Kategorien: Natur & Umwelt

Jedes Schulkind auf der Welt lernt im Biologieunterricht früher oder später Gregor Mendel und seine Vererbungsregeln kennen. Tatsächlich hat der Mönch, der in diesem Sommer 200 Jahre alt würde, mit seinen Versuchsreihen im Klostergarten den Grundstein für die moderne Pflanzenzüchtung gelegt.

Hand aufs Herz, kannst du dich noch an den Biologieunterricht in der Sekundarstufe, also ab der 5. Klasse, erinnern? Ich muss gestehen, dass die Erinnerungen bei mir nicht mehr richtig frisch sind. Zu meiner Verteidigung: dass ich in die 5. Klasse gegangen bin, ist nächstes Jahr 25 Jahre her – wow! Wenn ich aber ganz fest an den Biounterricht denke, dann kommt mir zum einen unser leicht verschrobener Biolehrer in den Sinn, der mit uns hauptsächlich über Kühe gesprochen hat – er war ein absoluter Kuhfan und vor seiner Tätigkeit als Lehrer in der Milchviehwirtschaft tätig, aber das nur am Rande. Zum anderen fallen mir tatsächlich Bilder von Erbsen, Kreuzen und Groß- und Kleinbuchstaben ein. Die Mendelschen Regeln! Doch, da dämmert was. Aber was es nun genau damit auf sich hat und wer dieser Mendel war, das weiß ich nicht mehr so genau. Und weil‘s mir in den Fingern juckt, wenn ich merke, dass ich etwas, was ich eigentlich wissen müsste, nicht mehr zusammenkriege, machen wir uns jetzt gemeinsam daran, die Erinnerungen an Gregor Mendel und seine Regeln wieder aufzufrischen. Here we go!

Wer war Gregor Mendel?

Unter dem Namen Johann Mendel wurde der Naturforscher am 20. Juli 1822 in Heinzendorf in Österreichisch-Schlesien geboren. Seine Eltern waren Kleinbauern und die Kindheit Mendels und seiner beiden Schwestern war von Armut und Entbehrungen geprägt. Dafür sammelte er schon als Kind seine ersten Erfahrungen mit der Natur. Auf dem Hof seiner Eltern half Mendel beim Veredeln der Obstbäume. Und im Garten der Dorfschule züchtete er Bienen. Nachdem er die Dorfschule einige Jahre besucht hatte, durfte junge Schüler im Alter von 12 Jahren auf das Gymnasium in Troppau wechseln. Obwohl er seine Schulbildung selbst finanzieren musste, und dafür als Privatlehrer arbeitete, absolvierte er 1840 die Schule als Jahrgangsbester und studierte im Anschluss daran Philosophie an der Universität Olmütz. Auch als Student glänzte Mendel mit sehr guten Noten, hatte aber weiter finanzielle Probleme. Wegen „bitterer Nahrungssorgen“ – wie er in seiner kurzen Autobiographie schrieb – brach er das Studium ab und wurde mit 21 Jahren Mönch im Kloster St. Martin in Altbrünn. Dort erhielt er den Ordensnamen Gregorius.

Mendels Leidenschaft: Pflanzen

1847 wurde Mendel zum Priester geweiht, nachdem er zwei Jahre zuvor mit einem Theologiestudium in Brünn begonnen hatte. Sehr viel mehr Spaß machten ihm aber die Vorlesungen zu den Themen Obstbaumzucht und Weinbau, die er nebenbei besuchte. Durch sie erhielt er erste Kenntnisse über Auslese und Samenvermehrung. Dazu kam ein wenig Glück: Im Kloster hielt man Gregor Mendel als für den Seelsorgedienst zu zart besaitet und so wurde er stattdessen für den Schuldienst an einem Gymnasium freigestellt. Er soll darüber sehr froh gewesen sein, denn so hatte er Zeit für seine große Leidenschaft: die Pflanzen.

Obwohl Gregor Mendel ein sehr guter Lehrer gewesen sein soll, fiel er sowohl 1850 als auch 1856 durch die Prüfung zur staatlichen Lehrbefähigung. Man vermutet, dass das einmal an seinem schlechten Gesundheitszustand gelegen hat und es außerdem zu einer Kontroverse gekommen sein könnte. Mendel stand nämlich schon zu diesem Zeitpunkt offen zu seiner Annahme, dass die Eigenschaften von Nachkommen gleichermaßen von Vater- und Mutterpflanzen bestimmt werden. Und damit widersprach er öffentlich der Meinung des einflussreichen Botanik-Professors Matthias Jacob Schleiden.

1. Mendelsche Regel

Nach den beiden misslungenen Prüfungen nahm Mendel im Klostergarten seine Versuche mit Erbsen auf. Vermutlich auch, weil er seine Sichtweise auf die Vererbung durch Experimente belegen wollte. Seine Versuche, die ganze acht Jahre lang andauerten, waren eine echte Fleißarbeit: Der Mönch notierte sich sorgfältig die unterschiedlichen Merkmale der Pflanzen – etwa Blüte, Schote und Stängel – sowie die ihrer Samen und führte dann verschiedene Kreuzungen durch. So kreuzte er etwa „Eltern“ mit weißen und roten Blüten. Aus 355 künstlichen Befruchtungen zog er 13 000 Hybriden und kultivierte 28 000 Erbsenpflanzen. Quantitative Auswertungen hatte Gregor Mendel zwischen 1851 und 1853 während seines Studiums der Physik und anderer Naturwissenschaften an der Universität Wien besonders in den Vorlesungen des bekannten Physikers Christian Doppler gelernt.

Bei seinen ersten Auszählungen stellte Mendel fest, dass alle „Kinder“ seiner Versuchserbsen das Merkmal rote Blüten aufwiesen. Die Farbe Rot hatte sich gegen Weiß durchgesetzt und war dominant – also hierher kommen die berühmten Großbuchstaben. Die weiße Blütenfarbe hingegen unterlegen – die Kleinbuchstaben. Daraus leitete er die Uniformitätsregel ab: Wenn man zwei reinerbige Eltern miteinander kreuzt, zeigen alle direkten Nachkommen das gleiche Aussehen.

2. Mendelsche Regel

Anschließend beobachtete Mendel die Vererbung unter den „Enkeln“, indem er die Generation der Kinder untereinander kreuzte. Das Ergebnis waren drei rote und ein weißer Enkel – die Merkmale der Elterngeneration traten also wieder auf. Die Schlussfolgerung des Pflanzenzüchters war die Spaltungsregel. Sie besagt, dass die Kreuzung der Kindergeneration dazu führt, dass sich die Enkelgeneration in einem bestimmten Zahlenverhältnis spaltet (3 : 1) und dabei beide Merkmale der Elterngeneration wieder auftreten.

3. Mendelsche Regel

In einer dritten Untersuchungsreihe kreuzte Mendel Erbsen, die sich in mehreren Merkmalen (z. B. Blütenfarbe und Blütengröße) voneinander unterschieden. Er stellte fest, dass in diesem Fall die einzelnen Erbanlagen unabhängig voneinander vererbt wurden und neue Merkmale entstanden. Dabei zählte er ein Spaltungsverhältnis von 9 : 3 : 3 : 1. Eine der Kindererbsen sah also komplett anders aus als ihre Eltern. Als finale Schlussfolgerung seiner mehrere Jahre andauernden Experimente stand für Gregor Mendel fest: Vererbung folgt logischen Mustern. Die Erkenntnisse, die er aus seinen Versuchen mit Erbsen erhielt, kontrollierte er mithilfe vieler weiterer Kreuzungsexperimente mit Levkojen, Nelkenwurz, Disteln, Akelei und anderen Pflanzen.

Bedeutung für die Nachwelt

Im Jahr 1866 brachte Mendel seine Ergebnisse in Reinform und komprimiert als Systematik unter dem Titel „Versuche über Pflanzenhybriden“ heraus. Zu Lebzeiten fand seine Forschungsarbeit allerdings so gut wie keine Beachtung. Trotzdem war sich der Pflanzenzüchter sicher, dass sich das irgendwann ändern würde: „Meine Zeit wir schon noch kommen“, soll er gesagt haben. Recht damit behalten hat er: Gregor Mendel ist posthum als „Vater der Genetik“ und „Begründer der Vererbungslehre“ in die Geschichte eingegangen. Denn mit seiner Arbeit entdeckte er die Elemente der biologischen Vererbung. Und gilt deshalb – zusammen mit Charles Darwin (1809 – 1882) – als Begründer der modernen Biologie.

Mendels Forschungsergebnisse gerieten zwar erstmal eine Weil in Vergessenheit, am Anfang des 20. Jahrhunderts wurden die Mendelschen Regeln aber von drei Wissenschaftlern wiederentdeckt. Und so wurden sie die Basis dafür, dass Pflanzenzüchter damit begonnen, Pflanzen systematisch und mit vorher definierten Zuchtzielen zu kreuzen. Zum Beispiel, um einen besseren Ertrag zu erreichen oder den Geschmack zu verändern. Vorher lief die Entwicklung neuer Sorten eher nach dem Zufallsprinzip oder unspezifischer Selektion nach sichtbaren oder messbaren Merkmalen ab. Wie bereits aus Mendels langjährigen Versuchen deutlich wird, ist Pflanzenzüchtung vor allem eins: kompliziert und zeitintensiv. Heutzutage findet Züchtung zwar nicht mehr allein in Versuchsgärten statt, sondern häufig auch in hoch technisierten Laboren, trotzdem gehören an Mendels Regeln angelehnte Kreuzungen und Selektionen immer noch zu den Grundlagen der Arbeit. Mendel nachfolgende Visionäre haben die Methoden der Pflanzenzüchtung im Laufe der Jahre immer weiter entwickelt, um die Züchtung neuer Sorten zu beschleunigen, die angesichts immer neuer Herausforderungen benötigt werden.

Jede:r von uns profitiert von Mendels Entdeckungen

Und was hat Gregor Mendel nach seiner Pflanzenzüchtung gemacht? Ende der 1860er Jahre beendete er seine Kreuzungsversuche endgültig und legte sein Augenmerk auf sein Amt als Vorsteher des Klosters St. Thomas. Ganz aufhören mit Experimenten konnte er aber scheinbar nicht: Etwa 1870 begann Mendel mit der wissenschaftlichen Bienenzucht, indem er verschiedene Rassen kreuzte. Man geht davon aus, dass er vorhatte, sein Wissen über Pflanzen auf die Tierwelt zu übertragen. Das ist aber nur eine Vermutung, weil die Aufzeichnungen darüber verloren gegangen sind. Einige Jahre später, am 6. Januar 1884, verstarb Gregor Mendel, der an einem Nierenleiden litt, im Alter von 63 Jahren.

Wir feiern Mendels Jubiläumsjahr

Vielleicht fragst du dich, warum wir uns hier in Klönstedt mit dem berühmtesten Erbsenzähler aller Zeiten beschäftigen? Ganz einfach: Gregor Mendel hat mit seiner Forschung die moderne Pflanzenzüchtung überhaupt erst ermöglicht. Und davon profitiert jeder von uns fast täglich. Sei es beim Gemüse oder dem Obst, das wir essen oder den Blumen, die in ihren bunten Farben den Balkon oder Garten verschönern. Denn sämtliche Züchtungserfolge haben Mendels Regeln zur Grundlage. Um ihn und seinen 200. Geburtstag zu feiern, werden wir zusammen mit dem Bundesverband Deutscher Pflanzenzüchter e. V. in den kommenden Wochen und Monaten verschiedene Kulturarten genauer betrachten. Das ist aber noch nicht alles: Wir haben spannende Mitmachaktionen geplant und das eine oder andere Highlight im Gepäck – dazu erfährst du in Klönstedt bald mehr! Und wenn du vorher schon Fragen zu Gregor Mendel und seinen Regeln hast oder dir wünschst, dass wir eine bestimmte Kulturart unbedingt thematisieren, dann schreib uns einen Kommentar oder eine Mail an info@kloenstedt.de.

Für mehr Transparenz:

Dieser Beitrag ist in Zusammenarbeit mit dem Bundesverband Deutscher Pflanzenzüchter entstanden. Wir sind riesige Fans der Arbeit des Verbands, der einen super Job macht – insbesondere, weil er viele großartige und wichtige Dinge im Bereich Pflanzenzüchtung macht, von denen viele Menschen gar nichts wissen. Diese möchten wir auf diesem Wege verbrauchernah erzählen.

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