Эксперименты Менделя показали, что каждое растение наследовало по одному признаку от каждого из своих родителей. Кроме того, эти признаки имели одну из двух характеристик: они были либо доминантными, либо рецессивными. Последние (зеленый цвет бобов) проявлялись в следующем поколении, если потомство наследовало одни и те же рецессивные признаки от обоих родителей. В противном случае в следующем поколении проявлялись только доминантные признаки (желтый цвет бобов). Мендель обозначал такие характеристики большой буквой А, а рецессивные признаки – маленькой а. В своих подсчетах ученый выявил четыре равновероятные комбинации у потомства: AA, Aа, аA и аа. Эти обозначения используются по сей день, а признаки, к которым они отсылают, теперь известны как гены. Гены существуют в разных формах (связанных, например, с желтым или зеленым цветом боба), которые называются аллелями.
Именно в саду монастыря Святого Фомы Мендель обнаружил независимую природу наследования. Гены и сопряженные с ними черты никогда не смешиваются – кровь наших родителей не сливается воедино. Напротив, гены отделяются таким образом, что мы наследуем одну копию гена от каждого родителя. Гены всегда передаются нетронутыми из поколения в поколение – подобно жемчужинам на нити. И каждый родитель передает свое «ожерелье» детям. Особая комбинация этих жемчужин, которую мы получаем от своих отцов и матерей (то есть аллели, такие как Aa или aa), называется генотипом. Хотя и скрытый от наших глаз, он определяет виды белков, создаваемых в организме. Внешние характеристики организма являются результатом работы белков, наличие которых обусловлено генотипом. Совокупность этих признаков именуется фенотипом (например, зеленый или желтый цвет боба гороха). Это открытие положило начало современной генетике.
Мендель понял, что стоит на пороге большого открытия. Он опубликовал свои выводы в 1866 году в статье на 44 страницах журнала Брюннского общества естествоиспытателей, который можно было найти в лучших библиотеках того времени. Кроме того, он отправил 40 экземпляров статьи некоторым ведущим ученым со всего мира. Ответом было почти полное молчание. Кто-то прочитал его статью, но никто, казалось, не оценил в полной мере открытие. В ряду остальных ученых Мендель отправил экземпляр текста Чарлзу Дарвину. И тот получил статью в самый подходящий момент. Дарвину бросил вызов шотландский инженер Дженкин Флеминг. Он утверждал, что эволюция невозможна, так как разные признаки родителей смешиваются у их детей. Например, газель, которая может бежать немного быстрее, чем сородичи, с большей вероятностью выживет и передаст свои черты потомству. Но следующее поколение унаследует скорость передвижения не только этого животного, но и второго родителя, смешав эти признаки. И так будет происходить до тех пор, пока преимущество не пропадет вовсе. Модель независимого наследования Менделя показала, что признаки не смешиваются друг с другом в последующих поколениях. Это могло послужить прямым ответом на критику Дженкина. Увы, похоже, Дарвин так и не прочитал статью, которую послал ему Грегор.
Мендель прожил еще 18 лет после публикации своей статьи. Он продолжал экспериментировать с другими видами растений и пчелами, но не обнаружил таких же отчетливых доказательств независимого наследования, как в случае с горохом. Позднее, когда ученый стал настоятелем монастыря Святого Фомы, он был вынужден полностью отказаться от своих исследований. До самой смерти Менделя его достижения оставались практически неизвестными науке. Только через 16 лет после того, как Грегор умер, его работу заметили, а самого исследователя окрестили отцом генетики. Посмертная слава Менделя и его причисление к пантеону великих ученых сделали историю жизни этого человека лучом надежды для всех, кто считает, что их труды на ниве науки недооцениваются.