Морган ученый что открыл

Томас Хант Морган. Его биография и научный вклад в биологию

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

КВУЗ «Донецкий педагогический колледж»

Как особая наука биология выделилась из естественных наук в XIX, когда ученые обнаружили, что живые организмы обладают некоторыми общими для всех характеристиками. Термин »биология» был введен независимо несколькими авторами: Фридрихом Бурдахом в 1800, Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом в 1802 и Жаном Батистом Ламарком.

Хотя концепция биологии как особой естественной науки возникла в XIX веке, биологические дисциплины зародились ранее в медицине и естественной истории. Обычно их традицию ведут от таких античных ученых как Аристотель и Гален через арабских медиков аль-Джахиза, ибн-Сину, ибн-Зухра и ибн-аль-Нафиза.

Рост и углубление человеческих знаний привело к делению древнейших биологических наук на новые самостоятельные науки. Со временем появляются разделы биологии (биологические науки):

— Морфология (о внешнем строении живых организмов)

— Анатомия (о внутреннем строении организмов)

— Цитология (о клеточном строении организмов

— Гистология (о строении и функциях тканей)

— Биохимия (о химическом составе и обмене веществ

-Физиология (о процессах жизнедеятельности)

В каждой из этих наук многие великие ученые оставили свой вклад, среди которых есть и Томас Хант Морган.

В юношеском возрасте два летних сезона провёл в горах родного штата, занимаясь геологическими и биологическими изысканиями в экспедиции Геологической службы США.

В 1886 г. Моргану была присвоена степень бакалавра в Государственном колледже штата Кентукки. В 1887 г. он поступил в Университет Джона Хопкинса и три года спустя получил степень доктора философии за исследования в области эмбриологии морских пауков. Освоив сравнительные и описательные методы биологии, Морган пришёл к выводу, что с их помощью невозможно объяснить механизм наследственной передачи признаков.

В 1904 г. Морган был назначен профессором экспериментальной зоологии Колумбийского университета, где продолжил занятия эмбриологией.

В 1933 г. Моргану была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности».

Умер Томас Хант Морган в Пасадене 4 декабря 1945 г. от внезапного желудочного кровотечении

морган ученый хромосома наследственность

Томас Морган и его ученики (Г. Дж. Меллер, А. Г. Стертевант и др.) обосновали хромосомную теорию наследственности; установленные закономерности расположения генов в хромосомах способствовали выяснению цитологических механизмов законов Грегора Менделя и разработке генетических основ теории естественного отбора.

Идеальным объектом для генетических исследований дрозофила стала благодаря своим свойствам: у мушки всего 4 пары хромосом, её жизненный цикл составляет 10—20 суток, за которые одна самка даёт около 400 потомков.

Плодовых мушек легко изучать на протяжении всей их жизни. Кроме того, в клетках слюнных желез личинок дрозофил есть гигантские хромосомы, очень удобные для исследований, поскольку не нуждаются в микроскопах с очень большим увеличением.

С 1908 г. Морган начал свои исследования. Сначала он брал дрозофил в бакалейных и фруктовых магазинах.

Он вылавливал их сачком, получив на это разрешение хозяев магазинов, которые потешались над чудаком-мухоловом. Тридцатипятиметровая комната для опытов, так называемая «fly-room» (мушиная комната) в Колумбийском университете, где Морган проводил свои исследования, быстро стала притчей во языцех. Всё помещение было заставлено бутылками, банками, плошками и колбами, в которых летали тысячи мух, копошились прожорливые личинки, все стекла этих сосудов были обвешаны куколками дрозофил. Бутылок не хватало, и ходили слухи, что рано утром по пути к лаборатории Морган и его студенты похищали бутылки для молока, которые жители Манхеттена выставляли вечером за двери!

Морган изучал выращенных им мух. Оказалось, что они внешне довольно сильно отличаются: кроме обычных красноглазых мух встречаются белоглазые, желтоглазые и даже розовоглазые. Бывают мухи с длинными и короткими крыльями и мухи с искривлёнными сморщенными крылышками, не способные летать. Дрозофилы отличаются формой и окраской брюшка, ног, антенн и даже щетинок, укрывающих их тело.

Кроме того, Морган установил, что некоторые признаки передаются только самцам или только самкам. Он сделал вывод, что гены, отвечающие за эти признаки, локализованы в хромосомах, которые определяют пол. Так им было открыто существование половых хромосом.

Результатом исследования Морганом дрозофил стала хромосомная теория наследственности. Её мы будем изучать чуть позже. Главный постулат этой теории такой: материальную основу наследственности представляют собой хромосомы, в которых локализованы гены.

В 1933 г. Томас Морган был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине «За открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности». Он единственный из родоначальников генетики, кто удостоился такой чести.

Томас Хант Морган сделал немало смелых открытий и внес неоценимый вклад в развитие биологии. Вместе с учениками заново открыли законы, исследованные ещё в середине XIX века Грегором Менделем, после чего начала быстро развиваться генетика. К 1930-м годам сочетание популяционной генетики и теории естественного отбора породило современную эволюционную теорию или неодарвинизм.

Но наука не стоит на месте, с каждым годом ученые совершают все больше потрясающих и интригующих открытий. Кто знает, какой станет наша планета через несколько сотен лет.

Источник

Повелитель мух

Автор

Редактор

Каждая наука строится усилиями тысяч и тысяч ученых. Вклад каждого из них — важен и необходим. Но в каждой науке есть те, кого принято называть «отцами» или «основоположниками». Эти люди смогли сделать самые первые шаги, придумать алфавит, слагающий язык науки, которая появилась из их трудов. И, безусловно, если говорить о генетике, два первых шага сделали Грегор Мендель, открывший первые законы наследования, и Томас Морган, объяснивший, почему эти законы именно таковы. Или, говоря школьным языком, показал физический смысл открытых Менделем закономерностей. За что и был удостоен Нобелевской премии в 1933 году. Формулировка Нобелевского комитета: «за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности».

Рисунок 1. Тот самый роман «На берегу Севана».

Честно скажу, что фамилию нашего героя я услышал еще в детстве и в ярко негативном контексте. Книг тогда было не так много, как сейчас, и я читал всё, что под руку попадется. И как-то «попался под руку» роман Вахтанга Ананяна про Советскую Армению 1940–50-х годов. Помнится, очень недурной по сюжету, назывался он «На берегу Севана» (рис. 1). Но, разумеется, там был колхоз, и в нем, разумеется, были коровы-рекордистки, которые «бивали буржуазных коров, вейсманисток-морганисток эдаких». Что же, в ту пору были времена товарища Лысенко, и фамилия Томаса Ханта Моргана, одного из основоположников генетики, могла быть только нарицательно-отрицательной.

И это при том, что сей отрицательный персонаж с 1923 года был иностранным членкором АН СССР, а с 1932 — почетным членом советской Академии наук [1]. А вот то, что год спустя он стал нобелевским лауреатом, уже можно было списать на происки буржуазного мира, всегда притеснявшего отечественных ученых (вспомним любимый советскими историками сюжет о том, как Сванте Аррениус не позволил дать «нобелевку» своему конкуренту Менделееву).

К счастью, те времена давно уже прошли, а значит, можно смело рассказать биографию одного из тех, кто сделал серьезные прорывы в понимании того, как устроена жизнь, без опаски и без идеологической оценки.

Рисунок 2. Знаменитый прадед Т.Моргана — Фрэнсис Скотт Ки, автор слов гимна США.

Хотя. сейчас же у нас принято не любить Америку, а наш герой как-никак правнук (по матери) самогό Фрэнсиса Скотта Ки (рис. 2). Как, вы не слышали это имя? Это же американский Михалков и Эль-Регистан в одном флаконе! Юрист, поэт, автор поэмы «Оборона форта Макгенри» (1814 год), отрывок из которого — «Знамя, усыпанное звездами» был положен на британскую застольную мелодию, какое-то время считавшуюся народной, но позже выяснилось, что мелодию еще в 1780 году написал британский историк музыки Джон Стаффорд Смит. В общем, то, что получилось в итоге, с 1931 года стало официальным гимном США. То есть Морган еще успел застать триумф творения своего прадеда.

Томас был первенцем в семье дипломата Чарльтона Ханта Моргана (всего детей в семье было трое), но не пошел по стопам отца. Биографы Моргана пишут, что во время летних каникул будущий генетик обшаривал сельские районы Кентукки, собирая окаменелости (во второй половине XIX века был настоящий бум любительской палеонтологии). Так начался путь Томаса в то, что в наше время называют Life Sciences.

Свою бакалаврскую степень он получил в Кентуккском (экое прилагательное с четырьмя согласными!) государственном колледже сельского хозяйства и механики (ныне это университет). Именно там Морган познакомился с теорией Дарвина, однако продолжал заниматься почти чистой биологией. В Университете Джона Хопкинса, куда он поступил в 1887 году, Морган изучал физиологию, морфологию животных и эмбриологию. Свою докторскую степень он получил за изучение эмбриологии морских пауков. И если бы он, подобно многим ученым тех лет, занимался исключительно этим, вряд ли бы мы слышали фамилию Морган вне контекста «джентльменов удачи».

Достаточно долгое время (больше 15 лет) Морган занимался экспериментальной эмбриологией, его труды были посвящены связи регенерации и раннего эмбрионального развития. Но вопросы наследования всё равно возникали. Однако тогда о генетике и наследственности не было известно практически ничего.

Рисунок 3. Грегор Мендель — биолог и монах, открывший закономерности наследования моногенных признаков (ныне — законы Менделя). Этнический немец, уроженец Силезии, житель Моравии, гражданин Австрийской империи. Не получил признания современников и бросил занятия биологией, разочаровавшись в своей работе после неудачной попытки подтвердить «гороховые» результаты скрещиваниями организмов, закономерности наследования у которых отличается из-за партеногенеза (об этом знаем мы, он же просто «вытянул несчастливый билет»). Умер в 1884 г. аббатом Старобрненского монастыря. Но не зря на его могиле установлена плита с надписью «Мое время еще придет!» В начале XX в. его работу оценили уже под другим углом, а портреты Менделя вместе с любимым горошком растащили на марки по всей Европе.

Всё изменилось в 1900 году, когда в науку были введены результаты открытия почти полувековой давности, полученные уже 16 лет как умершим монахом, экспериментировавшим над горохом в монастырском огороде. Монаха звали Грегор Иоганн Мендель (рис. 3).

Его статья «Опыты над растительными гибридами» пролежала в изданном еще в 1866 году томе журнала «Verhandlungen des naturforschenden Vereins Brünn («Труды общества естественной истории Брно») никем не замеченной до 1900 года. Результаты Менделя — красивые соотношения в семенах гороха — вошли в науку; теперь осталась самая малость: объяснить их. Морган включился в игру.

Сам Мендель нечто, отвечающее за те или иные признаки, называл «факторами». В XX веке их начали называть «генами». В 1902 году Уолтер Саттон, американский генетик, один из основоположников хромосомной теории, предположил, что гены локализованы либо внутри, либо на поверхности неких структур клеточного ядра — хромосом. Однако это были всего лишь предположения. Надо сказать, что к этой идее Морган относился скептически. Как эмбриолог, он придерживался той теории, что хромосомы — это некий ранний продукт развития клетки.

Рисунок 4. Плодовая мушка — «рабочая лошадка» Моргана.

Дело было за материалом для опытов. Горох — это хорошо, но он растет долго, достойную статистику нужно копить годами, да и хромосом у него 14 штук. Требовался другой материал: быстро размножающийся, дешевый, с небольшим количеством хромосом и наследуемых признаков. На выручку пришла работа Уильяма Кастла, гарвардского ученого, который, в свою очередь, с подачи американского энтомолога Чарльза Вудворта начал работать с плодовой мушкой — чернобрюхой дрозофилой (Drosophila melanogaster) (рис. 4). Это оказался идеальный вариант для генетиков. Посудите сами — всего четыре пары хромосом, легко отличить самку от самца, через 12 дней после рождения дает потомство в 1000 особей. Мечта биолога, которому нужно накапливать статистику (отметим в скобках, что генетики XXI века тоже работают с этими мушками).

С 1908 года Морган с командой начинает опыты. Достаточно быстро становится понятно: да, именно хромосомы — носители генов. И гены — это действительно нечто материальное, имеющее свое место на (или в) хромосоме. По-хорошему, это уже был первый шаг к открытию ДНК.

Следующим шагом было наблюдение того, что красивые соотношения Менделя соблюдаются далеко не всегда. Какие-то признаки оказываются как бы сцеплены между собой и наследуются в сочетании. То есть сочетание двух признаков может встречаться у потомков заметно чаще, чем того требует соотношение Менделя. Морган делает логичный вывод: «сцепленные» гены находятся рядом и на одной и той же хромосоме. Он обнаружил четыре такие группы генов — в соответствии с четырьмя парами хромосом.

Это был еще один шаг в выяснении работы генетического аппарата и вскрытии механизмов наследственности.

Однако в 1912 году сотрудники, недавно пришедшие к Моргану, — Альфред Стертевант (уже в 1911 году показавший, что степень сцепленности генов обратно пропорциональна расстоянию между ними на хромосоме) и Кальвин Бриджес — сильно удивили босса. Они обнаружили, что сцепленные гены наследуются вместе реже, чем можно было ожидать. Так был открыт кроссинговер — явление рекомбинации хромосом (рис. 5), когда хромосомы в паре расщепляются и обмениваются генетическим материалом (правда, само физическое переплетение хромосом (хиазма) было открыто еще в 1909 году бельгийским цитологом Франсом Альфонсом Янсенсом).

Рисунок 5. Схематическое изображение кроссинговера. а — принцип кроссинговера; б — двойной кроссинговер. Рисунок из книги «Механизм менделевской наследственности» [2].

Рисунок 6. Герман Джозеф Мёллер. Если учитывать немецкое происхождение отца — Герман Йозеф Мюллер. Студент и соавтор Моргана, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1946 г.

Свой вклад в это открытие сделал и студент Моргана Герман Мёллер (рис. 6) — будущий лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1946 года и. учитель астрофизика Карла Сагана.

Итоги всех основных исследований были подведены в 1915 году в книге «Механизм Менделевской наследственности», авторами которой стали действующие персонажи предыдущего абзаца — все четверо [2]. Вместо простых законов Менделя в силу вступили законы Моргана, тоже имеющие количественное описание. Повторилась история с физикой: как ньютоновская механика стала частным случаем релятивистской механики, так и менделевское наследование стало частным случаем описанных Морганом и коллегами закономерностей.

Нобелевской премии Моргану пришлось подождать 18 лет. К удивлению многих, Морган отказался приезжать на церемонию вручения (впрочем, прислав свою банкетную речь [3] и приехав год спустя): он не хотел тратить время на трансатлантический рейс именно тогда, когда были открыты политенные (гигантские) хромосомы в слюнных железах личинок дрозофил. Новые горизонты исследований оказались для него гораздо интереснее.

Первоначально статья была опубликована в блоге автора на сайте Политехнического музея [4].

Источник

Томас Морган

Фото Все

Томас Морган — биография

В биографии великого американского ученого-генетика Томаса Моргана отражены основные вехи его жизни и научно-исследовательских достижений, которые позволили успешно развивать молекулярную биологию на протяжении многих лет.

Американского ученого Томаса Моргана по праву относят к величайшим биологам, сделавшим великие открытия для всего человечества. Выдающихся успехов он достиг при изучении хромосом и генов, что поставило молекулярную биологию на принципиально новый уровень и дало возможность прибегать к экспериментальным методам исследований в генетике.

Благодаря ему и Грегору Менделю впоследствии велись успешные работы по расшифровке генома, в области трансгенной селекции и генной инженерии.

Родиться в нужное время

В биографии Моргана не встретишь фактов преследования за свои убеждения, неразделения взглядов коллегами или забвения на определенном этапе жизненного пути. Это была долгая и счастливая жизнь всегда рядом с близкими и родными людьми, успешной карьерой преподавателя и исследователя, который и сегодня считается гением фундаментальной генетики. Представители данной науки и в наши дни чаще получают Нобелевскую премию относительно исследователей других областей. В начале 20 века благодаря работе Моргана и коллег были накоплены важные генетические данные, появились результаты исследования механизма клеточного деления (мейоза и митоза), сделаны выводы о роли хромосом и ядра клетки в наследовании признаков.

Так, хромосомная теория дала понять причину появления у человека наследственных заболеваний и позволила изменять экспериментально наследственную информацию, став стартовой точкой для современных генетических исследований. Хоть он и не являлся первооткрывателем, но сумел сформулировать постулаты изменившей весь мир теории. По сути, после разработок Моргана такие темы, как продление жизни, выращивание новых органов, человеческие трансформации, остаются только вопросами времени в современной действительности.

Аристократическое происхождение

Томас Морган, родившийся в США 25 сентября 1866 года, является племянником Гента Моргана, известного военачальника Армии Конфедерации, и сыном Ханта Моргана, американского консула на Сицилии и преуспевающего дипломата. Дед по линии матери ученого был автором национального гимна Америки. Мальчика с детства тянуло к таким наукам, как геология и биология, и уже в 10 лет он увлекался поиском необычных камней, изучением яиц птиц и перьев. Немного повзрослев, Томас в родных местах помогал участникам экспедиций Геологической службы США. И в 20-летнем возрасте он получает степень бакалавра после окончания колледжа.

Студенческая пора

В университете молодой человек уделяет много времени физиологии и морфологии животных. Первая научная работа касалась вопросов физиологии и строения морских пауков. Потом настал черед эмбриологии. Молодой ученый становится магистром, защищает диссертацию и возглавляет биологический факультет Брин-Майровского колледжа. Затем следует стажировка в неапольской Зоологической лаборатории в 1894 году и начало исследований в отношении наследственных признаков.

На тот момент была очень актуальной полемика между преформистами, уверенными в присутствии в гаметах структур, определяющих развитие организма, и эпигенистами, которые утверждали, что на формирование организма влияют внешние факторы. При этом Морган стоит по середине между позициями. В 1895 году Томас становится профессором и вскоре выпускает две книги: Development of the Frog’s Egg и Regeneration. Приоритетными направлениями его деятельности все же остаются эволюция и наследственность. В брак ученый вступает в 1904 году с Лилиан Воган Сэмпсон, своей студенткой, которая не только родила четверых детей, но еще стала надежным помощником в исследованиях.

Колумбийский университет

Работая в университете с 1903 года на кафедре экспериментальной зоологии, за 24 года Томас Морган успевает сделать самые знаковые в истории открытия в области наследования и эволюции. Исследователи того времени искали подтверждения теории Менделя в отношении естественного отбора, и Морган в возрасте 43 лет лично проверяет правоту исследований коллеги. В результате успешной работы он на долгие годы приобретает звание «повелителя мух». В качестве объекта опытов он выбирает мушек дрозофил, которые становятся «священной коровой» генетиков на все предстоящее столетие.

Самое главное, что у этих мушек имеется только 4 хромосомы, которые легко поддаются изучению на протяжении всех 3 месяцев жизни дрозофил. Успешные опыты ученому Томасу Моргану помогали проводить его талантливые студенты, которые приняли активное участие в организации лаборатории №213 — легендарной «мушиной комнаты» в стенах Колумбийского университета.

Новаторство в преподавании

Та самая прославленная на весь мир колумбийская лаборатория стала местом для ознакомительного посещения для многих известных ученых. Благодаря этой небольшой комнатке площадью всего в 24 квадратных метра была изменена организация самого учебного процесса. Морган основывался в работе на принципах демократии, отсутствия субординации, свободного обмена мнениями, мозгового коллективного штурма, полной прозрачности. Его методика стала основой для преподавателей американских ВУЗов, а затем и европейских.

Долгие два года Морган с коллегами бьются почти безрезультатно над решением вопросов наследования мутаций. Однако потом происходит настоящее чудо — рождаются мушки с измененными признаками, что позволило сформулировать впоследствии теорию наследования. Скрещивание особей, подсчет тысяч потомков, тысячи бутылок с дрозофилами — все это стало ценой успеха ученого. Были получены доказательства наследования, сцепленного с полом, и хранения на конкретном участке хромосомы данных о признаке. Результаты были оформлены в статью под названием «Наследование, сцепленное с полом».

Хромосомная теория

Успешным результатом всей деятельности Томаса Моргана является обоснование теории наследования. Ее основа — материальным базисом наследственности выступают хромосомы, где гены расположены в линейном порядке. Морган открыл сцепленные гены, которые наследуются вместе, а также признаки, наследуемые согласно полу.

Признание достижений

В течение нескольких лет Томас Морган становится членом многих академий по всему миру, и Академии наук СССР в 1923 году в том числе. А через 10 лет ученый был удостоен высокого звания лауреата Нобелевской премии за открытия в области влияния хромосом на наследственность. Премию Морган поделил с коллегами Стартеваном и Бриджесом. В коллекции великого ученого подаренная в 1924 году Медаль Дарвина, в 1939 году — медаль Копли, в честь него назван факультет биологии в штате Кентуки, а также премия Общества генетиков Америки, проходящая ежегодно. Кроме того, в генетике существует понятие морганида — единица сцепления генов. С 1928 года он долгие годы руководил в Калифорнийском технологическом институте Кирхгофовской лабораторией. Причиной смерти ученого в 1945 году стало желудочное кровотечение.

В качестве заключения

Конечно, Томас Морган сделал неоценимый вклад в биологию, который сопоставим с первым полетом в космос или открытием атомного ядра в физике. Это был благородный и добрый человек с хорошим чувством юмора, неприхотливый в быту и всегда уверенный в себе. Он не гнался за известностью, не мечтал стать легендой, а, наоборот, хотел человечество избавить от мифов и предрассудков. Генетик отлично разбирался в предмете, который изучал. Несмотря на все свои великие открытия, Томас Морган смог оставаться на протяжении всей жизни просто биологом.

Источник

Нобелевские лауреаты: Томас Хант Морган

Американский биолог, один из основоположников генетики Томас Хант Морган

Johns Hopkins/Wikimedia Commons/Getty Images/Indicator.Ru

Как муха заменила горох, почему научные открытия оказались интереснее вручения Нобелевской премии и как к почетному члену АН СССР относились исключительно в негативном контексте, читайте в рубрике «Как получить Нобелевку».

Фамилию нашего героя я услышал еще в детстве, причем в ярко негативном контексте. Книг тогда было не так много, как сейчас, и я читал все, что под руку попадется. И «попался под руку» как-то некий роман про Советскую Армению 1940−50-х годов (кстати, очень недурной по сюжету). Разумеется, там был колхоз, и в нем, разумеется, были коровы-рекордистки, которые «бивали буржуазных коров, вейсманисток-морганисток эдаких». Что же, в ту пору были времена товарища Лысенко, и фамилия Томаса Ханта Моргана, одного из основоположников генетики, могла быть только нарицательно-отрицательной.

И это при том, что этот самый отрицательный персонаж с 1923 года был иностранным членом-корреспондентом АН СССР, а с 1932 – почетным членом советской Академии наук. Тот факт, что год спустя он стал Нобелевским лауреатом, можно было и списать на происки буржуазного мира, всегда притеснявшего отечественных ученых (см. статью про Сванте Аррениуса). К счастью, те времена давно уже прошли. Поэтому мы смело расскажем научную биографию человека, который сделал серьезный прорыв в понимании того, как устроена жизнь, без идеологической оценки. Итак, Томас Хант Морган.

Томас Хант Морган

Родился 25 сентября 1866 года, Лексингтон, США

Умер 4 декабря 1945 года, Пасадена, США

Нобелевская премия по физиологии и медицине 1933 года.Формулировка Нобелевского комитета: «За открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности»

По матери Морган правнук самого Фрэнсиса Скотта Ки — американского Михалкова и Эль-Регистана в одном флаконе. Он был юристом, поэтом, автором поэмы «Оборона форта Макгенри» (1814 год), отрывок из которой – «Знамя, усыпанное звездами» — был положен на британскую застольную мелодию и с 1931 года стал официальным гимном США. Морган еще успел застать триумф творения своего прадеда.

Его отец, Чарльтон Хант Морган, был дипломатом, но первенец (всего детей в семье было трое) не пошел по стопам отца. Биографы Моргана пишут, что во время летних каникул будущий генетик обшаривал сельские районы Кентукки, собирая окаменелости (во второй половине XIX века был настоящий бум любительской палеонтологии). Так начался путь Томаса к тому, что в наше время называют Life Sciences. Свою бакалаврскую степень он получил в кентуккском (экое прилагательное с четырьмя согласными!) государственном колледже. Именно там Морган познакомился с теорией Дарвина, однако продолжал заниматься почти чистой биологией.

В Университете Джонса Хопкинса, куда будущий нобелиат поступил в 1887 году, он изучал физиологию, морфологию животных и эмбриологию. Докторскую степень Морган получил за изучение эмбриологии морских пауков. И если бы он, подобно многим ученым тех лет, занимался исключительно этим, вряд ли мы услышали бы фамилию Морган вне контекста «джентльменов удачи». Достаточно долгое время, больше 15 лет, Томас Хант Морган занимался экспериментальной эмбриологией, его труды были посвящены связи регенерации и раннего эмбрионального развития. Но вопросы наследования все равно возникали. Однако тогда о генетике и наследственности не было известно практически ничего.

Все изменилось в 1900 году, когда в науку были введены результаты исследований почти полувековой давности, полученные уже 16 лет как умершим монахом, экспериментировавшим над горохом в монастырском огороде. Монаха звали Грегор Иоганн Мендель. Его статья «Опыты над растительными гибридами» была издана еще в 1866 году в журнале Verhandlungen des naturforschenden Vereins Brünn (Труды общества естественной истории Брно), но до 1900 года ее почти никто не прочитал. Полученные Менделем красивые соотношения вошли в науку, теперь осталась самая малость – объяснить их.

Морган включился в игру. Сам Мендель нечто, отвечающее за те или иные признаки, называл «факторами». В XX веке их начали называть «генами». В 1902 году Уильям Саттон, американский биолог, предположил, что гены расположены либо внутри, либо на поверхности неких структур клеточного ядра – хромосом. Однако все это было лишь предположениями. Надо сказать, что Морган к идее Саттона относился скептически. Как эмбриолог он придерживался той теории, что хромосомы – это некий ранний продукт развития клетки. Дело было за материалом для опытов.

Горох это хорошо, но он растет долго, хорошую статистику копить долго, да и хромосом у него целых 14 штук. Требовался другой материал: быстро размножающийся, дешевый, с небольшим количеством хромосом и наследуемых признаков. На выручку пришла работа Уильяма Касла, гарвардского ученого, который, в свою очередь, с подачи американского энтомолога Чарльза Вудворта начал работать с плодовой мушкой, чернобрюхой дрозофилой (Drosophila melanogaster).

Этот вариант оказался для генетиков идеальным. Посудите сами – всего четыре пары хромосом, легко отличить самку от самца, через 12 дней после рождения дает потомство в 1000 особей. Мечта биолога, которому нужно накапливать статистику. Морган с командой начинает опыты с 1908 года. Достаточно быстро стало понятно: да, именно хромосомы – носители генов. И гены – это действительно нечто материальное, имеющее свое место в хромосоме. По-хорошему, это уже был первый шаг к открытию ДНК.

Следующим шагом стало наблюдение: красивые соотношения Менделя соблюдаются далеко не всегда. Какие-то признаки оказываются как бы сцеплены между собой и наследуются в сочетании. То есть сочетание двух признаков может встречаться у потомков заметно чаще, чем того требует соотношение Менделя. Морган делает логичный вывод: «сцепленные» гены находятся рядом и на одной и той же хромосоме. Он обнаружил четыре такие группы генов – в соответствии с четырьмя парами хромосом. Это был следующий шаг в понимании работы генетического аппарата и наследственности.

Однако в 1912 году сотрудники, недавно пришедшие к Моргану, Альфред Стертеван (уже в 1911 году показавший, что степень сцепленности генов обратно пропорциональна расстоянию между ними на хромосоме) и Кальвин Бриджес сильно удивили босса. Они обнаружили, что «сцепленные» гены наследуются вместе реже, чем можно было ожидать. Так был открыт кроссинговер – явление рекомбинации хромосом, когда хромосомы в паре могут расщепляться и обмениваться генетическим материалом (правда, само физическое переплетение хромосом было открыто еще в 1909 году бельгийским цитологом Франсом Альфонсом Янсенсом).

Кроссинговер. Иллюстрация из книги Моргана

Свой вклад в это открытие сделал и студент Моргана Герман Джозеф Меллер – будущий лауреат нобелевской премии по физиологии и медицине 1946 года и научный руководитель астрофизика Карла Сагана (тот успел и генетикой позаниматься). Итоги всех основных исследований были подведены в 1915 году в книге «Механизм менделевской наследственности», авторами которой стали все четверо ученых из предыдущего абзаца. Вместо простых законов Менделя в силу вступили законы Моргана, тоже имеющие количественное описание.

Герман Джозеф Мёллер

Повторилась история с физикой: как ньютоновская механика стала частным случаем релятивистской механики, так и закон Менделя стал частным случаем описанных Морганом и коллегами закономерностей. Высшей награды Моргану пришлось подождать 18 лет. Кстати, любопытный факт: в списке номинантов этого года есть один очень громкий персонаж, так и не получивший своей премии: Зигмунд Фрейд.

К удивлению многих, Морган отказался приехать на церемонию вручения (впрочем, прислав свою речь на банкете и приехав год спустя): он не хотел тратить время на трансатлантический рейс в то время, как были открыты политенные (гигантские) хромосомы в слюнных железах личинок дрозофил. Новые горизонты исследований оказались для него гораздо интереснее.

Источник