Морган вклад в биологию. Научный вклад томаса ханта моргана

Величайшими прозрениями в биологии XIX-XX столетий по праву считаются работы Чарльза Дарвина об эволюции, Грегора Менделя о наследственности и изменчивости и Томаса Ханта Моргана о генах и хромосомах. Именно работы Моргана открыли для генетики экспериментальный путь развития. Грегор Мендель и Томас Хант Морган - биологи, которые стали корифеями и и именно им должны быть благодарны все современные молекулярные биологи. Их интуитивно выбранные объекты исследований открыли двери в мир расшифровки генома, генной инженерии и трансгенной селекции.

В нужное время и в нужном месте

Биография Томаса Ханта Моргана не содержит трагического отторжения коллегами, преследования за свои идеи, одиночества, незаслуженного забвения и неоцененности при жизни. Он прожил долго в окружении близких людей, построил успешную карьеру исследователя и преподавателя, стал одним из корифеев и икон фундаментальной генетики - науки, представители которой и сегодня получают больше Нобелевских премий, чем ученые любой другой сферы.

Работы Томаса Ханта Моргана и его учеников-соавторов начала XX века впитала все накопленные генетические данные, итоги исследования деления клетки (митоза и мейоза), выводы о роли клеточного ядра и хромосом в наследовании признаков. Его хромосомная теория объяснила природу наследственных патологий человека, позволила экспериментально изменять наследственную информацию и стала началом современных методов генетических исследований. Не будучи первооткрывателем, Томас Хант Морган сформулировал постулаты теории, которая изменила мир. После его работ фантазии писателей о продлении жизни, трансформациях человека и сотворении новых органов стали всего лишь вопросом времени.

Аристократическое происхождение

Осенним днем, 1866 года в городе Лексингтон американского штата Кентукки, родился племянник легендарного генерала Армии Конфедерации Френсиса Гента Моргана и правнук первого миллионера юго-западной части США. Его отец Чарльстон Хант Морган - успешный дипломат, консул Америки на Сицилии. Мать - Эллен - внучка автора американского национального гимна Френсиса Скотта Ки. Томаса с детства интересовали биология и геология. С десятилетнего возраста он все свободное время собирал в окрестностях камни, перья и яйца птиц в горах Кентукки. Став старше, он все лето помогал исследовательским группам Геологической службы США в тех же горах, которые уже были для него родными. По окончании школы мальчик поступил в колледж Кентукки, в 1886 году получил степень бакалавра.

Студенческие годы

После окончания школы Томас Морган поступил в единственный в то время университет - имени в Балтиморе (штат Мериленд). Там он увлекся морфологией и физиологией животных. Его первая научная работа была о строении и физиологии Затем он занялся эмбриологией в лаборатории Вудс-Холл, посетив Ямайку и Багамы. Он получает степень магистра, защищает диссертацию, а в 1891 году возглавляет факультет биологии Брин-Майровского колледжа. С 1894 года Томас Хант Морган стажируется в Зоологической лаборатории Неаполя. От изучения эмбриологии ученый переходит к изучению наследования признаков. В то время в научных кругах велись споры преформистов (сторонников наличия в гаметах структур, предопределяющих формирование организма) и эпигенистов (сторонников развития под воздействием внешних факторов). Атеист Томас Хант Морган занимает среднюю позицию в данном вопросе. Вернувшись в 1895 году из Неаполя, он получает звание профессора. Изучая способности регенерации, он пишет две книги - The Development of the Frog’s Egg (1897) и Regeneration (1900), но продолжает заниматься наследственностью и эволюцией. В 1904 году Томас женился на своей студентке Лилиан Воган Сэмпсон. Она не только родила ему сына и трех дочерей, но и стала его соратником и помощником в работе.

Колумбийский университет

С 1903 года Морган занимает пост профессора кафедры экспериментальной зоологии в упомянутом университете. Именно тут он проработает 24 года и сделает свои знаменитые открытия. Эволюция и наследование - главные темы научной среды того времени. Ученые ищут подтверждение теории естественного отбора и «переоткрытых» Хьюго де Фризом законов наследования Менделя. Сорокачетырехлетний Томас Хант Морган решает экспериментально проверить правоту Георга Менделя и на долгие годы становится «повелителем мух» - мушек дрозофил. Удачный выбор объекта для экспериментов сделал этих насекомых «священной коровой» всех генетиков на долгие столетия.

Удачный объект и соратники - залог успеха

Drosophila melanogaster - маленькая красноглазая плодовая мушка - оказалась идеальным объектом экспериментов. Ее легко содержать - в полуторалитровой бутылке из-под молока отлично существуют до тысячи особей. Она размножается уже на второй неделе жизни, у нее хорошо выражен половой диморфизм (внешние отличия мужских и женских особей). И самое главное, у этих мух всего четыре хромосомы, и их можно изучать на протяжении всей их трехмесячной жизни. В течение года наблюдатель может отследить изменения и наследование признаков в более чем в тридцати поколениях. Опыты Моргана помогали проводить его наиболее талантливые студенты, ставшие соратниками и соавторами - Келвин Бриджерс, Альфред Стертеван, Герман Джозеф Меллер. Именно так, из украденных у жителей Манхеттена молочных бутылок, была оборудована легендарная «мушиная комната» - лаборатория № 613 в корпусе Шемерон Колумбийского университета.

Преподаватель-новатор

Моргановская «мушиная комната» не только прославилась на весь мир и стала местом паломничества ученых. Эта комнатка площадью 24 м 2 изменила саму организацию учебного процесса. Ученый строил работу на принципах демократии, свободного обмена мнений, отсутствия субординации, полной прозрачности для всех участников и коллективного мозгового штурма при обсуждении результатов и планировании экспериментов. Именно такая методика обучения стала превалирующей во всех вузах Америки, а позднее распространилась в Европу.

Дрозофила с розовыми глазами

Морган и его ученики начали эксперименты, поставив перед собой задачу выяснения принципов наследования мутаций. Долгие два года разведения мух не давали никакого видимого прогресса. Но случилось чудо - появились особи с розовыми глазками, рудиментами крыльев, желтым тельцем, и именно они дали материал для появления теории наследования. Многочисленные скрещивания и подсчет тысяч потомков, полки с тысячами бутылок и миллионами дрозофил - такова цена успеха. Убедительные доказательства сцепленного полом наследования и хранения информации о признаке в конкретном участке (локусе) хромосом появились в статье ученого «Наследование, сцепленное с полом» («Sex Limited Inheritance in Drosophila», 1910).

Хромосомная теория

Результатом всех экспериментов, вкладом в биологию Томаса Ханта Моргана стала его теория наследования. Главный ее постулат - материальной основой наследственности являются хромосомы, в которых в линейном порядке располагаются гены. Открытия Томаса Ханта Моргана сцепленных генов, наследуемых вместе, и признаков, которые наследуются с полом, ошарашили мир («Механизмы менделеевской наследственности», 1915). И случилось это спустя всего несколько лет после введения в биологию самого понятия «ген» как структурной единицы наследственности (В. Йоханнсен, 1909).

Профессиональное признание

Хоть шлейф вселенской славы и не тянулся за ученым, его своим членом делают одна академия за другой. В 1923 году он стал и членом Академии наук СССР. Член Лондонского королевского общества, Американского философского общества и множества других всемирно признанных организаций. В 1933 году за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности биолог удостоен Нобелевской премии, которую он сам разделил с Бриджесом и Стартеваном. В его арсенале медаль Дарвина (1924) и медаль Копли (1939). Его имя носит факультет биологии Кентукки и ежегодная премия Общества генетиков Америки. Морганидой названа единица сцепления генов.

После славы

С 1928 года и до самой смерти профессор Томас Морган возглавлял Кирхгофовские лаборатории Калифорнийского технологического института (Пасадена, США). Тут он стал организатором Отделения биологии, которое вырастило семерых лауреатов Нобелевской премии по генетике и эволюции. Он продолжал заниматься законами наследования у голубей и редких мышей, регенерацией и развитием вторичных половых признаков у саламандр. Он даже купил и оборудовал лабораторию в калифорнийском городке Корона дель Мар. Он умер внезапно в Пасадене 4 декабря 1945 года от открывшегося желудочного кровотечения.

Подводя итог

Если кратко, вклад Томаса Ханта Моргана в биологию сравним с такими прорывами человеческой мысли, как открытие ядерного ядра в физике, освоение человеком космического пространства, развитие кибернетики и вычислительной техники. Доброжелательный человек с тонким чувством юмора, уверенный в себе, но простой и неприхотливый в быту - таким его запомнили родные и соратники. Первооткрыватель, который не стремился стать героем мифов, а, наоборот, хотел избавить мир от мифов и предрассудков. Который обещал не сенсации, а научное понимание предмета. Во времена, когда поэты были больше, чем поэты, а великие ученые были больше, чем великие ученые, Томас Хант Морган сумел остаться просто биологом.

Томас Хант Морган

Томас Хант Морган - известный биолог и генетик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине за 1933 год.
Томас Хант Морган родился в штате Кентукки 25 сентября 1866 года, в весьма знатной, по американской мерке, семье дипломата. Морган был правнуком композитора Фрэнсиса Скотта
Ки, автора гимна США.
В 1886 году Томас Морган закончил Государственный колледж штата Кентукки и получил степень бакалавра.
В 1887 году Морган поступил в Университет Джона Хопкинса, а в 1890 году получил докторскую степень за исследование зародышей морских пауков и в этом же году – стипендию Адама Брюса, что позволило ему поехать в Европу в Морскую Зоологическую лабораторию. Там он познакомился с Хансом Дрихом и Куртом Хербстом. Именно под влиянием Дриха Морган начал интересоваться экспериментальной эмбриологией.
В 1888–1889 занимался научными изысканиями в Американском Комитете по рыбному хозяйству.
В 1891 году Томас Морган приступил к работе в качестве адъюнкт-профессора биологии в женском колледже Брин-Майре.
В 1901 году вышел первый фундаментальный труд Моргана Регенерация, посвященный способностям некоторых видов восстанавливать утраченные части тела.
С 1904 по 1928 занимал должность профессора экспериментальной зоологии в Колумбийском университете (Нью Йорк), а с 1928 по 1945 – профессора биологии и директора лаборатории в Калифорнийском технологическом институте (Пасадена). В последние годы жизни приобрел маленькую лабораторию в Корона дель Мар (Калифорния).
В 1904 году Морган женился на Лилиан Воган Сэмпсон, своей студентке из Брин-Майра.
Когда стали известны результаты Августа Вейсмана, выяснившего, что наследственные качества передаются с помощью хромосом, ученые вспомнили о другом ученом - Менделе, который еще раньше показал, что наследственность передается генами.
Сначала Томас Морган скептически отнесся к теориям, утверждавшим, что хромосомы являются носителями наследственности. Таким же образом Морган не принимал и дарвиновскую гипотезу о накоплении постепенных изменений.
В 1902 биолог У.Саттон предположил, что единицы наследственности (гены) размещаются внутри или на поверхности структур клеточного ядра, называемых хромосомами. Морган был с этим не согласен, считая, что хромосомы представляют собой продукты ранней стадии развития организма. Ему больше нравилась идея, высказанная голландцем Гуго де Фризом, о том что новый вид образуется в результате мутаций. Для того чтобы подтвердить эту гипотезу, Томас Морган стал искать удобный объект для исследований. Ему нужно было неприхотливое животное с быстрым жизненным циклом.
Еще в 1900–1901 К.В.Вудворт изучал дрозофилу в качестве подопытного материала и первым высказал предположение, что дрозофила может быть использована в генетических исследованиях, в частности, для изучения близкородственнного размножения. У дрозофилы всего 4 пары хромосом, она начинает размножаться через две недели после своего появления на свет и после 12 дней приносит потомство в 1000 особей. Ее легко изучать в течение жизни, продолжительность которой составляет всего 3 месяца. Вдобавок она почти ничего не стоит. С дрозофилой работали также В.Е.Кастл и Ф.Е.Лутц, которые предложили Моргану работать с плодовой мушкой.
С 1908 года Морган начал наблюдения за дрозофилой, которая идеально подходила для изучения наследственности.
Моргановская fly - room (мушиная комната) в Колумбийском университете стала легендарной. Во множестве банок и бутылок выводились из личинок и отдавали себя науке мириады мух. Бутылок все время не хватало, и, если верить сказанию, то ранним утром по пути в лабораторию Морган и его студенты похищали бутылки для молока, которые манхэттенские жители выставляли вечером за двери.
Выращивая мух в стеклянных банках и наблюдая их под микроскопом, Морган обнаружил появление кроме обычных красноглазых мух, белоглазых, желтоглазых и даже мух с розовыми глазами. За десять лет было обнаружено множество различных мутантов у дрозофилы.
Морган скрещивал мух, следя за огромным количеством признаков: цветом глаз, окрасом туловища, неодинаковым числом щетинок, разнообразной формой и величиной крыльев.
Анализируя результаты наблюдений, Томас Морган пришел к выводу, что ряд качеств передается потомкам в совокупности. Это позволило высказать гипотезу, о том что гены разбросаны не по всей клетке, а сцеплены в некие островки.
У плодовой мушки всего четыре пары хромосом. Соответственно, у Моргана получилось деление наследственных признаков дрозофилы на четыре группы. Он пришел к выводу, что гены локализуются в хромосомах. В каждой хромосоме расположены сотни генов, организованных в цепочки.
Томас Морган показал, что чем больше расстояние между двумя генами, тем больше вероятность разрыва цепи. Это означало, что далеко расположенные гены не могут наследоваться вместе. И, напротив, близко стоящие гены реже разделяются. Профессор Томас Морган и его коллеги установили, что величина линейного расстояния между генами может характеризовать степень сцепления генов. Открытия Моргана позволили утверждать, что наследственность может быть описана точными количественными методами. Исходя из своей теории Томас Морган составил карту расположения генов в хромосомах дрозофилы.
Одним из важных открытий является «зависимость» определенных мутаций от пола (Морган называл этот феномен «сцеплением» генов): белые глаза у дрозофил передавались только мужским особям. Так были открыты половые хромосомы.
Обработав большое количество информации, Морган пришел к интересным выводам: гены, расположенные на одной хромосоме, наследовались вместе гораздо реже, чем этого можно было ожидать.
Первую статью о дрозофиле Морган опубликовал в 1910-м году, но в полную силу его аргументы были изложены в 1915-м, когда его ученики - Стертевант, Бриджес и Меллер, выпустили книгу Механизмы менделевской наследственности, в которой объявили, что наследственность подчиняется вполне определенным законам, и ее можно описать точными количественными методами. Тем самым открывалась дорога к целенаправленному конструированию новых сортов растений и пород животных, к революции в медицине и в сельском хозяйстве.
Моргану было уже под пятьдесят и профессиональное признание не заставило себя ждать. В 1919 году он был избран Иностранным Членом Лондонского Королевского Общества, в 1924 - награжден Дарвиновской Медалью. Морган стал членом академий наук разных стран (а также в декабре 1923 и членом акадмии наук СССР). В конце 20-х он возглавил Национальную академию наук США. В 1933 году за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности Томасу Моргану была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.
Умер Морган в 1945 в Пасадене.

(1866-1945) американский биолог, один из основоположников генетики

Томас Морган родился в 1866 г. в Лексинптоне (штат Кентукки). В двадцать лет он закончил университет родного штата, а через 5 лет -университет Дж. Гопкинса в Балтиморе. Он сразу же стал профессором колледжа в Брин-Море, с 1904 по 1928 г. работал профессором Колумбийского университета, а с 1928 г. до конца жизни возглавлял лабораторию в Калифорнийском технологическом институте.

Хотя первый шаг на пути решения проблемы наследственности сделал Мендель, когда открыл математически правильные законы при передаче потомству отдельных свойств организма, но все же развитие науки о наследственности связано с именем Моргана, потому что именно он экспериментально обосновал хромосомную теорию наследственности.

Морган и его сотрудники начиная с 1910 г. примерно за 15 лет получили неопровержимые доказательства того, что гены линейно расположены в хромосомах; установили факты сцепления генов, то есть их совместного наследования в случае локализации в одной хромосоме; открыли принцип независимого расхождения каждой из пары хромосом в дочерние, в том числе и половые клетки.

Удача сопутствовала ученому в его исследованиях во многом потому, что он сумел найти для своих опытов живое существо, способное быстро размножаться в ограниченном пространстве и не требующее больших затрат на содержание. Этим условиям полностью соответствовала всем хорошо знакомая и широко распространенная плодовитая мушка дрозофила. Для того чтобы узнать, какие же признаки родителей унаследовали потомки, их усыпляли. Теперь ничто не мешало разглядеть под лупой, какого цвета у мушек глаза, спинка, какой формы крылья или брюшко. Когда мушки просыпались, от них получали новые поколения и следили за наследованием признаков дальше. Сравнивая число признаков, наследуемых совместно друг с другом, Морган обнаружил, что каждая хромосома дрозофилы содержит группу сцепленных между собой генов. Так было установлено, что гены действительно находятся в хромосомах. :

Одним этим заслуги Моргана не ограничиваются. Ученый обнаружил многочисленные отклонения от правила «одна хромосома - одна группа совместно наследующихся признаков». Часто признаки, о которых было известно, что они определяются генами, принадлежащими к одной группе, оказывались в следующих поколениях в новой, необычной для себя «компании» других признаков. Для объяснения этого «непорядка» Морган сделал совершенно новаторский по тому времени вывод: хромосомы одной пары способны обмениваться между собой частями. Наблюдения за поведением хромосом дрозофил под микроскопом подтвердили: на определенной стадии мейоза две хромосомы сближаются, перекрещиваются и обмениваются фрагментами. Такое явление получило в науке название перекреста хромосом, или кроссинговера.

Морган и его сотрудники представляли себе хромосомы в виде ожерелий, на которых упорядоченно расположены бусинки - гены. Эта вроде бы и примитивная, особенно с высоты наших сегодняшних знаний, схема оказалась очень продуктивной. Относительное расстояние между генами в хромосоме стали определять путем простого подсчета частоты «кроссоверных мух». Так называют мушиное потомство с признаками, появление которых можно объяснить только обменом соответствующими участками между хромосомами одной пары. Эти расчеты легли в основу построения первых генетических карт-схем взаимного расположения на хромосоме отдельных генов.

Уже к началу 20-х годов американским ученым были открыты и локализованы на хромосомах сотни генов дрозофил. Ныне у этой мушки известно около 7000 генов, распределенных по четырем хромосомам. Принципы, открытые Морганом, легли в основу составления генетических карт у всех животных организмов.

За труды по изучению наследственности Томас Морган в 1933 году был удостоен Нобелевской премии. В течение ряда лет он был президентом Национальной Академии Наук США, а в 1932 г. стал почетным членом АН СССР.

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 15 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.

Для нас важна актуальность и достоверность информации. Если вы обнаружили ошибку или неточность, пожалуйста, сообщите нам. Выделите ошибку и нажмите сочетание клавиш Ctrl+Enter .

Американский зоолог и генетик Томас Хант Морган родился в Лексингтоне (штат Кентукки). Он был старшим сыном и первым из трех детей дипломата Чарльтона Ханта Моргана и Эллен Морган, урожденной Ки-Хоуард, внучки композитора Фрэнсиса Скотта Ки, сочинившего американский национальный гимн.

С детства Морган питал интерес к естествознанию и точным наукам; во время летних каникул он с энтузиазмом обследовал сельскую местность, находя и принося в дом окаменелости, собрал коллекцию различных видов птиц. Позже он в течение двух летних сезонов проводил геологические и биологические изыскания в горах Кентукки, работая в экспедиции Геологической службы Соединенных Штатов.

В 1886 г. он получил степень бакалавра наук в Государственном колледже штата Кентукки (ныне университет). М. особенно интересовала эволюция видов. Согласно господствующей теории, дарвинской концепции естественного отбора, внутри популяции существует определенная широта изменчивости каждого признака. Благодаря наследованию признаков внутри популяции влияние окружающей среды обеспечивает такое распределение признаков в ряду поколений, которое способствует выживанию отдельных представителей вида. В то время, когда М. завершал свою первую научную работу, практически ничего не было известно о фактическом механизме наследования, а общепринятая методика изучения эволюции и наследственности состояла в том, чтобы, изучая морфологию и физиологию (физическую форму и функции) представителей разных видов, попытаться сделать вывод о причинах их сходства или различия. Важной составной частью таких исследований было изучение эмбрионального развития.

В соответствии с этой практикой М. также начал изучать морфологию и физиологию, когда поступил в 1887 г. в Университет Джонса Хопкинса. Через три года он получил степень доктора философии за исследования по эмбриологии морских пауков. В 1891 г. он стал адъюнкт-профессором биологии в Брин-Майровском колледже, будучи к этому моменту прекрасно знакомым со сравнительными и описательными методами. Однако, подобно дарвинской теории, эти методы не давали никакого объяснения наследственной передаче признаков. Поэтому М. обратился к экспериментальным методикам, надеясь, что точные и поддающиеся проверке результаты опытов в конце концов дадут ответ на нужный вопрос. В 1897 г., изучая способность некоторых животных восстанавливать утраченные части тела – черту, по-видимому тесно связанную с успешным выживанием особи, – он опубликовал первую из серии своих статей на эту тему, которую продолжал развивать на протяжении всей жизни. В своем первом специальном труде «Регенерация» («Regeneration», 1901) он подчеркнул взаимосвязь между явлениями регенерации и ранним эмбриональным развитием. В 1904 г. М. был назначен профессором экспериментальной зоологии Колумбийского университета. Его ранние работы, сделанные в стенах этого учреждения, были по-прежнему посвящены экспериментальной эмбриологии.

Интерес М. к зарождающейся научной дисциплине – генетике – был вызван тем, что в 1900 г. внимание научного мира вновь было приковано к работам Грегора Менделя о наследовании признаков у гороха, которые он опубликовал в 1886 г. Мендель показал, что признаки наследуются согласно строгим математическим закономерностям, свидетельствующим о раздельной независимой сущности каждого признака. В 1902 г. американский биолог Уильям С. Саттон высказал предположение, что гипотетические «факторы» Менделя – единицы наследственности, называемые ныне генами, – размещаются внутри или на поверхности структур клеточного ядра, именуемых хромосомами. Нужны были, однако, прямые подтверждения хромосомной теории наследственности. М. скептически относился к вышеупомянутой теории, считая, что хромосомы не являются носителями наследственности, а представляют собой продукты ранних стадий развития. Он скептически относился и к дарвинской идее «постепенности изменений», предпочитая ей теорию голландского ботаника Гуго де Фриза, считавшего, что новый вид образуется в результате мутаций.

В 1908 г. М. начал генетическое изучение плодовой мушки Drosophila melanogaster, маленького насекомого, идеально подходившего для генетических исследований: у мушки было всего 4 хромосомы, она начинала размножаться через 2 недели после появления на свет, и ее легко было изучать в течение жизни, продолжительность которой составляла 3 месяца. Потребовалось вырастить и изучить миллионы дрозофил, прежде чем М. и его коллеги по Колумбийскому университету пришли к убеждению, что хромосомы действительно напрямую связаны с наследственностью.

Результаты некоторых проведенных М. экспериментов по разведению плодовой мушки, казалось, противоречили менделевскому закону независимого наследования, согласно которому каждый организм обладает генами, контролирующими тот или иной признак, и наследование одного признака, каковым является, например, пол животного, не зависит от наследования другого – например, цвета глаз. Группа, руководимая М., установила, что некоторые признаки, очевидно, все же связаны между собой. Иными словами, их сочетание встречается у потомков чаще, чем предполагают статистические законы Менделя. Так, например, белоглазость – мутантный признак – почти всегда встречалась только у самцов. М. назвал это явление сцеплением с полом. Тенденция к сцеплению подсказала М., что гены, по-видимому, располагаются в тесной близости друг к другу на одной и той же хромосоме. Были обнаружены четыре такие сцепленные группы генов у плодовой мушки, которые соответствовали четырем ее парам хромосом.

В начале 1912 г. к группе исследователей, работавших вместе с М. в «мушиной комнате», присоединились два студента Колумбийского университета – Альфред Х. Стертеван и Кальвин Б. Бриджис. Спустя два года их примеру последовал студент-выпускник Герман Дж. Мёллер. К своему удивлению, М. и его сотрудники отмечали, что гены, расположенные на одной и той же хромосоме, наследовались вместе реже, чем этого можно было ожидать. В большинстве клеток организма имелось по две хромосомы каждого типа, и М. подозревал, что хромосомы в паре могут расщепляться и рекомбинировать, тем самым позволяя производить обмен генами. Эта мысль подтверждалась полученными под микроскопом данными переплетающихся хромосом, которые, по мнению впервые наблюдавшего их в 1909 г. бельгийского ученого Ф.А. Янсенса, могли обмениваться между собой своими участками.

Чем больше расстояние между двумя генами в одной хромосоме, рассуждал М., тем больше вероятность разрыва. Если это так, то гены не будут наследоваться вместе. И наоборот, гены, расположенные в хромосоме близко друг от друга, имеют меньше шансов быть разделенными. Уже в 1911 г. Стертеван осознал, что степенью сцепления двух генов в хромосоме может служить величина линейного расстояния между ними. На основании этого принципа М. с коллегами составили «карты», показав относительное расположение генов в хромосомах плодовой мушки. Представление о том, что гены локализуются в хромосоме в специфической линейной последовательности и, далее, что основу сцепления составляет близость двух генов на хромосоме, можно отнести к числу основных достижений генетической теории. В 1915 г. М., Бриджис, Стертеван и Мёллер сообщили о своих исследованиях в книге «Механизм менделевской наследственности» («The Mechanism Heredity»), показав, что наследственность имеет вполне определенные законы и может быть описана точными количественными методами.

В 1928 г. М. ушел из Колумбийского колледжа, чтобы помочь организовать биологическое отделение в Калифорнийском технологическом институте (Калтех) в Пасадене. Вместе с ним в новое учреждение перешло несколько его бывших студентов и сотрудников, что позволило ему собрать незаурядный коллектив исследователей. Работы, выполняемые группой М. и другими специалистами в Пасадене, снискали институту заслуженную славу ведущего в области экспериментальной биологии, которая сохранилась за ним и после того, как М. сменил тематику исследований, занявшись главным образом эмбриологией.

М. получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1933 г. «за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности». В Нобелевской лекции М. заявил, что вклад генетики в медицину носит преимущественно чисто образовательный характер. «В прошлом сам предмет наследственности человека был настолько расплывчатым и засоренным всевозможными мифами и предрассудками, что обретение научного понимания сути предмета есть уже достижение первостепенной величины», – сказал он. В продолжение речи М. высказал предположение, что открытие явления сцепления с полом может когда-нибудь оказаться полезным для диагностики генетических заболеваний.

После получения Нобелевской премии М. продолжал выполнять административную работу в Калтехе, сочетая ее с исследованиями по такой широкой тематике, как биологическая регенерация, законы наследования у голубей, вторичные половые признаки у саламандр и перекрестные наследственные линии у редких видов мышей.

Слывший скупым, когда речь шла об институтских фондах, М. в жизни был очень щедрым человеком и нередко тайно финансировал учебу особо одаренных студентов.

В 1904 г. М. женился на Лилиан Воган Сэмпсон, цитологе, своей бывшей студентке в Брин-Майре; у супругов родилось четверо детей. В 1941 г. М. получил звание почетного профессора биологии Калтеха. Спустя четыре года он умер в Пасадене от желудочного кровотечения.

Среди многих наград М. – медаль Дарвина (1924) и медаль Копли Лондонского королевского общества (1939). Он был избран членом Лондонского королевского общества, Национальной академии наук, Американской ассоциации развития науки, Американского философского общества, Генетического общества Америки и Американского общества натуралистов.