35 ans après Mendel, le moine aux petits pois qui découvre les lois de l’héréditéHugo De Vries, Carl Correns et Erich von Tschermak-Seysenegg sont trois chercheurs qui redécouvrent les lois de Mendel en 1900. Ils travaillent sur l’hybridation de plantes différentes, mais arrivent aux mêmes conclusions que Mendel sur l’hérédité. Robert Hooke est l’un des premiers à décrire les cellules. Theodor Schwann redéfinit la cellule comme étant l’unité de base du vivant.Hugo De Vries (1848-1935) naît à Haarlem, aux Pays-Bas. Il est Professeur de Botanique à l’Université d’Amsterdam quand il commence ses expériences de génétique des plantes. Il mène à bien la plupart de ses expériences d’hybridation sans avoir connaissance des travaux de Mendel. Sur la base de ses propres résultats, De Vries arrive aux mêmes conclusions que lui. Il publie ses résultats en 1900, d’abord en français puis en allemand. Dans la publication en français, le nom de Mendel n’est pas cité, mais De Vries corrige cela dans la version allemande. Il est possible que De Vries ait lu les travaux de Mendel avant de publier les siens, et qu’il ait inclu le nom de Mendel par la suite, quand il se rendit compte que d’autres personnes les connaissaient aussi. De Vries considère peut-être que ses conclusions sont meilleures que celles de Mendel. De Vries est aussi un partisan convaincu du concept de la variation discontinue. Il pense que les espèces évoluent les unes à partir des autres par des changements brusques et conséquents de leurs caractères héréditaires. De Vries base sa « théorie de la mutation » sur ses travaux avec l’onagre, Oenothera lamarckiana. Il remarque parfois dans la progéniture de la plante originale des individus qui diffèrent considérablement par la taille et la forme des feuilles. Certains de ces individus transmettent la nouvelle mutation à leur descendance, que De Vries considère comme une nouvelle espèce. On sait maintenant que l’idée De Vries était juste, mais pour de mauvaises raisons. La plupart des variants d’Oenothera lamarckiana qu’ils ont observé étaient dus à des ségrégations chromosomiques aberrantes plutôt qu’à des mutations dans des gènes précis.1900 : redécouverte de l’œuvre de Mendel Le XXe siècle s’ouvre sur la redécouverte – houleuse – du travail de Mendel par trois botanistes de nationalités différentes. Le Britannique William Bateson perçoit immédiatement l’importance de l’article du moine morave.De Vries, Correns et Tschermak redécouvrent indépendamment l’œuvre de Mendel. Trois botanistes – Hugo De Vries, Carl Correns et Erich von Tschermak – ont redécouvert indépendamment le travail de Mendel la même année, une génération après que Mendel ait publié ses articles. Ils ont contribué à faire connaître les lois mendéliennes de l’héritage dans le monde scientifique. Les trois Européens, inconnus l’un de l’autre, travaillaient sur différents hybrides de plantes lorsqu’ils ont chacun élaboré les lois de l’héritage. Lorsqu’ils ont passé en revue la littérature avant de publier leurs propres résultats, ils ont été surpris de trouver les anciens articles de Mendel énonçant ces lois en détail. Chaque homme a annoncé les découvertes de Mendel et son propre travail comme confirmation de celles-ci. En 1900, les cellules et les chromosomes étaient suffisamment compris pour donner un contexte physique aux idées abstraites de Mendel.
Mendel, le père légendaire de la génétique Au milieu du XIXe siècle, un religieux retiré du monde découvre les lois de l’hérédité en cultivant des petits pois dans un monastère. La génétique vient de naître. Gregor Johann Mendel (1822-1884) était un moine augustin catholique, connu pour ses travaux sur la génétique en utilisant les pois. Mendel a réussi à élucider comment les caractéristiques génétiques étaient transmises des parents aux enfants à une époque où l’on ne connaissait pas la division cellulaire ni la structure de l’ADN.Malheureusement, les travaux de Mendel n’ont pas été reconnus de son vivant à cause de l’influence à tort de Darwin et de sa théorie de la révolution, mais ses résultats ont sans aucun doute été essentiels au développement de la génétique dans le monde. Sans compter que l’autre très grand nom de la biologie du XIXe siècle, Charles Darwin, avait, dans la foulée de sa théorie de l’évolution, proposé une autre explication de l’hérédité. Connue sous le nom de « pangenèse », celle-ci s’est révélée complètement fausse. Et ce sont des petits pois qui l’ont prouvé !
Jeunesse et études de Gregor Mendel Johann Mendel est né le 20 juillet 1822 en Moravie, qui faisait alors partie de l’Empire austro-hongrois et a ensuite été intégrée à la République tchèque. Fils d’un couple de fermiers, Mendel n’a pas eu une vie de grand luxe et sa famille disposait de peu de ressources à investir dans son éducation. À l’âge de 21 ans, il entre au monastère de l’ordre de Saint-Augustin dans la ville de Brunn (aujourd’hui appelée Brno) afin d’obtenir les bases adéquates pour poursuivre ses études. C’est dans ce monastère que Johann a été baptisé sous le nom de Gregor. Au monastère, Mendel a mené une série d’activités éducatives et a eu accès à une grande quantité de livres de la bibliothèque locale. Le naturaliste et abbé Franz Cyril Napp est son mentor pendant cette période et, en 1851, il décide d’envoyer son élève faire un stage de deux ans à l’université de Vienne, où il étudie la physique, les mathématiques et l’histoire naturelle. Sans aucun doute, ce stage a été essentiel pour le développement de ses œuvres, puisqu’il a pu élargir ses connaissances en matière d’expérimentation et de mathématiques. Lorsque Mendel revient à Brunn, il enseigne dans une école locale et, grâce à Napp, qui construit une grande serre, il poursuit ses études commencées à Vienne.
Recherche sur les pois Le travail de Mendel le plus important et qui a garanti sa reconnaissance, est l’étude réalisée sur les pois. Ses résultats ont été présentés en deux séances à la Société d’histoire naturelle de Brunn, en 1865. Bien qu’il s’agisse d’un ouvrage largement connu de nos jours, sa reconnaissance n’a eu lieu que 35 ans après sa publication, lorsque des chercheurs européens (Hugo de Vries, Carl Correns et Erich Tschermak-Seysenegg) ont redécouvert l’étude de manière indépendante en recherchant dans les bibliographies les éléments susceptibles d’étayer leurs propres idées sur l’hérédité. Mendel a même envoyé ses travaux à plusieurs de ses pairs, dont Charles Darwin, mais n’a reçu aucune attention. Mendel est mort le 6 janvier 1884, avant d’avoir reçu la reconnaissance qui lui était due. Dans le monastère où il vivait, Mendel a mené ses célèbres études sur les pois, qui ont duré environ sept ans. Dans ses travaux, le chercheur a analysé sept caractéristiques de la plante : la forme des graines, leur couleur, la forme des gousses, leur couleur, la hauteur de la plante, la couleur des fleurs et la position des fleurs sur la plante. Mendel a effectué des croisements et a analysé la progéniture très soigneusement et selon des critères scientifiques. Il a également analysé ses résultats de manière mathématique, à une époque où cette association entre les mathématiques et la biologie n’était pas courante.
Les lois de MendelÀ son époque, on ne connaissait pas les processus tels que la méiose et la mitose, l’ADN et les chromosomes, et il a cependant pu comprendre qu’il existait des facteurs garantissant l’hérédité, même sans connaître ces processus.
- La première loi de Mendel ou loi de la ségrégation des facteurs : chaque caractère est déterminé par une paire de facteurs qui se ségrégent lors de la formation des gamètes, dans lesquels ils se présentent en une seule dose.
- La deuxième loi de Mendel ou loi de la ségrégation indépendante : les facteurs déterminant les différents caractères sont distribués indépendamment aux gamètes et se combinent au hasard.
Mendel contre Darwin : Un choc des titansAu cours de l’histoire, les relations entre les scientifiques de renom ont parfois été tout sauf sans friction. C’est exactement ce qui s’est passé avec les deux pères fondateurs de la biologie moderne, Mendel et Darwin. Bien qu’aujourd’hui nous associions Darwin à l’évolution et Mendel à l’héritage génétique, Darwin a tenté d’éclaircir les mystères de l’héritage, tandis que Mendel étudiait les phénomènes d’évolution. Et c’est à cette intersection entre leurs lignes de recherche que certains désaccords sont apparus. Clarifier ce qui s’est passé présente un intérêt non seulement historique, mais aussi scientifique, car cela peut nous éclairer sur ce qui fait que certaines théories s’imposent alors que d’autres sont criminellement négligées.
Mendel et l’évolutionDarwin a publié « On The Origin of Species » en 1858. Mendel a lu la deuxième édition allemande de l’ouvrage de Darwin en 1863 et a publié « Experiments on Plant Hybrids » en 1866. Dans cet ouvrage, il détaillait ses expériences d’hybridation impliquant des plants de pois et d’autres espèces végétales, sur la base desquelles il développait ses théories sur la manière dont les plantes héritent des caractères, et tentait d’expliquer comment ces mécanismes étaient, d’une manière ou d’une autre, liés à l’évolution.Ainsi, dans les paragraphes d’introduction, il incluait une phrase défendant les expériences détaillées, telles que celles qu’il avait menées, qui semblaient être « la seule manière correcte d’atteindre enfin la solution d’une question dont la signification pour l’histoire évolutive des formes organiques ne peut être sous-estimée. » Et dans tout le reste de son texte, il n’a cessé d’utiliser des termes comme « évolué » ou « développement évolutif ». En ce sens, il convient de noter que, dans le dernier chapitre du livre Remarques finales, il écrit : « Cette circonstance est particulièrement importante pour l’histoire évolutive des plantes, car les hybrides constants acquièrent le statut de nouvelles espèces ».Nous pouvons donc dire que Mendel a adhéré aux principes de l’évolution darwinienne. Toutefois, cela ne l’a pas empêché de contester certaines des prémisses évolutionnistes énoncées par le grand naturaliste anglais. Plus précisément, à plusieurs reprises dans son livre, il a remis en question l’idée de Darwin selon laquelle les conditions de croissance des plantes peuvent augmenter l’apparition de variations héréditaires (sur lesquelles la sélection naturelle agirait ensuite). Cette idée était au cœur de la théorie de Darwin dans la mesure où il tentait, par analogie, de juxtaposer ce concept pour expliquer ce qui se passe dans la nature lorsque les conditions de vie changent. Mendel, à la fin de l’avant-dernier chapitre de l’œuvre de Darwin, a correctement contesté ces affirmations, et a écrit que cette variabilité se produit : « selon une loi déterminée qui trouve sa formule dans la combinaison de plusieurs facteurs indépendants », faisant ici référence à « leurs facteurs » qui contrôlent la variabilité des organismes, et qui sont remaniés lorsque différentes variétés sont cultivées et croisées.
Résumé et inférences Nous pouvons voir le lien de Mendel avec Darwin en particulier, et l’évolution en général, sous deux angles : premièrement, les environnements intellectuels qui ont contextualisé ses activités scientifiques, et deuxièmement, son propre point de vue à travers ses écrits et ses annotations de livres. Au regard de la première perspective, Mendel baigne dans des environnements intellectuels très favorables à l’évolution durant toutes ses années scientifiquement productives, et à Darwin à partir de 1863. Au regard de la seconde perspective, les écrits de Mendel révèlent l’influence de ces environnements, notamment de Darwin, Unger et Nägeli.Il n’y a aucune trace de Mendel rejetant la théorie de l’évolution par sélection naturelle de Darwin dans aucun de ses écrits existants. En fait, comme indiqué précédemment, Mendel a proposé un scénario de sélection naturelle darwinien invoquant la «lutte pour l’existence». Ses préoccupations concernant Darwin n’étaient pas générales, mais plutôt axées sur trois thèmes spécifiques : l’hypothèse provisoire de Darwin sur la pangenèse, les contributions relatives des parents féminins et masculins à la fécondation et la question de savoir si les conditions changeantes de la vie influencent la variation héréditaire. Pour ces trois thèmes, Mendel a fondé ses vues sur ses observations expérimentales. Ceux qui étaient les confidents de Mendel, qui ont vécu jusqu’à l’époque de la redécouverte pour partager des souvenirs, ont rappelé l’approche impartiale de Mendel envers Darwin, cohérente avec ses écrits existants. Par exemple, Iltis (1966) a interviewé le collaborateur de Mendel, Gustav Niessl von Mayendorf, qui, selon les mots d’Iltis, « raconte que Mendel, qui s’intéressait beaucoup à l’idée d’évolution, était loin d’être un adversaire de la théorie darwinienne, mais toujours quand le nom de Darwin est venu, il a dit que la théorie était insuffisante, qu’il manquait quelque chose » (p. 103). Le neveu de Mendel, Ferdinand Schindler, un médecin qui pendant sa scolarité a vécu près de Mendel et avec ses frères lui a souvent rendu visite, a offert un souvenir similaire dans une lettre de 1902 à William Bateson. S’excusant pour toute erreur grammaticale, Schindler a écrit la lettre en anglais, citée ici exactement comme dans l’original :L’abbé Mendel décédé était un homme de principes libéraux. Il lut avec le plus grand intérêt les œuvres de Darwin dans la traduction allemande et admira son génie, bien qu’il n’approuvât pas tous les principes de cet immortel philosophe naturel. Mais il se peut que mon oncle, dans la dernière partie de sa vie, se soit retiré des questions d’évolution scientifique, parce qu’il avait de nombreux ennemis cléricaux. Il nous disait souvent, à nous neveux, que nous trouverions à son héritage, des papiers à publier, qu’il n’a pu publier de son vivant. Mais nous n’avons rien reçu du cloître, pas même un souvenir.Le souvenir de Schindler des manuscrits que Mendel a retardé la publication par peur des « ennemis cléricaux » peut éclairer une question flagrante : pourquoi Mendel a-t-il apparemment inclus dans ses publications des références voilées à Darwin, Unger et Nägeli sans les nommer ? Tous les trois étaient célèbres à l’époque pour leurs vues évolutionnistes, Darwin et Unger subissant une diffamation publique de la part de membres éminents du clergé, ce dernier dans un forum dont Mendel a été témoin. La formulation contextuelle dans les articles de Mendel est telle que les omissions de noms ne sont pas flagrantes. Les autres naturalistes lisant les articles de Mendel auraient su à qui il faisait référence, mais les individus sans nom ne seraient pas évidents pour quelqu’un qui ne connaît pas la science pertinente. Cela a peut-être été l’approche de Mendel pour reconnaître les experts évolutionnistes d’une manière qui ne serait pas évidente pour ses « ennemis cléricaux ».Lorsque les preuves existantes sont considérées dans leur ensemble, l’image qui émerge de Mendel est celle d’un scientifique méticuleux qui a abordé les questions évolutionnistes, connaissait bien la littérature évolutionniste de son époque, était prêt à signaler en privé des erreurs sur des sujets spécifiques dans Les livres de Darwin le félicitent encore d’autres, et dont la recherche globale sur l’hybridation des plantes avait des implications évolutives alignées sur celles de ses prédécesseurs et contemporains. Les mots et les annotations de Mendel ne décrivent ni le fervent plaidoyer de Darwin défendu par plusieurs de ses plus proches collaborateurs, ni la réfutation au vitriol de l’évolution affichée par certains de ses collègues ecclésiastiques. Comme Hartl et Fairbanks (2007) l’a dit, « par-dessus tout, l’article de Mendel semble refléter la simplicité, la modestie et l’ingénuité de l’auteur » (p. 975). Ces attributs s’étendent bien au-delà de l’article classique de Mendel ; elles imprègnent l’ensemble de ses écrits et s’accordent avec les souvenirs de ceux qui l’ont connu.
https://www.genome.gov/25520238/online-education-kit-1900-rediscovery-of-mendels-work
https://www.futura-sciences.com/sciences/personnalites/sciences-gregor-mendel-1814/
https://www.pourlascience.fr/sd/histoire-sciences/trente-cinq-ans-plus-tard-3716.php
http://medweb1.unige.ch/enseignement/dnaftb/concept_6/con6bio.html