THOMAS HUNT MORGAN: BIOGRAFIJA, TEORIJA KROMOSOMOV, POSKUSI - ARTE - 2026

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) je bil ameriški znanstvenik, specializiran za preučevanje genov. Njegov največji prispevek je bil rojen septembra 1866 in dokazal je verodostojnost kromosomske teorije genov, ki sta jo razvila Sutton in Boveri. Njegovo delo je dokazalo, da obstajajo spolni kromosomi, pa tudi tako imenovano "spolno povezano dedovanje".

Da bi potrdil to teorijo, je genetik opravil več poskusov s sadno muho (Drosophila melanogaster). Njegov glavni namen je bil ugotoviti, ali so teorije Gregorja Mendela resnične in ali jih je mogoče uporabiti tudi na živalih.

Thomas Hunt Morgan - Vir: Carl A. Gist / Public domain

Morgan, ki je imel težko otroštvo in mladost, je že zgodaj pokazal zanimanje za znanost, zlasti naravno zgodovino. V svoji poklicni karieri je sodeloval v številnih najbolj vročih znanstvenih razpravah tistega časa, od Darwinove teorije do nastanka zarodkov.

Morgan je že v pokoju nadaljeval z raziskovanjem različnih tem. Po njegovi smrti je Društvo genetikov Amerike v njegovo čast ustanovilo letno nagrado za priznanje najpomembnejše raziskave na to temo: medaljo Thomasa Hunt Morgan.

Življenjepis

Thomas Hunt Morgan se je rodil 25. septembra 1866 v Lexingtonu v Kentuckyju (ZDA). Po mnenju nekaterih njegovih biografov je imel mladi Thomas zelo naporno mladost.

Študije

Ko je bil Thomas star 16 let, je začel študirati na State College v Kentuckyju, zdaj državni univerzi. Njegovo šolanje v tem obdobju je bilo usmerjeno v naravoslovje, predvsem naravoslovje. Med počitniškimi obdobji je delal za ameriški geološki zavod.

Leta 1866 je Morgan to fazo študija končal s stopnjo diplomiranja. Istega leta poleti se je preselil v Massachusetts, da bi obiskal biološko šolo. Prav v tem centru, ki je pripadal univerzi Johna Hopkinsa, se je začel zanimati za zoologijo.

V naslednjih dveh letih je Morgan objavil več del. Njegova inteligenca mu je omogočila, da je bil izbran za magistra znanosti v svojem starem centru v Kentuckyju, State College. Ponudil mu je tudi učiteljsko mesto. Vendar je Morgan raje ostal pri Johnu Hopkinsu.

Mladi Morgan je naredil diplomsko nalogo o embriologiji morskih pajkov. To delo, ki je izšlo, mu je leta 1890 prislužilo doktorat.

Znanstvenik je denar, pridobljen z objavo diplomske naloge, uporabil za potovanje po Karibih in Evropi. Med tem je nadaljeval z raziskovanjem različnih zooloških predmetov.

Kariera

Istega leta, ko je Morgan doktoriral, je dobil ponudbo za delo profesorja morfologije na šoli Bryn Mawr, centra, pobratenega z Johnom Hopkinsom. Njegova naloga je bila predavati pet dni na teden, dvakrat na dan. To mu je ostalo malo časa za raziskovanje, dejavnost, na katero se je želel osredotočiti.

Izlet v Evropo

Ta priložnost za raziskovanje se mu je pojavila leta 1894, ko se je preselil v Neapelj, da bi opravil vrsto raziskav o embriologiji ktenoforjev, obliki življenja skoraj mikroskopske velikosti.

V italijanskem mestu je stopil v stik z nemškimi znanstveniki. Te so mu razložile nove teorije o mehaniki razvoja, ki naj bi premagale veljavne v 19. stoletju.

Ena izmed znanstvenih razprav tega časa se je osredotočila na razvoj zarodkov. Ena od teorij je trdila, da je bil dedni material razdeljen med zarodne celice in da so pozneje postali specifični deli organizma.

Drugi strokovnjaki pa so trdili, da so razvoj povzročili epigenetski dejavniki. Morgan se je zavzel za to drugo hipotezo.

Univerza Columbia

Potem ko se je Morgan leta 1895 vrnil v Bryn Mawr, je začel delati s polnim delovnim časom. To stanje je trajalo do leta 1904, ko je dobil ponudbo, da se pridruži univerzi Columbia kot raziskovalec, ne da bi mu bilo treba predavati.

Morgan, ki je prejšnje leto objavil Evolucijo in prilagoditev, v kateri je bil proti nekaterim Darwinovim tezam o mehanizmih nacionalne selekcije, je ponudbo sprejel.

Nekaj ​​let kasneje, leta 1908, je Morgan začel poskuse s sadno muho. S pomočjo kemije in sevanja je v nekaterih vzorcih povzročil mutacije. Rezultati so potrdili teorijo, ki sta jo ustanovila Sutton in Boveri.

Na koncu dela s sadno muho je znanstvenik nadaljeval študij embriologije. Poleg tega je raziskoval tudi, kako se dedujejo geni.

Leta 1915 je sodeloval v novi znanstveni razpravi, ki se je razvijala: evgenika in obramba rasizma pred znanostjo. Morgan je bil proti tem idejam.

Zadnja leta

Leta kasneje, leta 1928, je Morgan na kalifornijskem tehnološkem inštitutu prevzel oddelek za biologijo. Na tem novem položaju je izvedel raziskave genetike, fiziologije, evolucije, embriologije ali biofizike.

Morgan je v tej ustanovi delal do leta 1942, leta, ko se je upokojil. Vendar je obdržal položaj profesorja emeritusa in nadaljeval raziskovanje na nekaterih področjih.

Thomas Hunt Morgan je umrl od srčnega infarkta 4. decembra 1945, ko je bil star 79 let.

Hromosomska teorija dednosti

Čeprav kromosomska teorija o dedovanju ni bila delo Morgana, so njegove študije potrdile njegove študije.

Boveri in Sutton

Avtorja teorije sta bila Theodor Boveri in Walter Sutton. Oba raziskovalca, ki delujeta ločeno, sta dosegla enake sklepe leta 1902.

Vendar je teorija naletela na veliko nasprotovanje med znanstveno skupnostjo. Sprejemanje je prišlo leta 1915, ko je Thomas Hunt Morgan izvajal poskuse, ki so dokazali, da sta Sutton in Boveri imela prav.

Teorija

Če povzamemo, kromosomska teorija dedovanja navaja, da se geni nahajajo na točno določenih lokacijah na notranji strani kromosomov. Njihovo vedenje med mejozo (ena od oblik razmnoževanja celic) pojasnjuje Mendeljeve zakone dedovanja.

Avtorji teorije so analizirali gene, torej tiste fragmente DNK, ki vsebujejo dedne dejavnike. Pred temi raziskavami je bilo že mogoče dokazati obstoj kromosomov in da se med celico delijo. Vendar so se po zaslugi Boverija in Suttona pojavile številne druge podrobnosti.

Med drugim so odkrili, da gredo kromosomi v homolognih parih, enega od matere, drugega pa od očeta. Vsaka gameta torej človeku prispeva polovico genskega materiala.

Teorija je povečala razumevanje, zakaj so nekateri vidiki podedovani, drugi pa ne. Tako je na primer znano, da en kromosom vsebuje podatke o različnem spolu, drugi pa informacije o barvi oči. Neodvisnost vsake lastnosti pomeni, da se nekatere prenašajo, druge pa ne.

Morganova potrditev

Kot rečeno, teorija kromosomov sprva ni bila sprejeta. Morgan je s svojimi poskusi s sadno muho lahko zagotovil potrebne dokaze, ki so dokazali njegovo verodostojnost.

Morgan je opozoril, da je ob mejozi obstajal par kromosomov, ki bi si lahko izmenjal nekaj enakovrednih fragmentov med seboj. Tako so se izmenjali fragmenti DNK in zato je prišlo do tako imenovane genetske rekombinacije.

Opravljeni poskusi

EB Wilson, direktor oddelka za zoologijo na univerzi Columbia, je leta 1904 svojega prijatelja Thomasa Hunta Morgana prepričal, da je zavzel novoustanovljeni položaj in se lotil eksperimentalne zoologije.

Wilsonov argument je bil, da je treba razumeti, kako se genetsko dedovanje pojavlja, da bi razumeli razvoj popolnega posameznika.

Morgan je ponudbo sprejel in začel eksperimentirati s podganami in miši. Vendar značilnosti teh živali niso bile ustrezne. Namesto tega se je znanstvenik odločil za drosophlia melanogaster, sadno muho.

Prednosti te žuželke so bile številne: njegova majhnost, ki je omogočala, da je tisoče ostalo v laboratoriju; rodnost skozi vse leto; in njegova ogromna reproduktivna sposobnost. Poleg tega je bilo zelo enostavno razlikovati med samci in samicami, njihov embrionalni razvoj pa se dogaja zunaj. Slednje je olajšalo preučevanje mutacij.

Zadnji razlog za izbiro sadne muhe je bila njegova preprostost - ima le štiri pare kromosomov.

Morgan je začel eksperiment leta 1907. Sprva je nameraval ohraniti letečo kolonijo le nekaj generacij, dokler ni prišlo do mutacije. Naslednji dve leti pa nista prinesli rezultatov.

Bele oči

Leta 1909 so se po dveh letih dela trud Morgana in njegove ekipe izplačal. Znanstvenik je opazil, da ima ena od muh v laboratoriju čudno mutacijo, ki jo je imenoval "bele oči", ker so njegove oči imele to barvo namesto rdečkaste barve, značilne za vrsto.

Žuželka je bila moškega spola in Morgan jo je uporabil za osemenitev več samic. Njegov namen je bil preveriti, ali je mutacija prešla na nove generacije. Vendar so vsi potomci ohranili oči rdeče.

Morgan je zato pomislil, da se je zgodilo nekaj nenavadnega. Njegov naslednji korak je bil, da je prečkal nekaj hčerinskih muh, da bi videl, kaj se bo zgodilo. Ob tej priložnosti je na presenečenje znanstvenika imelo več vzorcev belih oči svojega "dedka". Glede na ta rezultat je Morgan odšel v službo in poskušal razložiti, kaj se je zgodilo.

Spolno povezano dedovanje

Izsledki preiskav so Morganu predlagali hipotezo, da je dednost povezana s seksom. Tako je znanstvenik potrdil, da obstajajo liki, povezani z materinim kromosomom X.

Kasneje je Morgan našel še druge značilnosti, ki so bile podedovane na enak način, kar potrjuje njegovo teorijo. Takrat je začel uporabljati besedo gen ali gene za opisovanje dejavnikov, ki so prehajali iz roda v rod vzdolž X kromosoma.

Za Morgana so bili vsi ti geni del kromosomov. Ti so skupaj oblikovali genetsko dediščino posameznika in vrste.

Drugi prispevki

Thomas H. Morgan je še naprej sodeloval s kromosomi, da bi skušal še bolje razumeti, kako je prišlo do genetskega dedovanja. Za to je narisal linearne karte kromosomov, pri čemer je vsak gen v določenem položaju. Na koncu se je pokazalo, da so geni, odgovorni za prenos značilnosti, razporejeni znotraj vsakega kromosoma.

Ta raziskava je bila predstavljena v knjigi, ki je postala referenca za sodobno genetiko: Mehanizem Mendelovega dedovanja.

Teorija genov

Morgan je leta 1926 predstavil svojo teorijo genov. To je trdilo, da so bili geni povezani v različnih verižnih skupinah. Alele (pari genov, povezanih z isto genetsko značilnostjo) so se vedno izmenjavali ali križali znotraj iste skupine. To odkritje mu je prineslo Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino leta 1933.

Reference

1. EcuRed. Thomas Hunt Morgan. Pridobljeno iz eured.cu
2. Akademija Khan. Kromosomska osnova dedovanja. Pridobljeno s es.khanacademy.org
3. Čigavi Reyes, Arturo. Thomas Morgan. Pridobljeno iz inovacij.pe
4. DNK učni center, laboratorij Cold Spring Harbor. Thomas Hunt Morgan (1866-1945). Pridobljeno z dnaftb.org
5. Nobelova nagrada. Thomas H. Morgan. Pridobljeno z nobelprize.org
6. Izobraževanje v naravi. Thomas Hunt Morgan: Znanstvenik s sadnimi muhami. Pridobljeno z Nature.com
7. Allen, Garland Edwards. Thomas Hunt Morgan. Pridobljeno iz britannica.com