جوزيف جوتليب كولروتير

جوسيف جوتليب كولروتر، كما وردت - (11 نوفمبر 1806 27 أبريل 1733) Koelreuter أو Kohlreuter كان، و الألمانية النبات الذي كان رائدا في دراسة تسميد النبات ، التهجين وكان أول من كشف عن عدم التوافق الذاتي. لقد كان مراقبًا وكذلك مجربًا صارمًا استخدم تجارب عبور دقيقة على الرغم من أنه لم يستفسر عن طبيعة التوريث.

سيرته الذاتية

كان Kölreuter أقدم ثلاثة من أبناء صيدلية في كارلسروه ، ألمانيا ، ونشأ في إلى Sulz . لقد اهتم مبكرًا بالتاريخ الطبيعي وصنع مجموعة من الحشرات المحلية. في سن الخامسة عشرة ذهب لدراسة الطب في جامعة توبنغن تحت إشراف الطبيب وعالم النبات يوهان جورج جملين الذي عاد من سانت بطرسبرغ. كان جملين مهتمًا ببيولوجيا الأزهار وأعاد طبع عمل لرودولف جاكوب كاميراريوس (الذي درس أيضًا في توبنغن) الذي كان أول من أظهر التكاثر الجنسي في النباتات. تحدث جملين في خطاب تنصيبه عام 1749 عن الحاجة إلى البحث عن أصل الأنواع الجديدة عن طريق التهجين. قد يكون لهذا تأثير على Kölreuter. توفي جملين في عام 1755 ، وحصل كولريوتر على شهادته وحصل على موعد في الأكاديمية الإمبراطورية للعلوم في سانت بطرسبرغ في 23 ديسمبر 1755. وشمل عمله هنا علم النبات بالإضافة إلى تنظيم الأسماك ومجموعات الشعاب المرجانية. مكث حتى 6 يونيو 1761. من 1759 جرب تهجين النبات قبل العودة إلى ألمانيا. انتقل إلى كالو عام 1763 وكارلسروه عام 1764 حيث عمل لفترة وجيزة أستاذًا للتاريخ الطبيعي ومديرًا للحديقة النباتية في بادن. تم فصله من الحديقة النباتية بعد خلاف مع البستاني الرئيسي في عام 1783 لكنه بقي أستاذاً حتى عام 1806 عندما توفي.

الأبحاث

اتبع Kölreuter الفكرة القياسية لفترة النباتات والطبيعة التي يجسدها الخالق. لقد توقع أنماطًا على سبيل المثال التجانس في مساهمات الذكور والإناث في النسل. كما كان يؤمن بشدة بالتأثيرات اللاجينية التي قد تكون مشتقة من تعاليم CF Wolff . كان الاعتقاد السائد خلال عصره هو أن النسل قد تم تكوينه بالفعل في الأنثى أو الذكر وأن الجنين قد تم تطويره بعد ممارسة الجنس وأن الأصل هو الذي يحدد خصائص النسل أو أوجه التشابه مع الوالد. ومع ذلك ، لاحظ كولروتر اختلاطًا بين الشخصيات واقترح فكرة "مسائل البذور" (Saamenstoffe). [2] وفقًا لـ Kölreuter ، كان لابد من وجود سائلين موحدين ، من الذكور والإناث ، يتم الجمع بينهما في عملية الإخصاب. كان يعتقد أن هناك حاجة إلى كميات متساوية من سوائل الذكور والإناث ، وبالتالي قام بفحص كمية حبوب اللقاح اللازمة في إخصاب عدد معين من البذور. في الزهور ذات الوصمات المتعددة ، قام بقصها جميعًا باستثناء واحدة ووجد أن التلقيح يكفي لتخصيب جميع البذور. قام بفحص تأثير سائل وصمة العار على حبوب اللقاح. وصف العديد من الأنواع النباتية ، ودرس حبوب اللقاح ونقلها.

تم إنتاج الأعمال الرئيسية لـ Kölreuter كأربعة أجهزة إعادة إنتاج Vorlaufige Nachricht von einigen das Geschlecht der Pflanzen betreffenden Versuchen und Beobachtungen (1761) و Fortsetzung (1763) و Zweyte Fortsetzung (1764) و Dritte Fortsetzung (1766). اعيد نشرها أنها في عام 1893 في ويلهلم اوستوالد الصورة Klassiker دير exakten Wissenschaften . لم يتم الإبلاغ عن نتائج Kolreuter في أقسام سهلة القراءة ولكن يتم توزيعها في جميع أنحاء النص. لم تتم ترجمة العديد من الأجزاء بالكامل إلى اللغة الإنجليزية ، وقد أدى ذلك إلى عدم فحص العديد من النتائج جيدًا. إجمالاً ، أجرى ما يقرب من 500 تجربة تهجين مختلفة عبر 138 نوعًا وفحص خصائص حبوب اللقاح لأكثر من 1000 نوع نباتي. كان أول توثيق لعقم الذكور في عام 1763 من قبل كولروتر ، الذي لاحظ الإجهاض الآخر داخل الأنواع والهجينة المحددة. كان Koelreuter أول من أبلغ عن عدم التوافق الذاتي في نباتات Verbascum phoeniceum . كما لاحظ التغاير ، أن الهجينة تفوقت على والديهم. اشتملت طريقته التجريبية على التكرار والضوابط. أراد اختبار ما إذا كانت الهجينة عبر الأنواع يمكن أن تكون خصبة. استخدم بوفون فكرة عقم الصلبان كطريقة لاختبار حدود الأنواع. استخدم بوفون العقم مقابل الخصوبة كمعيار للأنواع لكنه تخلى عن الفكرة في عام 1753 عندما وجد أنواعًا هجينة خصبة في الحيوانات الأليفة وطيور القفص. أبلغ لينيوس من خلال تلميذه جيه جيه هارتمان عن إمكانية ظهور "أنواع" جديدة من التهجين ولكن كولروتر كان متشككًا في النتائج. في إحدى التجارب ، جلس كولروتر بجانب زهرة من الفجر حتى الغسق وأبعد كل الحشرات ليجد أن الزهرة ظلت غير مخصبة. اختبر فرضية من قبل جان سوامردام أن العسل كان رحيقًا خضع للتخمير في محصول نحلة. قام كولروتر بجمع الرحيق من عدة مئات من أشجار البرتقال واحتفظ بها في قوارير حتى تتبخر ، وذكر أنه يتكاثف ويذوق مثل العسل مع مرور الوقت. أنتجت Kölreuter الهجينة بين الأنواع - على وجه التحديد نباتات التبغ النيكوتين رستيكا و النيكوتين بانيكولاتا في 1760. [3] الهجينة أظهرت العقم لدى الرجال. كما عمل في Dianthus و Verbascum . وجد أن العبور المتبادل أنتج نتائج متطابقة. لقد فكر أيضًا في التطبيقات التجارية للتهجين - " أتمنى أن أكون محظوظًا أنا أو أي شخص آخر يومًا ما لإنتاج نوع هجين من الأشجار ، فيما يتعلق باستخدام أخشابها ، سيكون لها تأثير كبير على الاقتصاد . ومن بين الخصائص الجيدة الأخرى ، قد يكون لهذه الأشجار أيضًا خاصية أنها ستصل إلى حجمها الكامل في نصف وقت الأشجار العادية "(ترجمه إرنست ماير). على الرغم من أن كولروتر أجرى مجموعة متنوعة من تجارب العبور المتكررة كثيرًا بطريقة جريجور مندل ، إلا أن تفسيراته استندت إلى مفاهيم كيميائية ولم يسعى إلى فحص طبيعة التوريث أو خصوصية السمات الوراثية. [1] اتبع كولروتر فكرة من الكيمياء مفادها أن المعادن عبارة عن خليط من الزئبق والكبريت واعتبر أيضًا أن توازن "مسائل البذور" للذكور والإناث له دور في تحديد صفات النسل الهجين.

على الرغم من أن كولروتر لم يؤيد تحويل الأنواع ، إلا أن أبحاث التهجين التي أجراها أثرت على تطور نظرية التطور في القرن الثامن عشر.

تم تسمية جنس Koelreuteria على شرفه.

إسهامات جوزيف كولريوتر في علم التهجين

في عام ١٦٩٤، أعلن عالم الطبيعة الألماني رودولف كامراريوس أن النباتات تحتاج إلى تبادل حبوب اللقاح كي تتكاثر وبعد ذلك بستين عاما، نظيره الألماني جوزيف كولريوتر، الذي كان يعمل مديراً لإحدى المزارع النباتية، إلى اكتشاف شيء آخر وهو أن بعض أنواع الحشرات والطيور والرياح أحياناً تساعد في إتمام عملية التلقيح بين النباتات. كما كان جوزيف كولريوتر أول من أعلن أن رحيق الأزهار يعمل على جذب الحشرات والطيور كي تتم عملية التلقيح. بالإشافة إلى ذلك، أعلن ناظر إحدى المدارس بألمانيا ويدعى كريستيان شبرينجل أن شكل الأزهار وألوانها ورحيقها وجميع تركيباتها مصممة بحيث تسهل عملية التلقيح.

لكن، الأمر الذي كان يصيب جوزيف كولريوتر بالحيرة هو السبب في إفراز النباتات لذلك العدد الهائل من حبوب اللقاح الذي قد يصل إلى الملايين أو ربما المليارات دون الاستفادة من كل هذا العدد. لذا، فقد استنتج أن كل نبات يفرز نوعا مختلفا من حبوب اللقاح، وتستطيع تلك النباتات تخصيب حبوب اللقاح التي تفرزها فقط أو الحبوب التي تكون قريبة الشبه منها بدرجة كبيرة. أما في حالة الاختلاف الشديد في تلك الحبوب عن حبوب اللقاح الأساسية التي تفرزها الزهرة، فإنه لن يحدث التخصيب. وفي الحالات التي يحدث فيها التخصيب، لا يمكن لتلك الحبوب الملقحة أن تتكاثر. ومن الأمثلة الواضحة على ذلك الزهرة التي استطاع المزارع الإنجليزي توماس فيرتشايلد (١٧١٩) الحصول عليه بتلقيح زهرة القرنفل الملتحي مع القرنفل. ونتج عن ذلك النوع من التلقيح زهرة غير مثمرة أطلق عليها اسمه.

هذا، وقد أدى ذلك إلى اكتشافه بعض قواعد التهجين بين النباتات. فعلى سبيل المثال. عند استخدام حبوب اللقاح لنبات معين لتخصيب نبات شبيه به بدرجة كبيرة، فإن النتاج سوف يحتوي على بعض الصفات من كلا النوعين موضحا أن البويضة (عضو التكاثر في الأنثى) وحبوب اللقاح يحددان صفات الجيل التالي. كما اكتشف أن بإمكانه تحويل نوع معين من نبات التبغ إلى نوع آخر عن طريق التلقيح المختلط المستمر الذي يقتضي أخذ حبوب اللقاح من النوع الثاني فقط وتلقيح النوع الأول به.

بالإضافة إلى ذلك، أشار جوزيف كولريوتر إلى ما يعرف باسم "قوة التهجين" بمعنى أن نتاج التلقيح المختلط يكون ذا صفات أفضل كأن يكون مثلاً أكثر مقاومة للظروف المغايرة عن النبات الأصلي. وبعد مضي قرن على ذلك. قام العالم جريجور مندل بتكرار تلك التجارب مع التوسع فيها (1865). كما أوضع العالم شبرينجل أن مثل هذا التلقيح المختلط يحدث طوال الوقت في الطبيعة. كما اعتبر تشارلز داروين (1859) أن التلقيح المختلط يعد قوة دافعة أساسية في عملية التطور.