ТОМАС ХАНТ МОРГАН: БИОГРАФИЯ, ХРОМОСОМНАЯ ТЕОРИЯ, ЭКСПЕРИМЕНТЫ - ARTE - 2025

Томас Хант Морган (1866-1945) был американским ученым, специализирующимся на изучении генов. Он родился в сентябре 1866 года. Его величайшим вкладом была демонстрация правдивости хромосомной теории генов, разработанной Саттоном и Бовери. Его работа доказала существование половых хромосом, а также так называемого «наследования, сцепленного с полом».

Чтобы подтвердить эту теорию, генетик провел несколько экспериментов с плодовой мушкой (Drosophila melanogaster). Его главным намерением было проверить, верны ли теории Грегора Менделя и могут ли они быть применены к животным.

Томас Хант Морган - Источник: Карл А. Гист / Общественное достояние

Морган, у которого было тяжелое детство и юность, рано проявил интерес к науке, особенно к естественной истории. За свою профессиональную карьеру он участвовал в нескольких самых жарких научных дебатах того времени, от теории Дарвина до образования эмбрионов.

Даже на пенсии Морган продолжал проводить исследования по различным темам. После его смерти Американское генетическое общество учредило в его честь ежегодную награду за наиболее важные исследования в этой области: медаль Томаса Ханта Моргана.

биография

Томас Хант Морган родился 25 сентября 1866 года в Лексингтоне, штат Кентукки (США). По словам некоторых его биографов, у юного Томаса была очень тяжелая юность.

Исследования

Когда Томасу было 16 лет, он начал учиться в Государственном колледже Кентукки, ныне государственном университете. Его обучение в этот период было сосредоточено на естествознании, особенно на естествознании. Во время каникул он работал в Геологической службе США.

В 1866 году Морган закончил этот этап своего обучения со степенью бакалавра наук. Летом того же года он переехал в Массачусетс, чтобы поступить на биологическую школу. Именно в этом центре, принадлежавшем Университету Джона Хопкинса, он начал проявлять интерес к зоологии.

В течение следующих двух лет Морган опубликовал несколько работ. Его интеллект позволил ему получить степень магистра наук в его старом центре в Кентукки, Государственном колледже. Он также предложил ему должность учителя. Однако Морган предпочел остаться у Джона Хопкинса.

Молодой Морган защитил диссертацию по эмбриологии морских пауков. Эта работа, которая была опубликована, принесла ему докторскую степень в 1890 году.

На вырученные от публикации диссертации деньги ученый совершил путешествие по Карибскому бассейну и Европе. В то же время он продолжал исследовать различные зоологические темы.

Карьера

В том же году, когда Морган получил докторскую степень, он получил предложение работать профессором морфологии в школе Брин-Мор, центре, являющемся побратимом Джона Хопкинса. Его работа заключалась в том, чтобы читать лекции пять дней в неделю, два раза в день. Это оставляло ему мало времени для исследований, деятельности, на которой он хотел сосредоточиться.

Поездка в Европу

Эта возможность заняться исследованием представилась ему в 1894 году, когда он переехал в Неаполь, чтобы провести серию исследований по эмбриологии гребневиков, формы жизни почти микроскопических размеров.

В итальянском городе он познакомился с немецкими учеными. Они объяснили ему новые теории о механике развития, которые предполагали преодоление существовавших в XIX веке.

Одна из научных дискуссий того времени была посвящена развитию эмбрионов. Одна из теорий утверждала, что наследственный материал был разделен между эмбриональными клетками и что они позже стали специфическими частями организма.

Другие эксперты, однако, утверждали, что развитие было вызвано эпигенетическими факторами. Морган был сторонником второй гипотезы.

Колумбийский университет

После того, как Морган вернулся в Брин-Мор в 1895 году, он начал работать полный рабочий день. Так продолжалось до 1904 года, когда он получил предложение поступить в Колумбийский университет в качестве исследователя без необходимости преподавать.

Морган, который в прошлом году опубликовал «Эволюция и адаптация», в которой он противоречил некоторым тезисам Дарвина о механизмах национального отбора, принял это предложение.

Несколько лет спустя, в 1908 году, Морган начал свои эксперименты с плодовой мушкой. Используя химию и радиацию, он вызвал мутации в некоторых образцах. Результаты подтвердили теорию, установленную Саттоном и Бовери.

По окончании работы с плодовой мушкой ученый возобновил занятия по эмбриологии. Кроме того, он также исследовал, как передаются гены.

В 1915 году он участвовал в новой развивающейся научной дискуссии: евгеника и защита расизма от науки. Морган был против этих идей.

В последние годы

Спустя годы, в 1928 году, Морган возглавил факультет биологии Калифорнийского технологического института. В этой новой должности он проводил исследования в области генетики, физиологии, эволюции, эмбриологии или биофизики.

Морган проработал в этом учреждении до 1942 года, когда он вышел на пенсию. Однако он сохранил за собой должность почетного профессора и, кроме того, продолжал исследования в некоторых областях.

Томас Хант Морган скончался от сердечного приступа 4 декабря 1945 года, когда ему было 79 лет.

Хромосомная теория наследственности

Хотя хромосомная теория наследования не была работой Моргана, именно его исследования подтвердили его постулаты.

Бовери и Саттон

Авторами теории были Теодор Бовери и Уолтер Саттон. Два исследователя, работая по отдельности, пришли к одним и тем же выводам в 1902 году.

Однако эта теория встретила серьезное противодействие в научном сообществе. Принятие было принято в 1915 году, когда Томас Хант Морган провел эксперименты, доказавшие правоту Саттона и Бовери.

Теория

Таким образом, хромосомная теория наследования утверждает, что гены расположены в определенных местах внутри хромосом. Их поведение во время мейоза (одной из форм размножения клеток) объясняет законы наследования Менделя.

Авторы теории проанализировали гены, то есть те фрагменты ДНК, которые содержат наследственные факторы. До этих исследований уже было возможно доказать существование хромосом и то, что они реплицируются во время деления клеток. Однако благодаря Бовери и Саттон выяснилось множество других деталей.

Среди прочего, они обнаружили, что хромосомы образуют гомологичные пары, одна от матери, а другая от отца. Таким образом, каждая гамета дает человеку половину генетического материала.

Теория повысила понимание того, почему одни аспекты наследуются, а другие нет. Так, например, известно, что одна хромосома содержит информацию о разном поле, а другая - информацию о цвете глаз. Независимость каждой черты означает, что одни передаются, а другие нет.

Подтверждение Моргана

Как уже отмечалось, сначала не была принята хромосомная теория. Морган, проведя свои эксперименты с плодовой мушкой, смог предоставить необходимые доказательства, подтверждающие его достоверность.

Морган заметил, что когда произошел мейоз, были пары хромосом, которые могли обмениваться некоторыми эквивалентными фрагментами друг с другом. Таким образом произошел обмен фрагментами ДНК и, следовательно, произошла так называемая генетическая рекомбинация.

Проведенные эксперименты

Э. Б. Уилсон, директор кафедры зоологии Колумбийского университета, в 1904 году убедил своего друга Томаса Ханта Моргана занять вновь созданную должность и заняться экспериментальной зоологией.

Аргумент Уилсона заключался в том, что необходимо понять, как происходит генетическая наследственность, чтобы понять развитие полноценного человека.

Морган принял предложение и начал экспериментировать с крысами и мышами. Однако характеристики этих животных были неадекватными. Вместо этого ученый выбрал плодовую мушку Drosophlia melanogaster.

У этого насекомого было множество преимуществ: небольшой размер, позволяющий хранить тысячи в лаборатории; его плодовитость в течение года; и его огромная репродуктивная способность. Кроме того, было очень легко отличить самцов от самок, а их эмбриональное развитие происходит вне. Последние облегчили изучение мутаций.

Последней причиной выбора плодовой мушки была ее простота - у нее всего четыре пары хромосом.

Морган начал свой эксперимент в 1907 году. Первоначально он намеревался поддерживать колонию мух только на несколько поколений, пока не произошла мутация. Однако следующие два года не принесли результатов.

Белые глаза

В 1909 году, после двух лет работы, усилия Моргана и его команды окупились. Ученый заметил, что у одной из мух в лаборатории была странная мутация, которую он назвал «белыми глазами», потому что его глаза имели этот цвет вместо красноватого цвета, типичного для этого вида.

Насекомое было самцом, и Морган использовал его для осеменения нескольких самок. Его цель состояла в том, чтобы проверить, передалась ли мутация новым поколениям. Однако у всего потомства глаза оставались красными.

Это заставило Моргана подумать, что случилось что-то странное. Следующим его шагом было пересечь пару мух дочери, чтобы посмотреть, что произойдет. На этот раз, к удивлению ученого, у нескольких из полученных экземпляров были белые глаза их «деда». Получив такой результат, Морган принялся за работу, пытаясь объяснить, что произошло.

Наследование, сцепленное с полом

Результаты исследований привели Моргана к выдвижению гипотезы о связи наследственности с полом. Таким образом, ученый подтвердил наличие признаков, связанных с X-хромосомой матери.

Позже Морган обнаружил другие характеристики, унаследованные таким же образом, что подтвердило его теорию. Именно тогда он начал использовать слово «ген» или «гены» для описания факторов, которые передавались из поколения в поколение вдоль Х-хромосомы.

Для Моргана все эти гены были частью хромосом. Все вместе они сформировали индивидуальную и видовую генетическую наследственность.

Прочие взносы

Томас Х. Морган продолжал работать с хромосомами, чтобы еще лучше понять, как происходит генетическая наследственность. Для этого он нарисовал линейные карты хромосом, в которых каждый ген находился в определенной позиции. В итоге выяснилось, что гены, ответственные за передачу характеристик, выстраиваются в каждую хромосому.

Это исследование было представлено в книге, которая стала эталоном для современной генетики: Механизм менделевской наследования.

Теория генов

В 1926 году Морган представил свою теорию генов. Это утверждало, что гены связаны в разные цепные группы. Аллели (пары генов, относящиеся к одной и той же генетической характеристике) всегда обменивались или скрещивались внутри одной группы. Это открытие принесло ему Нобелевскую премию 1933 года по физиологии и медицине.

Ссылки

1. EcuRed. Томас Хант Морган. Получено с ecured.cu
2. Ханская академия. Хромосомная основа наследования. Получено с es.khanacademy.org
3. Чей Рейес, Артуро. Томас Морган. Получено с сайта innovations.pe
4. Центр изучения ДНК, лаборатория Колд-Спринг-Харбор. Томас Хант Морган (1866-1945). Получено с dnaftb.org
5. Нобелевская премия. Томас Х. Морган. Получено с nobelprize.org
6. Природное образование. Томас Хант Морган: Ученый плодовой мухи. Получено с сайта nature.com
7. Аллен, Гарланд Эдвардс. Томас Хант Морган. Получено с britannica.com