August Weismann

Weismannin este

Weismann kannatti ituplasmateoriaa. Sen mukaan periytyminen tapahtuu vain sukusolujen eli sukusolujen, kuten munasolujen ja siittiöiden, välityksellä. Muut elimistön solut (somaattiset solut tai soma) eivät ole periytymisen välittäjiä. Vaikutus on yksisuuntainen: sukusolut tuottavat somaattisia soluja ja lisää sukusoluja. Sukusoluihin ei vaikuta mikään, mitä somaattiset solut oppivat tai mikä tahansa kyky, jonka elimistö saa elämänsä aikana. Geneettinen informaatio ei voi siirtyä somaalisesta solusta sukusoluun ja edelleen seuraavaan sukupolveen. Tätä kutsutaan Weismannin esteeksi. Jos tämä ajatus pitää paikkansa, se sulkee pois Lamarckin ehdottaman hankittujen ominaisuuksien periytymisen.

Ajatus Weismannin esteestä on keskeinen nykyaikaisen evoluutiosynteesin kannalta, vaikka sitä ei nykyään ilmaistakaan samoilla termeillä. Weismannin mielestä sukusoluissa (tai niitä muodostavissa kantasoluissa) tapahtuva satunnainen mutaatioprosessi on ainoa muutoksen lähde, johon luonnonvalinta voi vaikuttaa. Weismann oli yksi ensimmäisistä biologeista, jotka kielsivät hankittujen ominaisuuksien periytymisen kokonaan. Weismannin ajatukset syntyivät ennen Gregor Mendelin työn uudelleen löytämistä. Vaikka Weismann suhtautui mendelismiin varauksellisesti, nuoremmat työntekijät ymmärsivät pian yhteyden.

Saksalainen työ solujen parissa

Weismannin erottelu ituradan ja somen välillä perustui (enimmäkseen) saksalaisten biologien työhön 1800-luvun jälkipuoliskolla. Tällöin alettiin ymmärtää solunjakautumisen mekanismeja. Eduard Strasburger, Walther Flemming ja belgialainen Edouard Van Beneden loivat pohjan 1900-luvun sytologialle ja sytogenetiikalle. Strasburger, tuon vuosisadan merkittävin kasvitieteellinen fysiologi, keksi termit tuma ja sytoplasma. Hän sanoi, että "uusia solujen tumia voi syntyä vain toisten solujen ytimien jakautumisesta". Van Beneden havaitsi, miten kromosomit yhdistyvät meioosissa, sukusolujen syntyessä. Walther Flemming, sytogenetiikan perustaja, nimesi mitoosin ja lausui "omne nucleus e nuclei" (mikä tarkoittaa samaa kuin Strasburgerin sanonta). Mitoosin, meioosin ja kromosomien löytämistä pidetään yhtenä kaikkien aikojen sadasta tärkeimmästä tieteellisestä keksinnöstä ja yhtenä 10 tärkeimmästä solubiologian keksinnöstä.

Meioosin löysi ja kuvasi ensimmäisen kerran merisiilin munissa Oscar Hertwig vuonna 1876. Van Beneden kuvasi sen uudelleen vuonna 1883 kromosomien tasolla Ascariksen munissa. Meioosin merkityksen lisääntymiselle ja periytymiselle kuvasi kuitenkin ensimmäisen kerran vuonna 1890 Weismann, joka totesi, että tarvitaan kaksi solunjakautumista yhden diploidisen solun muuttamiseksi neljäksi haploidiseksi soluksi, jos kromosomien määrä halutaan säilyttää. Aikaisempien sytologien työ loi siis pohjan Weismannille, joka kiinnitti huomionsa evoluution seurauksiin, joita sytologit eivät olleet käsitelleet. Kaikki tämä tapahtui ennen kuin Mendelin työ oli löydetty uudelleen...