August Weismann

Weismannova bariéra

Weismann byl zastáncem teorie zárodečného plazmatu. Podle ní se dědičnost uskutečňuje pouze prostřednictvím zárodečných buněk - gamet, jako jsou vaječné buňky a spermie. Ostatní buňky těla (somatické buňky neboli soma) nejsou původci dědičnosti. Působení je jednosměrné: zárodečné buňky produkují somatické buňky a další zárodečné buňky. Zárodečné buňky nejsou ovlivněny ničím, co se somatické buňky naučí, ani žádnou schopností, kterou tělo během svého života získá. Genetická informace nemůže přecházet ze somatických buněk do zárodečné plazmy a dále do další generace. To se označuje jako Weismannova bariéra. Pokud je tato myšlenka pravdivá, vylučuje dědičnost získaných vlastností, jak navrhoval Lamarck.

Myšlenka Weismannovy bariéry je ústředním prvkem moderní evoluční syntézy, i když se dnes nevyjadřuje stejnými slovy. Podle Weismannova názoru je náhodný proces mutace v gametách (nebo kmenových buňkách, které je vytvářejí) jediným zdrojem změn, na kterém může přírodní výběr pracovat. Weismann byl jedním z prvních biologů, kteří zcela popřeli dědičnost získaných znaků. Weismannovy myšlenky vznikly ještě před znovuobjevením díla Gregora Mendela. Ačkoli Weismann byl ohledně přijetí mendelismu zdrženlivý, mladší pracovníci si brzy uvědomili souvislost.

Německá práce o buňkách

Weismannova demarkace mezi zárodečnou linií a soma se opírala o práce (převážně) německých biologů z druhé poloviny 19. století. Tehdy se začaly poznávat mechanismy buněčného dělení. Eduard Strasburger, Walther Flemming a Belgičan Edouard Van Beneden položili základy cytologie a cytogenetiky 20. století. Strasburger, významný botanický fyziolog tohoto století, zavedl termíny jádro a cytoplazma. Řekl, že "nová buněčná jádra mohou vzniknout pouze dělením jiných buněčných jader". Van Beneden objevil, jak se chromozomy spojují při meióze, při tvorbě gamet. Walther Flemming, zakladatel cytogenetiky, pojmenoval mitózu a vyslovil "omne nucleus e nuclei" (což znamená totéž co Strasburgerův výrok). Objev mitózy, meiózy a chromozomů je považován za jeden ze 100 nejdůležitějších vědeckých objevů všech dob a za jeden z 10 nejdůležitějších objevů v buněčné biologii.

Meiózu objevil a poprvé popsal Oscar Hertwig v roce 1876 u vajíček mořských ježků. V roce 1883 ji znovu popsal na úrovni chromozomů Van Beneden u vajíček Ascaris. Význam meiózy pro rozmnožování a dědičnost však poprvé popsal v roce 1890 Weismann, který si všiml, že k přeměně jedné diploidní buňky na čtyři haploidní jsou nutná dvě buněčná dělení, pokud má být zachován počet chromozomů. Práce dřívějších cytologů tak připravila půdu pro Weismanna, který se zaměřil na důsledky pro evoluci, což byl aspekt, kterým se cytologové nezabývali. To vše se odehrálo ještě před znovuobjevením Mendelovy práce.