Йозеф Готлиб Кёльрейтер (27 апреля 1733 – 11 ноября 1806), также пишется как Кёльрейтер или Кольрейтер , был немецким ботаником , который был пионером в изучении оплодотворения растений , гибридизации и первым обнаружил самонесовместимость . Он был наблюдателем, а также строгим экспериментатором, который использовал тщательные эксперименты по скрещиванию, хотя он не исследовал природу наследуемости.
Кёльройтер был старшим из трех сыновей аптекаря в Карлсруэ , Германия , и вырос в Зульце . Он рано заинтересовался естественной историей и собрал коллекцию местных насекомых. В возрасте пятнадцати лет он отправился изучать медицину в Тюбингенский университет под руководством врача и ботаника Иоганна Георга Гмелина, вернувшегося из Санкт-Петербурга. Гмелин интересовался биологией флоры и перепечатал работу Рудольфа Якоба Камерариуса (который также преподавал в Тюбингене), который первым продемонстрировал половое размножение у растений. В своей инаугурационной речи в 1749 году Гмелин говорил о необходимости исследований происхождения новых видов путем гибридизации. Это могло оказать влияние на Кёльройтера. Гмелин умер в 1755 году, а Кёльрейтер получил степень и был назначен в Императорскую академию наук в Санкт-Петербурге 23 декабря 1755 года. Здесь его работа включала ботанику, а также кураторство коллекций рыб и кораллов. Он оставался там до 6 июня 1761 года. С 1759 года он экспериментировал с гибридизацией растений, прежде чем вернуться в Германию. Он переехал в Кальв в 1763 году и в Карлсруэ в 1764 году, где он недолгое время был профессором естественной истории и директором ботанического сада в Бадене. Он был уволен из ботанического сада после спора с главным садовником в 1783 году, но оставался профессором до 1806 года, когда он умер. [1]
Кёльройтер следовал стандартной идее периода растений и природы, олицетворяемых Создателем. Он ожидал закономерностей, например, однородности мужского и женского вклада в потомство. Он также твердо верил в эпигенетические влияния, которые могли быть получены из учений К. Ф. Вольфа . Доминирующим убеждением в его время было то, что потомство уже было сформировано в женском или мужском организме и что эмбрион развивался после секса, а происхождение определяло характеристики потомства или сходство с родителем. Кёльройтер, однако, отметил смешение признаков и предложил идею «семенного значения» (Saamenstoffe). [2] По мнению Кёльройтера, должны были быть две однородные жидкости, мужское и женское семя, которые объединялись в процессе оплодотворения. Он считал, что необходимы равные количества мужской и женской жидкости, и поэтому он исследовал, сколько пыльцы необходимо для оплодотворения заданного количества семян. В цветках с несколькими рыльцами он срезал все, кроме одного, и обнаружил, что опыления его было достаточно для оплодотворения всех семян. Он исследовал действие жидкости рыльца на пыльцу, описал многие виды растений и изучал пыльцу и ее перенос. [1]
Основные работы Кёльройтера были выпущены в виде четырех отчетов: Vorlaufige Nachricht von einigen das Geschlecht der Pflanzen betreffenden Versuruchen und Beobachtungen (1761), Fortsetzung (1763), Zweyte Fortsetzung (1764) и Dritte Fortsetzung (1766). Они были переизданы в 1893 году в «Klassiker der exakten Wissenschaften» Вильгельма Оствальда . Выводы Кольрейтера не изложены в удобных для чтения разделах, а распределены по всему тексту. Многие части не были полностью переведены на английский язык, и это привело к тому, что многие результаты не были должным образом изучены. Всего он провел около 500 различных экспериментов по гибридизации 138 видов и исследовал характеристики пыльцы более 1000 видов растений. Первое документальное подтверждение мужской стерильности в 1763 году было дано Кёльрейтером, который наблюдал аборт пыльников в пределах видов и отдельных гибридов. Кёльрейтер был первым, кто сообщил о самонесовместимости у растений Verbascum phoeniceum . Он также наблюдал гетерозис , когда гибриды превосходили своих родителей. Его экспериментальный метод включал повторения и контроль. Он хотел проверить, могут ли гибриды между видами быть плодовитыми. Бюффон использовал идею стерильности скрещиваний как метод проверки границ видов. Бюффон использовал стерильность против плодовитости как критерий для видов, но он отказался от этой идеи в 1753 году, когда он обнаружил плодовитых гибридов у домашних животных и птиц в клетках. Линней через своего ученика Дж. Дж. Гартмана сообщил о возможности появления новых «видов» в результате гибридизации, но Кёльройтер скептически отнесся к результатам. В одном эксперименте Кёльройтер сидел возле цветка от рассвета до заката и отогнал всех насекомых, чтобы обнаружить, что цветок остался неоплодотворенным. Он проверил гипотезу Яна Сваммердама о том, что мед — это нектар, который подвергся ферментации в зобе пчелы. Кёльройтер собрал нектар со многих сотен апельсиновых деревьев и хранил его в пробирках для испарения, и он сообщил, что со временем он загустел и стал на вкус как мед. Кёльрейтер создал межвидовые гибриды, в частности, табачные растения Nicotiana rustica и Nicotiana paniculata в 1760 году. [3] Гибриды показали мужскую стерильность. Он также работал с Dianthus и Verbascum . Он обнаружил, что взаимное скрещивание дает идентичные результаты. Он также размышлял о коммерческом применении гибридизации - "Я бы хотел, чтобы мне или кому-то другому когда-нибудь посчастливилось создать гибридный вид деревьев, который, в отношении использования его древесины, оказывал бы большое влияние на экономику. Среди других хороших свойств такие деревья, возможно, также могли бы обладать тем, что они достигают своего полного размера в половину времени обычных деревьев " (перевод Эрнста Майра). Хотя Кёльройтер проводил множество повторных экспериментов по скрещиванию во многом в стиле Грегора Менделя , его интерпретации основывались на алхимических представлениях, и он не стремился исследовать природу наследуемости или дисперсность наследуемых признаков. [1] Кёльройтер следовал идее из алхимии, что металлы представляют собой смесь ртути и серы, и также считал, что равновесие мужских и женских "семенных веществ" играет роль в определении качеств гибридного потомства. [2]
Хотя Кельрейтер не одобрял трансмутацию видов , его исследования гибридизации повлияли на развитие эволюционной теории в восемнадцатом веке. [4]
В его честь назван род Koelreuteria .