Вильгельм Йоханнсен: Ген, фенотип және генотиптің авторы

Кіріспе

Вильгельм Йохансен (3 ақпан 1857 – 11 қараша 1927) – даниялық ботаник және генетик. Ол фармацевт, өсімдік физиологы болып та жұмыс істеген. Ол «ген», «фенотип» және «генотип» терминдерін енгізгенімен, сондай-ақ 1903 жылғы генетикадағы «таза желі» эксперименттерімен әйгілі.

Өмірбаян

Йохансен Копенгагенде дүниеге келген. Ол жас кезінде фармацевт шәкірті болып, 1872 жылдан бастап 1879 жылы фармацевт емтиханын тапсырғанға дейін Дания мен Германияда жұмыс істеді. 1881 жылы Карлсберг зертханасындағы химия кафедрасының ассистенты болды. Йохансен тұқымдардың, түбірлердің және бүршіктердің ұйықтау және өсу процестерін зерттеді. Ол диэтил эфирі мен хлороформ сияқты әртүрлі анестетикалық заттармен ұйықтауды бұзуға болатынын көрсетті. 1892 жылы ол Корольдік ветеринариялық және ауыл шаруашылығы университетінде лекциятор болып тағайындалды, кейіннен ботаника және өсімдік физиологиясының профессоры болды. Ол өсімдік физиологиясын оқытты. Оның ең белгілі зерттеулері өзін-өзі тозаңдандыратын қара бұршақтың таза желілеріне қатысты. Ол тіпті барлық қасиеттері бойынша гомозиготалық популяцияларда, яғни генетикалық вариациясы жоқ тұқымның мөлшері қалыпты үлестірімді көрсеткенін анықтады. Бұл аналық өсімдікке берілетін ресурстарға және тұқымның бұршақтағы және бұршақтың өсімдіктегі орналасуына байланысты болды. Бұл оны фенотип және генотип терминдерін енгізуге итермеледі. Йохансеннің осы тұжырымдары оны заманауи дарвинистерге, әсіресе Фрэнсис Гальтон мен Карл Пирсонға қарсы шығуға мәжбүр етті, олар популяциялардағы қалыпты үлестірімді қасиеттердің өзгеруін таңдау әрекет ете алатын біртіндеп генетикалық вариацияның дәлелі деп есептеді. Тек қазіргі синтезбен ғана вариацияның таңдау үшін шикізат ретінде әрекет етуі үшін мұрагерлікке ие екені анықталды. Ол фенотип және генотип терминдерін алғаш рет неміс тіліндегі «Elemente der exakten Erblichkeitslehre» (Дәл мұрагерлік теориясының элементтері) кітабында қолданды. Бұл кітап негізінен «Om arvelighed i samfund og i rene linier» («Қоғамдағы және таза желілердегі мұрагерлік туралы») және «Arvelighedslærens Elementer» кітабына негізделген. Осы кітапта Йохансен ген терминін енгізді. Бұл термин Дарвиннің пангенез теориясынан туындаған сол кездегі кең таралған пангендерге қарсы қойылды. Бұл кітап генетиканың негізін қалаған маңызды мәтіндердің біріне айналды. 1905 жылы Йохансен Копенгаген университетінде өсімдік физиологиясының профессоры болып тағайындалды, ал 1917 жылы вице-канцлер болды. 1910 жылдың желтоқсан айында Йохансен Америка табиғаттанушылар қоғамының алдында баяндама жасауға шақырылды. Бұл баяндама «The American Naturalist» журналында жарияланды. 1911 жылы ол Колумбия университетінде төрт лекциядан тұратын цикл өткізуге шақырылды. Йохансен Филадельфияның Табиғи ғылымдар академиясының корреспондент мүшесі болды (1915 жылы сайланды). 1916 жылы Америка философиялық қоғамының мүшесі болып сайланды.

Johannsen was born in Copenhagen. While very young, he was apprenticed to a pharmacist and worked in Denmark and Germany beginning in 1872 until passing his pharmacist's exam in 1879. In 1881, he became assistant in the chemistry department at the Carlsberg Laboratory under the chemist Johan Kjeldahl. Johannsen studied the metabolism of dormancy and germination in seeds, tubers and buds. He showed that dormancy could be broken by various anesthetic compounds, such as diethyl ether and chloroform. In 1892, he was appointed lecturer at Royal Veterinary and Agricultural University and later became professor of botany and plant physiology. He taught plant physiology. His best known research concerned so called pure lines of the self fertile common bean. He was able to show that even in populations homozygous for all traits, i. e. without genetic variation, seed size followed a normal distribution. This was attributable to resource provision to the mother plant and to the position of seeds in pods and of pods on the plant. This led him to coin the terms phenotype and genotype. Johannsen's findings led him to oppose contemporary Darwinists, most notably Francis Galton and Karl Pearson, who held the occurrence of normal distributed trait variation in populations as proof of gradual genetic variation on which selection could act. Only with the modern synthesis, was it established that variation needed to be heritable to act as the raw material for selection. He created the terms phenotype and genotype, first using them in his book in German as Elemente der exakten Erblichkeitslehre (Elements of the exact theory of heredity). This book was based in large part on Om arvelighed i samfund og i rene linier ("On heredity in society and in pure lines") and in his book Arvelighedslærens Elementer. It was in this book Johannsen also introduced the term gene. This term was coined in opposition to the then common pangene that stemmed from Darwin's theory of pangenesis. The book became one of the founding texts of genetics. Also in 1905, Johannsen was appointed professor of plant physiology at the University of Copenhagen, becoming vice chancellor in 1917. In December 1910, Johannsen was invited to give an address before the American Society of Naturalists. This talk was printed in the American Naturalist. In 1911, he was invited to give a series of four lectures at Columbia University. Johannsen was a corresponding member of the Academy of Natural Sciences of Philadelphia (elected 1915). He was elected to the American Philosophical Society in 1916.