Mendel Và Cây Đậu Vườn

Mendel Và Cây Đậu Vườn

"Tại sao con giống cha mẹ? Tại sao lúa sinh ra lúa? Tại sao v.v." là những câu hỏi mà con người đặt ra từ hàng ngàn năm nay, nhưng chưa có lời giải thích thỏa đáng. Mãi đến giữa thế kỷ XIX, một linh mục, nhà khoa học người Áo, tên Johann Gregor Mendel qua các thí nghiệm, đã tìm ra câu trả lời, giải thích được phần lớn các hiện tượng di truyền. Ông cho rằng, tính trạng cá thể, do phần tử bên trong ảnh hưởng, mà hiện nay, chúng ta gọi là gen, di truyền theo một quy luật nhất định từ đời này sang đời kế. Ðến đầu thế kỷ XX, giới khoa học xem mô hình và kết quả nghiên cứu của ông như định luật cơ bản và tôn vinh ông là cha đẻ của ngành di truyền học.

Cuộc đời của Mendel thăng trầm như một cuốn tiểu thuyết, bắt đầu tại Heinzendorf, một làng nhỏ của vùng Mähren, trước thuộc Áo, nay về Cộng hòa Tiệp. Ngày 20-7 năm nay (2012) là kỷ niệm ngày sinh thứ 190 của Mendel. Ông sinh ra và lớn lên trong một gia đình thanh đạm. Vì hoàn cảnh tài chính eo hẹp của cha mẹ, ông gặp nhiều trở ngại trong đời sống cũng như trong việc học, nhưng với sự chịu đựng và thông cảm của gia đình, Mendel đã vượt qua khó khăn và có thể học tiếp lên đại học tại Wien (Vienna), thủ đô Áo. Ðây là nơi ông thu thập không những kiến thức khoa học, phương pháp xây dựng thí nghiệm mà cả tính khách quan trong khoa học.

Yếu tố khách quan, một mặt, giúp ông thực hiện thành công các thí nghiệm sau này và khám phá định luật di truyền để đời, mặt khác, lại gây khó khăn cho ông trên khoa trường. Trong kỳ thi ở đại học Wien, Mendel tranh cãi với giáo sư Eduard Fenzl, thầy chấm thi về quan điểm tạo phôi thực vật. Trong khi Fenzl cho rằng, phôi thực vật hình thành trong phấn hoa, trước khi nhập vào tế bào mầm (noãn) và tế bào mầm chỉ có chức năng tạo điều kiện cho phôi phát triển, thì Mendel quả quyết phôi được hình thành qua quá trình thụ phấn; phấn hoa và noãn có cùng chức năng tạo tế bào phôi. Ông thà bị đánh rớt hơn là chấp nhận một chính kiến mà ông cho là không đúng.

Trong suốt gần tám năm miệt mài với cây đậu vườn (Pisum sativum), thường gọi là cây đậu Hà Lan, Mendel ghi lại tỉ mỉ phương pháp và kết quả nghiên cứu. Năm 1866, ông cho ra đời quyển Versuche über Pflanzenhybriden (Thí nghiệm về cây lai). Trong đó, ông đưa ra một mô hình di truyền, mà trước ông, không ai nghĩ ra và sau ông, suốt một thời gian dài, không ai đánh giá được tầm quan trọng của nó. Cho đến lúc mất, khi ông được 61 tuổi, ít người trong giới khoa học biết tên Gregor Mendel và giá trị kết quả nghiên cứu của ông. Kết quả mà ông thu được trong các thí nghiệm là viên gạch cơ bản lót đường cho các nghiên cứu và phát triển sau này trong ngành y, nông học cũng như trong lãnh vực công nghệ sinh học.

Quyển Versuche über Pflanzenhybriden không những là một nhân chứng quan trọng cho ngành di truyền học, nó còn mang đến cho chúng ta nhiều bài học thích đáng. Mục tiêu thí nghiệm rõ ràng và đối tượng nghiên cứu chính xác. Ông chỉ sử dụng những cặp tính trạng ổn định và khác nhau rõ rệt để tránh trường hợp, do thẩm định không chính xác, có thể đưa đến diễn dịch sai lầm kết quả, vì vậy, ông chỉ chọn bảy cặp tính trạng trong số 15 tính trạng dự tính ban đầu đưa vào thí nghiệm. Tìm vật liệu nghiên cứu thích hợp, kiểm tra kỹ lưỡng trước khi dùng làm cây cha-mẹ, thực hiện giao phấn theo một chương trình nhất định và ghi chú kết quả tỉ mỉ là những bước đi kế tiếp của ông.

Sau cùng, Mendel sử dụng toán thống kê để kiểm tra và giải thích kết quả thí nghiệm của mình. Trước ông, không ai có ý tưởng này, vì vào thời đó, số học thuộc lĩnh vực của toán học và vật lý. Nhưng quan trọng nhất là Mendel đưa ra mô hình di truyền đơn giản, giải thích được nhiều hiện tượng di truyền sinh học, mà chính Charles Darwin, một nhà khoa học nổi tiếng vào thời đó, cũng phải "nặng đầu" vì chưa tìm được lời giải thỏa đáng trong khía cạnh di truyền cho chủ thuyết tiến hóa của ông.

Tuy nhiên, vào khoảng thập niên 1900, sau khi định luật Mendel được khám phá trở lại, đã xuất hiện nhiều ý kiến phê phán về tỷ lệ thực nghiệm "quá hợp" với lý thuyết. Một số nhà khoa học mà đại diện là R.A. Fisher, nhà sinh học, toán học danh tiếng cho rằng, Mendel "làm đẹp" kết quả thí nghiệm của mình. Trái lại, đa số nhà khoa học cho rằng, tỷ lệ phân ly ở nhiều loài khác xuất hiện tương tự và trong vài trường hợp gần với tỷ lệ lý thuyết hơn tỷ lệ ở cây đậu vườn của Mendel. Nhưng dù sao đi nữa, những gì Mendel khám phá là một sự kiện không thể chối cãi, mà trước ông không ai nghĩ đến và kết quả nghiên cứu của ông đã mang đến cho ngành sinh học một bước tiến cực kỳ quan trọng.

Ngày nay, không một học sinh, sinh viên nào theo ngành sinh, y hay nông học mà không biết đến định luật mang tên ông: Ðịnh luật Mendel. Nhưng nếu chỉ biết định luật, không biết đến quá trình xây dựng thí nghiệm và nhất là phương pháp thẩm định kết quả nghiên cứu của ông là một sự thiếu sót lớn. Vì vậy, tác giả, ngoài việc giới thiệu về cuộc đời và sự nghiệp khoa học của Mendel, đã cố gắng chuyển bản gốc tiếng Ðức quyển Versuche über Pflanzenhybriden sang Việt ngữ để giới thiệu với quý độc giả muốn tìm hiểu kỹ lưỡng các phương pháp nghiên cứu khoa học của ông.

Mời bạn đón đọc.