ТОМАС ЛОВУВА МОРГАН: БИОГРАФИЯ, ХРОМОЗОМНА ТЕОРИЯ, ЕКСПЕРИМЕНТИ - ARTE - 2024

Томас Хънт Морган (1866-1945) е американски учен, специализиран в изучаването на гени. Роден през септември 1866 г., най-големият му принос е да демонстрира истинността на хромозомната теория на гените, разработена от Сътън и Бовери. Работата му доказа, че съществуват половите хромозоми, както и така нареченото „свързано с пола наследство“.

За да потвърди тази теория, генетикът проведе няколко експеримента с плодовата муха (Drosophila melanogaster). Основното му намерение беше да провери дали теориите на Грегор Мендел са верни и дали могат да се прилагат върху животни.

Томас Хънт Морган - Източник: Carl A. Gist / Public domain

Морган, който имаше тежко детство и младост, прояви ранен интерес към науката, особено към естествената история. По време на професионалната си кариера той участва в няколко от най-горещите научни дебати за онова време, от теорията на Дарвин до образуването на ембриони.

Дори в пенсия, Морган продължи да провежда изследвания по различни теми. След смъртта му, Генетичното дружество на Америка учреди в негова чест ежегодна награда за признаване на най-важните изследвания по темата: медалът на Томас Хънт Морган.

биография

Томас Хънт Морган е роден на 25 септември 1866 г. в Лексингтън, Кентъки (САЩ). Според някои от неговите биографи младият Томас е имал много трудна младост.

Проучвания

Когато Томас е на 16 години, той започва да учи в Държавния колеж в Кентъки, сега държавен университет. Обучението му през този период беше фокусирано върху науката, особено естествената история. По време на ваканционните периоди е работил за Геологическото проучване на Съединените щати.

През 1866 г. Морган завършва тази фаза на обучението си със степен бакалавър. Същата година, през лятото, той се премества в Масачузетс, за да посети училище по биология. Именно в този център, който принадлежи на университета Джон Хопкинс, той започва да проявява интерес към зоологията.

През следващите две години Морган публикува няколко произведения. Интелигентността му позволи да бъде избран, за да получи магистър на науката в стария си център в Кентъки, Щатския колеж. Предложил му е и преподавателска позиция. Морган обаче предпочете да остане при Джон Хопкинс.

Младият Морган направи дисертацията си за ембриологията на морските паяци. Тази работа, която беше публикувана, му спечели докторат през 1890г.

Ученият използва парите, получени от публикуването на дисертацията си, за да направи пътуване до Карибите и Европа. По време на същото той продължи да изследва различни зоологични теми.

кариера

Същата година, когато Морган получи докторска степен, той получи предложение да работи като учител по морфология в училището „Брин Маур“, център побратимен с Джон Хопкинс. Работата му беше да изнася лекции пет дни в седмицата, два пъти на ден. Това му остави малко време за изследвания, дейност, върху която той искаше да се съсредоточи.

Пътуване в Европа

Тази възможност да се изследва идва при него през 1894 г., когато той се премества в Неапол, за да извърши поредица от изследвания върху ембриологията на ктенофорите, форма на живот с почти микроскопичен размер.

В италианския град той влезе в контакт с немски учени. Те му обясниха новите теории за механиката на развитието, които предполагаха преодоляване на действащите през 19 век.

Една от научните дискусии за времето, фокусирана върху развитието на ембрионите. Една от теориите твърди, че наследственият материал е разделен между ембрионалните клетки и че по-късно те стават специфични части на организма.

Други експерти обаче твърдят, че развитието е причинено от епигенетични фактори. Морган подкрепя тази втора хипотеза.

Колумбийски университет

След като Морган се завръща при Брайн Маур, през 1895 г. той започва работа на пълно работно време. Тази ситуация продължава до 1904 г., когато той получава предложение да се присъедини към Колумбийския университет като изследовател, без да се налага да преподава.

Морган, който предишната година беше публикувал „Еволюция и адаптация“, в която противоречи на някои от тезите на Дарвин относно механизмите на националния подбор, прие предложението.

Няколко години по-късно, през 1908 г., Морган започва експериментите си с плодовата муха. Използвайки химия и радиация, той предизвиква мутации в някои образци. Резултатите потвърдиха теорията, установена от Сътън и Бовери.

В края на работата си с плодовата муха, ученият възобновява изследванията си по ембриология. Освен това той изследва и как гените се наследяват.

През 1915 г. той участва в нов научен дебат, който се развива: евгеника и защита на расизма от науката. Морган беше против тези идеи.

Последните години

Години по-късно, през 1928 г., Морган поема катедрата по биология в Калифорнийския технологичен институт. В тази нова позиция той извърши изследвания в областта на генетиката, физиологията, еволюцията, ембриологията или биофизиката.

Морган остава да работи в тази институция до 1942 г., годината, в която се пенсионира. Въпреки това той запази позицията си на професор emeritus и освен това продължи да прави изследвания в някои области.

Томас Хънт Морган почина от инфаркт на 4 декември 1945 г., когато беше на 79 години.

Хромозомна теория за наследствеността

Въпреки че хромозомната теория за наследяването не е дело на Морган, именно неговите изследвания потвърждават неговите постулати.

Бовери и Сътън

Авторите на теорията са Теодор Бовери и Уолтър Сътън. Двамата изследователи, работещи поотделно, стигат до еднакви заключения през 1902г.

Въпреки това, теорията среща значително противопоставяне сред научната общност. Приемането идва през 1915 г., когато Томас Хънт Морган провежда експерименти, които доказват, че Сътън и Бовери са прави.

Теорията

В обобщение, хромозомната теория за наследяването гласи, че гените са разположени на определени места от вътрешната страна на хромозомите. Поведението им по време на мейоза (една от формите на възпроизвеждане на клетки) обяснява законите на Мендел за наследяване.

Авторите на теорията анализирали гени, тоест онези фрагменти на ДНК, които съдържат наследствени фактори. Преди тези изследвания вече беше възможно да се докаже наличието на хромозоми и че те се реплицират по време на клетъчното делене. Благодарение на Бовери и Сътън обаче се появиха много други подробности.

Освен всичко друго, те откриха, че хромозомите отиват в хомоложни двойки, едната от майката, а другата от бащата. Следователно всяка гамета допринася половината от генетичния материал за човека.

Теорията увеличи разбирането защо някои аспекти са наследени, а други не. Така например е известно, че една хромозома съдържа информацията за различния пол, докато друга предоставя информацията за цвета на очите. Независимостта на всяка черта означава, че някои се предават, а други не.

Потвърждение на Морган

Както бе отбелязано, теорията за хромозомите не беше приета в началото. Морган, с експериментите си с плодовата муха, успя да предостави необходимите доказателства, за да демонстрира истинността му.

Морган отбеляза, че когато настъпва мейоза, има двойки хромозоми, които могат да обменят някои еквивалентни фрагменти помежду си. Така бяха разменени фрагменти от ДНК и поради това се проведе така наречената генетична рекомбинация.

Извършени експерименти

Е. Б. Уилсън, директор на отдела по зоология в Колумбийския университет, убеди приятеля си Томас Хънт Морган през 1904 г. да заеме новосъздадена позиция и да заеме експериментална зоология.

Аргументът на Уилсън беше, че е необходимо да се разбере как възниква генетичното наследяване, за да се разбере развитието на цялостен индивид.

Морган прие предложението и започна да експериментира с плъхове и мишки. Характеристиките на тези животни обаче не са адекватни. Вместо това ученият избрал Drosophlia melanogaster, плодовата муха.

Предимствата на това насекомо бяха многобройни: неговият малък размер, който позволи да се държат хиляди в лабораторията; плодородието му през цялата година; и огромният му репродуктивен капацитет. Освен това беше много лесно да се направи разлика между мъже и жени и тяхното ембрионално развитие се случва навън. Последното улесни изучаването на мутациите.

Последната причина за избора на плодовата муха беше неговата простота - тя има само четири двойки хромозоми.

Морган започва експеримента си през 1907 г. Първоначално той възнамеряваше да поддържа колонията за мухи само няколко поколения, докато не настъпи мутация. Следващите две години обаче не дадоха резултати.

Бели очи

През 1909 г., след две години работа, усилията на Морган и неговия екип се изплащат. Ученият забеляза, че една от мухите в лабораторията има странна мутация, която той нарече "бели очи", защото очите му имаха този цвят, вместо червеникавия цвят, типичен за вида.

Насекомото е мъжко и Морган го използва за осеменяване на няколко женски. Целта му беше да провери дали мутацията е преминала на новите поколения. Всички потомци обаче запазиха очите си червени.

Това накара Морган да си помисли, че се е случило нещо странно. Следващата му стъпка беше да пресече няколко дъщерни мухи, за да види какво ще се случи. По този повод, за изненада на учения, няколко от получените екземпляри имаха белите очи на своя „дядо“. Като се има предвид този резултат, Морган отиде на работа, опитвайки се да обясни какво се е случило.

Секс свързано наследство

Резултатите от разследванията накараха Морган да предложи хипотезата, че наследствеността е свързана със секса. Така ученият потвърди, че има герои, свързани с Х хромозомата на майката.

По-късно Морган намери други характеристики, които са наследени по същия начин, потвърждавайки неговата теория. Тогава той започна да използва думата ген или гени, за да опише факторите, които преминават от поколение на поколение по протежение на Х хромозомата.

За Морган всички тези гени са били част от хромозомите. Те заедно оформят индивидуалното и видово генетично наследство.

Други вноски

Томас Х. Морган продължи да работи с хромозоми, за да се опита да разбере още по-добре как е възникнало генетичното наследяване. За да направи това, той нарисува линейни хромозомни карти, като всеки ген е в определена позиция. Това показа, че гените, отговорни за предаването на характеристики, се подреждат във всяка хромозома.

Това изследване беше представено в книга, която се превърна в еталон за съвременната генетика: Механизмът на Менделското наследяване.

Теория на гените

През 1926 г. Морган представи своята теория за гените. Това твърди, че гените са свързани в различни верижни групи. Алели (двойки гени, свързани с една и съща генетична характеристика) винаги са били разменени или кръстосани в една и съща група. Това откритие му спечели Нобеловата награда за физиология и медицина през 1933 г.

Препратки

1. ЗАЩИТЕН. Томас Хънт Морган. Получено от eured.cu
2. Академия Хан. Хромозомната основа на наследяването. Получено от es.khanacademy.org
3. Чии Рейес, Артуро. Томас Морган. Получено от иновации.pe
4. ДНК център за обучение, лаборатория за студено пролетта Томас Хънт Морган (1866-1945). Извлечено от dnaftb.org
5. Нобеловата награда. Томас Х. Морган. Извлечено от nobelprize.org
6. Природообразование. Томас Хънт Морган: Ученият плодов мухар. Извлечено от nature.com
7. Алън, Гарланд Едуардс. Томас Хънт Морган. Извлечено от britannica.com