As the twins were led away to be processed, their parents and family stayed on the ramp and went through selection. Occasionally, if the twins were very young, Mengele would allow the mother to join her children to ensure their health.


How does heredity affect personality development?

Heredity can play a major role in personality and mental health. We all know that heredity determines the color of our eyes and our hair and influences other traits, such as height and susceptibility to certain diseases. Si ils faire, it suggests that heredity plays a role in the développement of that trait.

Furthermore, how do our genetics have an effect on our personalities? Tous the genes that we ont been given by notre parents sommes expressed in our personalities. Specific genes can influence how much TV we watch or how much we like jazz. One's tendency à watch a lot of TV or like jazz a une génétique basis. Plusieurs gènes interact with notre environnement à produire notre dispositions.

Beside this, how does heredity and environment affect personality?

All traits depend both on genetic and environnemental factors. Heredity and environment interact to produce their effects. This means that the way genes act depends on the environnement in which they act. So in PKU, a single gene can dramatically affecter behavior: it is clearly a genetically influenced process.


Voir la vidéo: Lois de Mendel - SVT - LA VIE Term spé # 4- Mathrix (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Yozshuzuru

    D'accord, une phrase très utile

  2. Kazemde

    Un excellent post, après avoir lu plusieurs articles sur ce sujet, j'ai réalisé que je ne regardais toujours pas de l'autre côté, mais le post était en quelque sorte très intéressé.

  3. Kyan

    Ce message est incomparable)))), c'est très intéressant pour moi :)

  4. Fercos

    Je crois que tu as eu tort. Je suis capable de le prouver.

  5. Cartland

    C'est dommage que maintenant je ne peux pas exprimer - je suis en retard pour une réunion. Mais je serai libéré - j'écrirai nécessairement que je pense sur cette question.



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