THOMAS HUNT MORGAN: BIOGRAFIA, TEORIA CHROMOSOMÓW, EKSPERYMENTY - ARTE - 2025

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) był amerykańskim naukowcem specjalizującym się w badaniu genów. Urodzony we wrześniu 1866 r. Jego największym wkładem było wykazanie prawdziwości chromosomalnej teorii genów opracowanej przez Suttona i Boveriego. Jego praca udowodniła istnienie chromosomów płciowych, a także tak zwanego „dziedziczenia związanego z płcią”.

Aby potwierdzić tę teorię, genetyk przeprowadził kilka eksperymentów z muszką owocową (Drosophila melanogaster). Jego głównym zamiarem było sprawdzenie, czy teorie Gregora Mendla są prawdziwe i czy można je zastosować do zwierząt.

Thomas Hunt Morgan - źródło: Carl A. Gist / domena publiczna

Morgan, który miał trudne dzieciństwo i młodość, wcześnie interesował się nauką, zwłaszcza historią naturalną. W swojej karierze zawodowej brał udział w kilku z najgorętszych debat naukowych tamtych czasów, od teorii Darwina po formowanie się embrionów.

Nawet na emeryturze Morgan nadal prowadził badania na różne tematy. Po jego śmierci, Genetics Society of America ustanowiło na jego cześć doroczną nagrodę w celu uznania najważniejszych badań na ten temat: Medal Thomasa Hunta Morgana.

Biografia

Thomas Hunt Morgan urodził się 25 września 1866 roku w Lexington w stanie Kentucky (USA). Według niektórych jego biografów młody Thomas miał bardzo trudną młodość.

Studia

Kiedy Thomas miał 16 lat, rozpoczął studia w State College of Kentucky, obecnie uniwersytecie stanowym. Jego szkolenie w tym okresie koncentrowało się na nauce, zwłaszcza historii naturalnej. W okresie wakacyjnym pracował w United States Geological Survey.

W 1866 roku Morgan zakończył tę fazę studiów z tytułem Bachelor of Science. W tym samym roku, latem, przeniósł się do Massachusetts, aby rozpocząć naukę w szkole biologii. W tym ośrodku, należącym do Uniwersytetu Johna Hopkinsa, zaczął interesować się zoologią.

W ciągu następnych dwóch lat Morgan opublikował kilka prac. Jego inteligencja pozwoliła mu otrzymać tytuł magistra nauk ścisłych w jego starym centrum w Kentucky, State College. Zaproponował mu również stanowisko nauczyciela. Jednak Morgan wolał pozostać w John Hopkins.

Młody Morgan zrobił swoją pracę magisterską na temat embriologii pająków morskich. Praca ta, która została opublikowana, przyniosła mu doktorat w 1890 roku.

Za pieniądze uzyskane z publikacji swojej pracy naukowiec odbył podróż na Karaiby i do Europy. W tym samym czasie kontynuował badania różnych przedmiotów zoologicznych.

Kariera

W tym samym roku, w którym Morgan uzyskał stopień doktora, otrzymał propozycję pracy jako profesor morfologii w Bryn Mawr School, ośrodku partnerskim z Johnem Hopkinsem. Jego praca polegała na wygłaszaniu wykładów pięć dni w tygodniu, dwa razy dziennie. To pozostawiło mu mało czasu na badania, na czym chciał się skupić.

Wycieczka do Europy

Okazja do zbadania pojawiła się w 1894 roku, kiedy przeniósł się do Neapolu, aby przeprowadzić serię badań nad embriologią ctenoforów, formy życia o niemal mikroskopijnych rozmiarach.

We włoskim mieście zetknął się z niemieckimi naukowcami. Te wyjaśniły mu nowe teorie dotyczące mechaniki rozwoju, które zakładały przezwyciężenie tych, które obowiązywały w XIX wieku.

Jedna z ówczesnych debat naukowych dotyczyła rozwoju zarodków. Jedna z teorii głosiła, że ​​materiał dziedziczny został podzielony między komórki embrionalne i że później stały się one specyficznymi częściami organizmu.

Inni eksperci twierdzili jednak, że rozwój był spowodowany czynnikami epigenetycznymi. Morgan poparł tę drugą hipotezę.

Uniwersytet Columbia

Po powrocie Morgana do Bryn Mawr, w 1895 roku, zaczął pracować na pełny etat. Sytuacja ta trwała do 1904 roku, kiedy to otrzymał propozycję wstąpienia do Columbia University jako naukowiec bez konieczności nauczania.

Morgan, który rok wcześniej opublikował Ewolucję i adaptację, w której był sprzeczny z niektórymi tezami Darwina o mechanizmach selekcji narodowej, przyjął ofertę.

Kilka lat później, w 1908 roku, Morgan rozpoczął eksperymenty z muszką owocową. Używając chemii i promieniowania, spowodował mutacje w niektórych okazach. Wyniki potwierdziły teorię ustaloną przez Suttona i Boveriego.

Pod koniec pracy z muszką owocową naukowiec wznowił studia nad embriologią. Ponadto badał również, w jaki sposób dziedziczone są geny.

W 1915 r. Wziął udział w nowej debacie naukowej, która się rozwijała: eugenika i obrona rasizmu przed nauką. Morgan był przeciwny tym pomysłom.

Ostatnie lata

Wiele lat później, w 1928 roku, Morgan przejął wydział biologii w California Institute of Technology. Na tym nowym stanowisku prowadził badania z zakresu genetyki, fizjologii, ewolucji, embriologii czy biofizyki.

Morgan pracował w tej instytucji do 1942 roku, w którym przeszedł na emeryturę. Zachował jednak stanowisko profesora emerytowanego, a ponadto kontynuował badania w niektórych dziedzinach.

Thomas Hunt Morgan zmarł na zawał serca 4 grudnia 1945 r., Gdy miał 79 lat.

Chromosomalna teoria dziedziczności

Chociaż chromosomalna teoria dziedziczenia nie była dziełem Morgana, to jego badania potwierdziły jego postulaty.

Boveri i Sutton

Autorami teorii byli Theodor Boveri i Walter Sutton. Dwaj badacze, pracując oddzielnie, doszli do tych samych wniosków w 1902 roku.

Jednak teoria spotkała się ze znacznym sprzeciwem środowiska naukowego. Akceptacja nastąpiła w 1915 roku, kiedy Thomas Hunt Morgan przeprowadził eksperymenty, które dowiodły racji Sutton i Boveri.

Teoria

Podsumowując, chromosomalna teoria dziedziczenia stwierdza, że ​​geny są zlokalizowane w określonych miejscach wewnątrz chromosomów. Ich zachowanie podczas mejozy (jednej z form rozmnażania się komórek) wyjaśnia prawa dziedziczenia Mendla.

Autorzy teorii przeanalizowali geny, czyli te fragmenty DNA, które zawierają czynniki dziedziczne. Już przed tymi badaniami można było udowodnić istnienie chromosomów i ich replikację podczas podziału komórki. Jednak dzięki Boveriemu i Suttonowi wyszło na jaw wiele innych szczegółów.

Między innymi odkryli, że chromosomy łączą się w pary homologiczne, jeden od matki, a drugi od ojca. Dlatego każda gameta dostarcza człowiekowi połowę materiału genetycznego.

Teoria pozwoliła lepiej zrozumieć, dlaczego niektóre aspekty są dziedziczone, a inne nie. Tak więc, na przykład, wiadomo, że jeden chromosom zawiera informacje o różnej płci, podczas gdy inny dostarcza informacji o kolorze oczu. Niezależność każdej cechy oznacza, że ​​niektóre są przekazywane, a inne nie.

Morgan Confirmation

Jak zauważono, teoria chromosomów na początku nie została zaakceptowana. Morgan, dzięki swoim eksperymentom z muszką owocową, był w stanie dostarczyć niezbędnych dowodów, aby wykazać jej prawdziwość.

Morgan zauważył, że kiedy wystąpiła mejoza, istniały pary chromosomów, które mogły wymieniać ze sobą kilka równoważnych fragmentów. W ten sposób doszło do wymiany fragmentów DNA, a tym samym nastąpiła tzw. Rekombinacja genetyczna.

Przeprowadzono eksperymenty

EB Wilson, dyrektor wydziału zoologii na Uniwersytecie Columbia, przekonał swojego przyjaciela Thomasa Hunta Morgana w 1904 r. Do objęcia nowo utworzonego stanowiska i podjęcia zoologii eksperymentalnej.

Argument Wilsona był taki, że trzeba było zrozumieć, w jaki sposób zachodzi dziedziczenie genetyczne, aby zrozumieć rozwój całej jednostki.

Morgan przyjął ofertę i zaczął eksperymentować ze szczurami i myszami. Jednak cechy tych zwierząt nie były wystarczające. Zamiast tego naukowiec wybrał muszkę owocową Drosophlia melanogaster.

Zalety tego owada były wielorakie: niewielki rozmiar, który pozwalał trzymać tysiące w laboratorium; jego płodność przez cały rok; i jego ogromna zdolność reprodukcyjna. Ponadto rozróżnienie samców i samic było bardzo łatwe, a ich rozwój embrionalny zachodził na zewnątrz. Ta ostatnia ułatwiła badanie mutacji.

Ostatnim powodem wyboru muszki owocowej była jej prostota - ma tylko cztery pary chromosomów.

Morgan rozpoczął swój eksperyment w 1907 roku. Początkowo zamierzał utrzymać kolonię much tylko przez kilka pokoleń, aż do wystąpienia mutacji. Jednak kolejne dwa lata nie przyniosły rezultatów.

białe oczy

W 1909 roku, po dwóch latach pracy, wysiłki Morgana i jego zespołu opłaciły się. Naukowiec zauważył, że jedna z much w laboratorium miała dziwną mutację, którą nazwał „białymi oczami”, ponieważ jego oczy miały ten kolor zamiast typowego dla tego gatunku czerwonawego koloru.

Owad był samcem i Morgan użył go do zapłodnienia kilku samic. Jego celem było sprawdzenie, czy mutacja przeszła na nowe pokolenia. Jednak całe potomstwo zachowało czerwone oczy.

To sprawiło, że Morgan pomyślał, że stało się coś dziwnego. Kolejnym krokiem było przejście przez kilka much córki, aby zobaczyć, co się stanie. Przy tej okazji, ku zdziwieniu naukowca, kilka z powstałych okazów miało białe oczy swojego „dziadka”. Biorąc pod uwagę ten wynik, Morgan zabrał się do pracy, próbując wyjaśnić, co się stało.

Dziedziczenie powiązane z płcią

Wyniki badań skłoniły Morgana do wysunięcia hipotezy, że dziedziczność jest powiązana z płcią. W ten sposób naukowiec potwierdził, że istnieją postacie powiązane z chromosomem X matki.

Później Morgan znalazł inne cechy, które zostały odziedziczone w ten sam sposób, potwierdzając jego teorię. To wtedy zaczął używać słowa gen lub geny do opisania czynników, które przechodzą z pokolenia na pokolenie wzdłuż chromosomu X.

Dla Morgana wszystkie te geny były częścią chromosomów. To razem ukształtowało dziedziczenie genetyczne jednostki i gatunku.

Inne składki

Thomas H. Morgan kontynuował pracę z chromosomami, próbując jeszcze lepiej zrozumieć, jak zachodziło dziedziczenie genetyczne. Aby to zrobić, narysował liniowe mapy chromosomów, z każdym genem w określonej pozycji. Skończyło się na tym, że geny odpowiedzialne za przekazywanie cech ustawiły się w każdym chromosomie.

Badania te zostały przedstawione w książce, która stała się punktem odniesienia dla współczesnej genetyki: Mechanizm dziedziczenia mendlowskiego.

Teoria genów

W 1926 roku Morgan przedstawił swoją teorię genów. Twierdzono, że geny były połączone w różnych grupach łańcuchowych. Allele (pary genów związanych z tą samą cechą genetyczną) były zawsze wymieniane lub krzyżowane w ramach tej samej grupy. To odkrycie przyniosło mu w 1933 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny.

Bibliografia

1. EcuRed. Thomas Hunt Morgan. Uzyskany z ecured.cu
2. Khan academy. Podstawy dziedziczenia na chromosomach. Pobrane z es.khanacademy.org
3. Czyj Reyes, Arturo. Thomas Morgan. Uzyskane z innovations.pe
4. DNA Learning Center, Cold Spring Harbor Laboratory. Thomas Hunt Morgan (1866-1945). Pobrane z dnaftb.org
5. Nagroda Nobla. Thomas H. Morgan. Odzyskane z nobelprize.org
6. Edukacja przyrodnicza. Thomas Hunt Morgan: The Fruit Fly Scientist. Pobrane z nature.com
7. Allen, Garland Edwards. Thomas Hunt Morgan. Pobrane z britannica.com