Historische Theorien der Vererbung

Theorie der Pangenese

Charles Darwin schlug vor, dass alle Zellen sogenannte Gemmulae (Keimchen) aussenden, die durch das Blut zu den Gonaden wandern und sich dort sammeln, um zur Entstehung der Nachkommen beizutragen.

Theorie der Keimplasma-Kontinuität

August Weismann postulierte die Existenz von diskreten Teilchen, den sogenannten Determinanten, die sich in den Chromosomen der Zygote befinden. Jeder Faktor würde so zur Bildung eines bestimmten Körperteils beitragen. Während der Embryonalentwicklung würden die Determinanten jeder Zelle bei der Mitose an ihre Tochterzellen weitergegeben werden. Schließlich bliebe jede Zelle nur mit den für ihre Differenzierung notwendigen Determinanten zurück. Zum Beispiel würden Darmzellen nur die Determinanten für den Darm erhalten.

Weismann prägte auch die Begriffe somatische Zellen, um jene Zellen zu bezeichnen, die sich differenzieren und zu Körpergeweben führen, und Keimbahnzellen für jene, die undifferenziert bleiben. Ihr Kern, den er als unberührtes Keimplasma bezeichnete, wäre der Träger aller Determinanten, und ihre Funktion wäre die Bildung von Keimzellen. Nach dieser Theorie ist der vielzellige Körper, das Soma, vergänglich. Nur die Keimbahn wird von Generation zu Generation weitergegeben, daher der Begriff „Kontinuität des Keimplasmas“.

Theorie der intrazellulären Pangenese

Sie wurde vom niederländischen Botaniker Hugo de Vries entwickelt und ist eine Modifikation von Darwins Pangenesis-Hypothese.

Die Gemmulae, die er in Anlehnung an Darwin Pangene nannte, würden auf den Chromosomen einen Satz von Anweisungen bilden. Jedes Pangen würde ein einzelnes Merkmal bestimmen (zum Beispiel die Farbe der Blüte) und nicht eine Sammlung von Determinanten für jeden Körperteil sein.

Er ging sogar noch weiter: Der Kern jeder Zelle würde alle Pangene enthalten, obwohl nur einige davon exprimiert würden. Damit die „aktiven“ Pangene nicht verloren gehen, würde die Information vom Kern ins Zytoplasma wandern, um dort die Prozesse der Zelldifferenzierung auszulösen, ohne dass die Pangene selbst die Zelle verlassen. Aus diesem Grund nannte er seine 1889 formulierte Theorie „intrazelluläre Pangenese“.

Mendelismus

Dies ist die Theorie der biologischen Vererbung des österreichischen Mönchs Gregor Johann Mendel, die er 1866 in seinem Werk „Versuche über Pflanzen-Hybriden“ vorstellte. Für seine Kreuzungsexperimente verwendete Mendel die Hülsenfrucht Pisum sativum (Gartenerbse). In seiner Theorie heißt es, dass die Merkmale, die Eltern an ihre Nachkommen weitergeben, durch diskrete Informationseinheiten, sogenannte Erbfaktoren, bestimmt werden. Diese werden unabhängig voneinander vererbt und treten im Nachwuchs paarweise auf.

Die wichtigsten Unterstützer und Förderer des Mendelismus waren der englische Biologe William Bateson und der dänische Botaniker Wilhelm Ludvig Johannsen. Letzterer prägte auch die folgenden Begriffe:

• Gen: Abgeleitet von de Vries' Pangen, bezeichnet es den von Mendel beschriebenen Erbfaktor.
• Genotyp: Die Gesamtheit der Gene eines Organismus.
• Phänotyp: Das äußere Erscheinungsbild, das aus dem Genotyp resultiert.