August Weismann

Weismanns barrière

Weismann pleitte voor de kiemplasma-theorie. Volgens deze theorie vindt overerving alleen plaats via de kiemcellen - de geslachtscellen, zoals eicellen en zaadcellen. Andere lichaamscellen (somatische cellen of soma) zijn geen verwekkers van erfelijkheid. Het effect is eenrichtingsverkeer: kiemcellen produceren somatische cellen, en meer kiemcellen. De kiemcellen worden niet beïnvloed door iets wat de somatische cellen leren of enig vermogen dat het lichaam tijdens zijn leven verwerft. Genetische informatie kan niet overgaan van soma naar kiemplasma en naar de volgende generatie. Dit wordt de Weismann-barrière genoemd. Dit idee, als het waar is, sluit de overerving van verworven eigenschappen uit, zoals voorgesteld door Lamarck.

Het idee van de barrière van Weismann staat centraal in de moderne evolutionaire synthese, hoewel het tegenwoordig niet meer in dezelfde bewoordingen wordt uitgedrukt. Volgens Weismann is het willekeurige proces van mutatie in de geslachtscellen (of stamcellen die ze maken) de enige bron van verandering waarop natuurlijke selectie kan werken. Weismann was een van de eerste biologen die de overerving van verworven eigenschappen volledig ontkende. De ideeën van Weismann kwamen vóór de herontdekking van het werk van Gregor Mendel. Hoewel Weismann terughoudend was in het accepteren van het Mendelisme, legden jongere medewerkers al snel het verband.

Duits werk aan cellen

Weismanns onderscheid tussen kiembaan en soma berustte op het werk van (vooral) Duitse biologen in de tweede helft van de 19e eeuw. In die tijd begon men de mechanismen van de celdeling te begrijpen. Eduard Strasburger, Walther Flemming en de Belg Edouard Van Beneden legden de basis voor de cytologie en cytogenetica van de 20e eeuw. Strasburger, de vooraanstaande botanisch fysioloog van die eeuw, bedacht de termen kern en cytoplasma. Hij zei: "nieuwe celkernen kunnen alleen ontstaan uit de deling van andere celkernen". Van Beneden ontdekte hoe chromosomen bij meiose, tijdens de productie van geslachtscellen, samenkomen. Walther Flemming, de grondlegger van de cytogenetica, gaf mitose de naam "omne nucleus e nuclei" (wat hetzelfde betekent als het dictum van Strasburger). De ontdekking van mitose, meiose en chromosomen wordt beschouwd als een van de 100 belangrijkste wetenschappelijke ontdekkingen aller tijden, en een van de 10 belangrijkste ontdekkingen in de celbiologie.

Meiose werd ontdekt en voor het eerst beschreven in zee-egeleieren in 1876, door Oscar Hertwig. Zij werd opnieuw beschreven in 1883, op het niveau van de chromosomen, door Van Beneden in Ascaris-eieren. De betekenis van meiose voor reproductie en overerving werd echter voor het eerst beschreven in 1890 door Weismann, die opmerkte dat er twee celdelingen nodig waren om één diploïde cel te veranderen in vier haploïde cellen als het aantal chromosomen behouden moest blijven. Zo legde het werk van de vroegere cytologen de basis voor Weismann, die zich richtte op de gevolgen voor de evolutie, een aspect dat de cytologen niet hadden behandeld. Dit alles vond plaats voordat het werk van Mendel was herontdekt...