เกรเกอร์ เมนเดล (Gregor Mendel) เป็นบาทหลวงและนักพฤกษศาสตร์ชาวออสเตรียผู้ค้นพบกฎการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมอันเป็นพื้นฐานสำคัญของวิชาพันธุศาสตร์สมัยใหม่จากการทดลองผสมพันธ์ุต้นถั่วต่างพันธุ์ที่มีลักษณะบางอย่างแตกต่างกันจากต้นถั่วหลายสิบชนิดนับพันครั้งเป็นเวลานาน 8 ปี แม้ว่าผลงานของเขาถูกละเลยไปกว่า 35 ปี แต่ในเวลาต่อมามีนักวิทยาศาสตร์หลายคนทำการทดลองได้ผลตรงกับที่เมนเดลเคยรายงานไว้ กฎของเมนเดลจึงเป็นที่ยอมรับและรู้จักในวงกว้าง ด้วยผลงานยิ่งใหญ่ในการค้นพบกฎการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมเมนเดลจึงได้รับการยกย่องเป็น “บิดาแห่งพันธุศาสตร์สมัยใหม่”
เกรเกอร์ เมนเดล เป็นชาวออสเตรีย เดิมชื่อโยฮันน์ เมนเดล เกิดเมื่อปี 1822 ที่เมือง Heinzendorf ประเทศออสเตรีย ในครอบครัวเกษตรกรที่ค่อนข้างยากจน ในวัยเด็กเขาทำงานเป็นคนสวนและเรียนรู้การเลี้ยงผึ้ง เมนเดลเรียนมัธยมแถวบ้านเกิดและมีผลการเรียนที่ยอดเยี่ยม ปี 1840 เขาเข้าเรียนต่อในวิชาปรัชญาหลักสูตร 2 ปีที่มหาวิทยาลัย Olomouc ซึ่งเขาก็ทำได้ดีโดยเฉพาะในวิชาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ แต่การเรียนก็เป็นไปอย่างยากลำบากเพราะฐานะทางบ้านไม่ดีไม่สามารถสนับสนุนเขาได้ เมนเดลจึงต้องหาเงินด้วยการสอนพิเศษ ประกอบกับเขาเกิดป่วยหนักจนต้องหยุดเรียนไปปีหนึ่งจึงเรียนจบหลักสูตรในปี 1843
ปี 1850 เมนเดลเข้าสอบเพื่อรับใบรับรองการเป็นครูมัธยม แต่ปรากฏว่าเขาไม่ผ่านการสอบสัมภาษณ์ เมนเดลถูกส่งไปเรียนเพิ่มทางด้านวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเวียนนา เขาทุ่มเทเวลาศึกษาวิชาฟิสิกส์ภายใต้การดูแลของ Christian Doppler นักฟิสิกส์ชื่อดังชาวออสเตรียและวิชาคณิตศาสตร์ นอกจากนี้เขายังได้ศึกษากายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยาของพืชและการใช้กล้องจุลทรรศน์
เมนเดลเรียนจบกลับมาอยู่ที่วัดในเมือง Brünn ในปี 1853 และได้ทำงานเป็นครูโรงเรียนมัธยมในเมือง Brünn อีกครั้ง แต่คราวนี้เขาสอนอยู่นาน 14 ปี ในปี 1856 เมนเดลพยายามสอบเพื่อรับใบรับรองครูมัธยมอีกครั้ง แต่ก็ยังไม่ผ่านการสอบสัมภาษณ์เหมือนเดิมซึ่งทำให้เขาผิดหวังซ้ำสองจนประสาทเสียไปพักใหญ่ แต่อย่างไรก็ตามเมนเดลยังคงเป็นครูที่ประสบความสำเร็จอย่างสูง
นอกจากเป็นครูสอนหนังสือเมนเดลยังมีหน้าที่ดูแลสวนภายในวัดด้วย เขามีพื้นฐานการปลูกพืชเป็นอย่างดีเนื่องจากเติบโตในครอบครัวเกษตรกรและยังได้ศึกษาสรีรวิทยาของพืชในระดับสูงมาอีกด้วย การทำงานในสวนทำให้เขามีโอกาสได้สังเกตลักษณะต่างๆของพืชโดยเฉพาะอย่างยิ่งเรื่องการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมซึ่งเขาสนใจเป็นพิเศษ
กฎการถ่ายทอดพันธุกรรมของเมนเดล
เมนเดลได้ข้อสรุปจากการทดลองอย่างยาวนานว่าลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละลักษณะจะขึ้นอยู่กับหน่วยควบคุมที่เรียกว่า ยีน (gene) และยีนจะอยู่เป็นคู่เสมอ โดยยีนตัวหนึ่งมาจากพ่อ อีกตัวหนึ่งมาจากแม่ ยีนที่เป็นตัวควบคุมลักษณะต่างๆซึ่งอยู่กันเป็นคู่ๆนี้สามารถถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไปได้ และการถ่ายทอดเป็นไปตามกฎ 3 ข้อดังนี้
1. กฎการแยกตัวของยีน (Law of segregation of gene) เมื่อมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ยีนของแต่ละลักษณะที่อยู่เป็นคู่จะแยกไปอยู่ในแต่ละเซลล์สืบพันธุ์เพียงตัวเดียว ดังนั้นภายในเซลล์สืบพันธุ์จะไม่มียีนที่เป็นคู่เลย เมื่อเกิดการปฏิสนธิเป็นไซโกตจึงมารวมกันอีกครั้ง
2. กฎแห่งการรวมกลุ่มอย่างอิสระ (Law of independent assortment) ยีนของแต่ละลักษณะที่แยกไปอยู่ในแต่ละเซลล์สืบพันธุ์สามารถจะไปจับคู่รวมกลุ่มกับยีนอื่นใดก็ได้อย่างอิสระในระหว่างการปฏิสนธิ
3. กฎของลักษณะเด่น (Law of dominance) เมื่อยีนลักษณะเด่นจับคู่กับยีนลักษณะด้อย (พันธุ์ทาง) ลักษณะที่ปรากฏจะเป็นลักษณะเด่น ส่วนลักษณะด้อยจะถูกข่มการแสดงออกเอาไว้ แต่มันไม่ได้หายไปไหน เมื่อใดที่ยีนลักษณะด้อยจับคู่กับยีนลักษณะด้อยด้วยกันเอง (พันธุ์แท้) ก็จะปรากฏลักษณะด้อยนั้นออกมา
ด้วยกฎการถ่ายทอดพันธุกรรมของเมนเดลเราสามารถคำนวณหาอัตราส่วนของลักษณะทางพันธุกรรมที่ปรากฏจากการผสมข้ามพันธุ์ในแต่ละรุ่นได้โดยใช้หลักความน่าจะเป็นทางคณิตศาสตร์
ผลงานยิ่งใหญ่ถูกละเลยกว่า 35 ปี
เมนเดลเสนอผลการทดลองครั้งสำคัญและสิ่งที่เขาค้นพบในผลงานชื่อ Experiments on Plant Hybridization ต่อที่ประชุมสมาคมธรรมชาติวิทยาของเมือง Brünn สองครั้งในปี 1865 แต่ไม่ค่อยได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์ ทางสมาคมได้นำผลงานของเมนเดลตีพิมพ์ลงในหนังสือชื่อ Proceedings of the Nature History Society of Brunn ในปีต่อมา แต่มันกลับถูกมองว่าเป็นเรื่องเกี่ยวกับการผสมพันธุ์มากกว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและแทบไม่มีคนสนใจ ถือว่าการทำงานอย่างหนักตลอด 8 ปีแทบจะล้มเหลวโดยสิ้นเชิง
แต่เมนเดลยังคงสนใจทำงานด้านวิทยาศาสตร์ต่อไป เขาพยายามทดลองผสมข้ามพันธุ์ต้นฮอกวีดและผึ้งรวมทั้งบันทึกข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยาและดาราศาสตร์ ปี 1868 เมนเดลได้รับเลือกเป็นเจ้าอาวาสซึ่งต้องรับผิดชอบด้านการบริหารและโดยเฉพาะอย่างยิ่งเขาได้ต่อสู้กับรัฐบาลที่พยายามเก็บภาษีพิเศษกับสถาบันศาสนาอย่างยาวนาน ทำให้งานทางด้านวิทยาศาสตร์ของเขาจึงต้องสิ้นสุดลงโดยปริยาย เมนเดลเสียชีวิตในปี 1884 มีอายุ 61 ปี
บิดาแห่งพันธุศาสตร์สมัยใหม่
ปี 1900 หลังจากที่เมนเดลเสียชีวิตไป 16 ปีหรือ 35 ปีหลังจากที่เขาเสนอผลงานเรื่องการถ่ายทอดทางพันธุกรรม มีนักวิทยาศาสตร์ 3 คนจาก 3 ชาติ ได้แก่ Hugo de Vries ชาวดัตช์, Carl Correns ชาวเยอรมัน และ Erich von Tschermak ชาวออสเตรียได้ทำการทดลองคล้ายกับของเมนเดลอย่างอิสระไม่เกี่ยวข้องกัน และได้ผลสรุปเหมือนกับของเมนเดล ทำให้ผลงานและกฎของเมนเดลเป็นที่ยอมรับและรู้จักในวงกว้าง มีการนำไปใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง และต่อมาในราวช่วงทศวรรษ 1940 มีการรวมกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดลกับทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติของดาร์วินเข้าด้วยกันส่งผลให้เกิดการสังเคราะห์วิวัฒนาการทางชีววิทยาสมัยใหม่ ด้วยผลงานยิ่งใหญ่ในการค้นพบกฎการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมเมนเดลจึงได้รับการยกย่องเป็น “บิดาแห่งพันธุศาสตร์สมัยใหม่”
