August Weismann – germplasmteorin och hans betydelse för arvsläran

Weismann förespråkade teorin om bakterieplasma. Enligt denna teori sker arv endast via könscellerna - könscellerna, såsom äggceller och spermier. Andra celler i kroppen (somatiska celler eller soma) är inte agenter för ärftlighet. Effekten är enkelriktad: könsceller producerar somatiska celler och fler könsceller. Könscellerna påverkas inte av något som de somatiska cellerna lär sig eller av någon förmåga som kroppen får under sitt liv. Genetisk information kan inte överföras från soma till könsceller och vidare till nästa generation. Detta kallas Weismannbarriären. Om denna idé är sann, utesluter den arv av förvärvade egenskaper som Lamarck föreslog.

Idén om Weismannbarriären är central för den moderna evolutionära syntesen, även om den inte uttrycks på samma sätt idag. Enligt Weismann är den slumpmässiga mutationsprocessen i könscellerna (eller stamcellerna som tillverkar dem) den enda källan till förändring som det naturliga urvalet kan arbeta med. Weismann var en av de första biologerna som helt förnekade nedärvningen av förvärvade egenskaper. Weismanns idéer kom före återupptäckten av Gregor Mendels arbete. Även om Weismann var försiktig när det gällde att acceptera mendelismen, gjorde yngre medarbetare snart kopplingen.

Tyskt arbete med celler

Weismanns distinktion mellan könslinje och soma bygger på arbete utfört av (mestadels) tyska biologer under andra hälften av 1800-talet. Detta var den tid då man började förstå celldelningens mekanismer. Eduard Strasburger, Walther Flemming och belgaren Edouard Van Beneden lade grunden för 1900-talets cytologi och cytogenetik. Strasburger, den framstående botaniska fysiologen under det århundradet, myntade begreppen kärna och cytoplasma. Han sade att "nya cellkärnor kan bara uppstå genom delning av andra cellkärnor". Van Beneden upptäckte hur kromosomer kombineras vid meiosen, under bildandet av könsceller. Walther Flemming, grundaren av cytogenetiken, gav mitos ett namn och uttalade "omne nucleus e nuclei" (vilket betyder samma sak som Strasburgers diktum). Upptäckten av mitos, meios och kromosomer anses vara en av de 100 viktigaste vetenskapliga upptäckterna genom tiderna och en av de 10 viktigaste upptäckterna inom cellbiologin.

Meiosen upptäcktes och beskrevs för första gången i ägg från sjöborrar 1876 av Oscar Hertwig. Den beskrevs på nytt 1883, på kromosomnivå, av Van Beneden i Ascaris-ägg. Meiosens betydelse för reproduktion och arv beskrevs dock först 1890 av Weismann, som noterade att två celldelningar var nödvändiga för att omvandla en diploid cell till fyra haploida celler om antalet kromosomer skulle bibehållas. De tidigare cytologernas arbete lade alltså grunden för Weismann, som började fundera på konsekvenserna för evolutionen, en aspekt som cytologerna inte hade tagit upp. Allt detta skedde innan Mendels arbete hade återupptäckts.