Несмотря на то, что идеи дискретности были известны со времен Левкина и Демокрита и получили конкретизацию в атомно-молекулярной и клеточной теориях, для построения корпускулярной модели наследственности потребовался научный подвиг Г. Менделя (1822-1864). Сам Ч. Дарвин не смог противопоставить построениям Ф. Дженкина мысленный эксперимент с корпускулярной наследственностью.

На фоне аргументов Ф. Дженкина становятся ясными исследования Г. Менделя, основанные на гипотезе корпулярной наследственности. Эти исследования показали, что новые признаки не исчезают, не смешиваться, не разбавляются и не «загрязняются». Даже «проскакивая» в отдельных поколениях, они рано или поздно проявляются у потомков и подхватываются или отвергаются отбором.

В школьной практике в учениках биологии законы Менделя излагаются как выводы, следующие из экспериментов, поставленных как бы в «концептуальном вакууме». Такой подход создает у школьников превратное представление о логике научного познания. На самом деле экспериментам всегда предшествует идея, пусть вначале неявно сформированная. В ходе исследования идея уточняется, сопоставляется с фактами и превращается вначале в гипотезу, а затем в закон или теорию. Для методологически правильной трактовки законов Менделя необходимо реконструировать истоки той идеи, которая направляла исследования ученого.

Г. Мендель, прежде всего, перенес в биологию новые для этой науки идеалы физического познания: выделил элементарные носители рассматриваемых свойств, тщательно спланировал эксперименты, статистически обработал их результаты. Следуя идеалам физики и математики, он сконструировал понятие наследственных факторов как алгебраических единиц, за которыми в то время не было еще какой-либо биологической или физико-химической реальности. Следуя идеалам физического познания, ученый избрал для исследований относительно простой объект, свойства которого можно было контролировать во всех проявлениях (горох).

Включение менделевского открытия в биологию требовало усвоения новой исследовательской программы точных наук, к чему современники Г. Менделя были явно не готовы. Время пришло тогда, когда идея дискретности окончательно утвердилась в естествознании с открытием квантов М. Планков (1900) и транслировать в системе культуры. Лишь после этого работы Г. Менделя были моментально «реанимировать» сразу в трех странах (Голландия, Австрия, Германия).

Итак, очевидно, что социокультурный фон менделизма составляют:

· учение Ч. Дарвина, показавшее контуры предмета новой науки – генетики, возникновение и развитие которой стало необходимым для «развертывания» теоретической схемы, для мысленного экспериментирования с абстрактными объектами – наследственностью и изменчивостью;

· - клеточная теория, воплотившая идеи элементарности, атомарности, дискретности, показавшая цитологические источники наследственности и изменчивости;

· идеи, идеалы и образцы физического познания (редукция сложного и простому, конструирование абстрактных объектов, мысленное экспериментирование с ними, выработка «правил соответствия» абстрактных объектов реальным; математическая формализация теоретической системы);

· статистика, конкретизировавшая идеи о связи случайности и закономерности.

Очевидно, что идеи в той или иной форме предшествовали эксперименту. Если они были в зародышевой форме, то «вызревали» параллельно с опытом, корректировались им, видоизменяли его.

При изучении экспериментов Г. Менделя методологически важно, чтобы школьники попытались сами сформулировать гипотезу, которая вытекает из эмпирических обобщений (законов наследственности):

1. По цепи поколений организмов и их клеток передаются не признаки, а наследственные факторы, их определяющие.

2. Развитие каждого признака контролируется двумя факторами, полученными от отцовской и материнской форм. Наследственные факторы гибрида, вытекающие на проявление одного признака, различны. Чаще проявляется только один из них (доминантный), реже промежуточное наследование.

3. Доминантный и рецессивный факторы у гибрида сосуществуют, не сливаясь, не смешиваясь, не разбавляясь. Передача фактора последующим поколениям не зависит от того, осуществил ли он свое действие в развитии особи или контролируемый им признак был подавлен.

4. При образовании гамет в которую из них попадает только один фактор из каждой из их пары. Гаметы с разными факторами образуются гибридами в равном числе и обладают равной жизнеспособностью. Встреча и слияние гамет при оплодотворении не зависят от факторов, которые они несут.

Доведение дискретного понимания наследственности до логического завершения – вклад исследований Г. Менделя в понимание картины биологической реальности, который способствовал укреплению и развитию дарвинизма. [ ]

Становление и развитие хромосомной теории.

Методический анализ преждевременных открытий Г. Менделя – необходимая предпосылка усвоения сущности хромосомной теории наследственности, так как эти открытия стояли у ее истоков. Хромосомная теория – превосходная модель для показа взаимодействия идей и фактов в биологическом познании.

Теоритические и экспериментальные предпосылки хромосомной теории «созревали» в недрах цитологии. Одним из источников этой теории стала умозрительная гипотеза наследственности А Вейсмена (1834-1914). В ее основе лежит идея резкого ограничения тела организма (сомы), клетки которой стареют и умирают, от половых клеток, которые не изменяются в течение жизни. Содержимое их ядер (зародышевая плазма) определяет совокупность наследственных свойств организма. Половые клетки, по А. Вейсману, потенциально бессмертны, они сохраняют зародышевую плазму полностью и обеспечивают непрерывность ее передачи из поколения в поколение – зародышевый путь. Наследственные изменения – результат непосредственного воздействия на зародышевую плазму. А. Вейсман разработал умозрительную иерархию гипотетических единиц наследственности. Наследственные единицы самого низкого уровня определяют отдельные признаки клеток. Единицы более крупного масштаба обусловливают развитие совокупности клеток какого-либо типа, тканей. Все эти факторы А Вейсман объединил в наиболее крупные единицы наследственности, отождествленные им с хромосомами.

Другой источник хромосомной теории – экспериментальные исследования немецкого цитолога и эмбриолога Т. Бовери (1862-1915). В 1887-1905 г. г. он четко сформулировал принцип индивидуальности хромосом, показал постоянство числа и формы хромосом у каждого вида, представил экспериментальные доказательства наследственной роли ядра (1889). По Т. Бовери, каждая хромосома вносит специфический вклад в развитие особи, причем от их числа в кратких наборах зависят размеры клеток (ядерно-плазменные отношения).

Благодаря исследованиям цитологов были сформированы обобщения – основа хромосомной теории (Т. Бовери и У. Сеттон, 1902-1903):

В зиготе и возникших из нее соматических клеток одна половина числа хромосом материнского происхождения (от сперматозоида). В результате ядро соматических клеток содержит пары сходных, гомологических хромосом – отцовских и материнских. Число пар равно гаплоидному числу хромосом.