August Weismann – saksalainen evoluutiobiologi ja perinnöllisyyden pioneeri

August Weismann — saksalainen evoluutiobiologi ja perinnöllisyyden pioneeri. Darwinin jälkeinen vaikuttaja, jonka ideat mullistivat modernin evoluutiotieteen ja perinnöllisyystutkimuksen.

Tekijä: Leandro Alegsa

August Friedrich Leopold Weismann (Frankfurt am Main, 17. tammikuuta 1834 - Freiburg, 5. marraskuuta 1914) oli saksalainen evoluutiobiologi, jonka työllä oli suuri vaikutus perinnöllisyystieteen ja evoluutioteorian kehitykseen.

Weismannia ihaillaan nykyään paljon. Ernst Mayr piti häntä "yhtenä kaikkien aikojen suurimmista biologeista" ja piti häntä Charles Darwinin jälkeen "1800-luvun toiseksi merkittävimpänä evoluutioteoreetikoksi".

Elämä ja työ

Weismann työskenteli eläintutkimuksen, kehitysopin ja perinnöllisyystieteen parissa. Hän oli aktiivinen tutkija ja kirjoittaja, ja esitti useita teoreettisia malleja, jotka pyrkivät selittämään, miten ominaisuudet siirtyvät sukupolvelta toiselle. Vaikka hän toimi ennen perinnöllisyystieteen nykyaikaista geenikäsitettä ja ennen DNA:n löytymistä, hänen ajatuksensa valmistelivat maaperää myöhemmälle genetiikan kehitykselle.

Tärkeimmät ideat ja teoriat

  • Keimplasmateoria (germ-plasm theory): Weismann esitti, että perinnöllinen aine sijaitsee erillisessä, sukusoluissa jatkuvasti säilyvässä "keimplasmassa". Sen mukaan perinnöllisyys säilyy suoraan sukusolujen kautta seuraavaan sukupolveen.
  • Soma ja germline-erottelu: hän korosti eroa somaattisten (ruumiillisten) solujen ja sukusolujen välillä: somaattiset solut muodostavat yksilön ruumiin ja voivat muuttua elämän aikana, mutta nämä muutokset eivät vaikuta keimplasman sisältöön.
  • Weismannin portaali (Weismann barrier): tästä seurasi ajatus, että saavutetut ominaisuudet (eli elinaikana hankitut muutokset) eivät periydy, koska ne eivät voi muuttaa germplasmassa olevaa perintöainesta.

Kokeelliset havainnot ja argumentit

Weismann pyrki testaamaan ajatuksiaan myös kokeellisesti. Tunnetuin esimerkki on hänen kokeilunsa, joissa hän mm. tutki hiirten häntien periytymistä (hänen kerrotaan vaatineen, että useita sukupolvia lyhytkyntisiä hiiriä kasvatettaessa hännän lyhentyminen ei periydy). Näillä kokeilla hän pyrki osoittamaan, ettei elinaikana saadut rakenteelliset muutokset siirry seuraaville sukupolville.

Vaikutus evoluutioteoriaan ja genetiikkaan

Weismannin ajatukset auttoivat irrottamaan perinnöllisyyden käsitteen lamarckilaisesta ajattelusta, jossa uskotaan saavutettujen ominaisuuksien periytyvän. Hänen työnsä lisäsi uskottavuutta sille, että luonnonvalinta toimii yksilöllisten perinnöllisten eroavaisuuksien perusteella eikä saamansa kokemuksen muokkaamien ominaisuuksien kautta. Vaikka Weismann ei tuntenut geenejä sellaisina kuin nykyään ymmärretään, hänen korostuksensa perinnöllisen aineen jatkuvuudesta ja somaattisen/germline-eron merkityksestä valmisteli kenttää Mendelin perintölakien ja myöhemmin molekyyligenetiikan hyväksymiselle.

Rajoitukset ja myöhempi arvio

Weismannin tiukka jako somaattisten solujen ja germplasmankin välillä muotoiltiin ennen solubiologian ja molekyylibiologian läpimurtoja. Nykyinen biologia tunnistaa, että perinnöllisyyteen vaikuttavat myös mutaatiot, epigeneettiset mekanismit ja muut prosessit, jotka Weismannille olivat tuntemattomia tai epäselviä. Silti hänen keskeinen väitteensä—että elinaikana hankitut rakenteelliset muutokset eivät suoraan muuta perinnöllistä aineistoa ja että sukusolujen jatkuvuudella on erityinen merkitys—on säilyttänyt suuren teoreettisen arvonsa.

Perintö

Weismannin ajatukset ovat osa evoluution teoreettista perintöä: ne auttoivat suuntaamaan biologian tutkimusta kohti sellaisia selityksiä, jotka myöhemmin yhdistyivät Mendeliläiseen genetiikkaan ja moderniin evoluutioteoriaan. Häntä muistetaan erityisesti perinnöllisyyden käsitteen selkeyttämisestä ja yrityksestä yhdistää teoreettinen ajattelu kokeelliseen työhön.

  August Weismann  Zoom
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...

 


Etsiä
AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3