Największe odkrycia w biologii XIX-XX wieku uważane są za prace Karola Darwina na temat ewolucji, Gregora Mendla na temat dziedziczności i zmienności oraz Thomasa Hunta Morgana na temat genów i chromosomów. To praca Morgana otworzyła eksperymentalną ścieżkę rozwoju genetyki. Gregor Mendel i Thomas Hunt Morgan są biologami, którzy stali się luminarzami i twórcami genetyki i to im wszyscy współcześni biolodzy molekularni powinni być wdzięczni. Ich intuicyjnie dobrane tematy badawcze otworzyły drzwi do świata sekwencjonowania genomu, inżynierii genetycznej i hodowli transgenicznej.
We właściwym czasie i miejscu
Biografia Thomasa Hunta Morgana nie zawiera tragicznego odrzucenia przez kolegów, prześladowania za jego idee, samotności, niezasłużonego zapomnienia i niedocenianego życia. Żył przez długi czas w otoczeniu bliskich ludzi, zbudował udaną karierę naukowca i nauczyciela, stał się jednym z luminarzy i ikon fundamentalnej genetyki, nauki, której przedstawiciele wciąż otrzymują więcej Nagród Nobla niż naukowcy w jakiejkolwiek innej dziedzinie.
Praca Thomasa Hunta Morgana i jego współautorów z początku XX wieku pochłonęła wszystkie zgromadzone dane genetyczne, wynikibadania podziału komórkowego (mitozy i mejozy), wnioski dotyczące roli jądra komórkowego i chromosomów w dziedziczeniu cech. Jego teoria chromosomów wyjaśniła naturę ludzkich patologii dziedzicznych, umożliwiła eksperymentalną zmianę informacji dziedzicznych i stała się początkiem nowoczesnych metod badań genetycznych. Nie będąc odkrywcą, Thomas Hunt Morgan sformułował postulaty teorii, która zmieniła świat. Po jego pracach fantazje pisarzy o przedłużaniu życia, przemianach człowieka i tworzeniu nowych organów stały się tylko kwestią czasu.
Tło arystokratyczne
Pewnego jesiennego dnia, 15 września 1866, w mieście Lexington w stanie Kentucky, bratanek legendarnego generała Armii Konfederacji Francisa Genta Morgana i prawnuk pierwszego milionera południowo-zachodnich Stanów Zjednoczonych był urodzić się. Jego ojciec, Charleston Hunt Morgan, był odnoszącym sukcesy dyplomatą i amerykańskim konsulem na Sycylii. Matka - Ellen - wnuczka autora amerykańskiego hymnu narodowego Francisa Scotta Keya. Thomas od dzieciństwa interesuje się biologią i geologią. Od dziesiątego roku życia spędzał cały swój wolny czas na zbieraniu kamieni, piór i ptasich jaj w okolicznych górach Kentucky. Gdy dorósł, spędził lato pomagając zespołom badawczym USGS w tych samych górach, które były już jego domem. Po ukończeniu szkoły chłopiec wstąpił do College of Kentucky, w 1886 roku uzyskał tytuł licencjata.
Lata studenckie
Po ukończeniu szkoły średniej Thomas Morgan wstąpił na jedyny w tym czasie uniwersytet - Johns Hopkins University w B altimore(stan Maryland). Tam zainteresował się morfologią i fizjologią zwierząt. Jego pierwsza praca naukowa dotyczyła budowy i fizjologii pająków morskich. Następnie zajął się embriologią w laboratorium Woods Hall, odwiedzając Jamajkę i Bahamy. Uzyskał tytuł magistra, obronił pracę doktorską, aw 1891 kierował katedrą biologii w Bryn-Mair College. Od 1894 roku Thomas Hunt Morgan jest stażystą w Laboratorium Zoologicznym w Neapolu. Od badania embriologii naukowiec przechodzi do badania dziedziczenia cech. W tym czasie w kręgach naukowych toczyły się spory między preformistami (zwolennikami obecności w gametach struktur warunkujących powstawanie organizmu) a epigenistami (zwolennikami rozwoju pod wpływem czynników zewnętrznych). Ateista Thomas Hunt Morgan zajmuje w tej kwestii pośrednie stanowisko. Wracając w 1895 r. z Neapolu otrzymał tytuł profesora. Studiując moc regeneracji, napisał dwie książki: Rozwój żabiego jaja (1897) i Regeneracja (1900), ale nadal skupiał się na dziedziczeniu i ewolucji. W 1904 Thomas poślubił swoją uczennicę Lillian Vaughan Sampson. Nie tylko urodziła mu syna i trzy córki, ale także została jego towarzyszką i asystentką w jego pracy.
Uniwersytet Kolumbii
Od 1903 roku Morgan jest profesorem zoologii eksperymentalnej na wspomnianym uniwersytecie. To tutaj pracował przez 24 lata i dokonywał swoich słynnych odkryć. Ewolucja i dziedziczenie to główne tematy ówczesnego środowiska naukowego. Naukowcy szukają potwierdzenia teorii doboru naturalnego i „odkrytego na nowo”Prawa dziedziczenia Hugo de Vriesa Mendla. Czterdziestoczteroletni Thomas Hunt Morgan postanawia eksperymentalnie przetestować poprawność Georga Mendla i na wiele lat staje się "władcą much" - muszek owocówek. Pomyślny wybór obiektu do eksperymentów uczynił te owady "świętą krową" wszystkich genetyków przez wiele stuleci.
Udany obiekt i współpracownicy są kluczem do sukcesu
Drosophila melanogaster, mała muszka owocowa o czerwonych oczach, okazała się idealnym obiektem do eksperymentów. Jest łatwy w utrzymaniu - w półtoralitrowej butelce mleka istnieje nawet tysiąc osobników. Rozmnaża się już w drugim tygodniu życia, ma dobrze określony dymorfizm płciowy (zewnętrzne różnice między samcami i samicami). Co najlepsze, muszki te mają tylko cztery chromosomy i można je badać przez całe trzymiesięczne życie. W ciągu roku obserwator może śledzić zmiany i dziedziczenie cech w ponad trzydziestu pokoleniach. W eksperymentach Morgana pomogli jego najzdolniejsi uczniowie, którzy zostali współpracownikami i współautorami - Calvin Bridgers, Alfred Sturtevan, Herman Joseph Meller. W ten sposób z butelek po mleku skradzionych mieszkańcom Manhattanu został wyposażony legendarny „pokój much” – laboratorium nr 613 w budynku Shemeron Uniwersytetu Columbia.
Innowacyjny nauczyciel
Sala muchowa Morgana nie tylko stała się sławna na całym świecie i stała się miejscem pielgrzymek naukowców. Ta sala o powierzchni 24 m2 zmieniła samą organizację procesu edukacyjnego. Naukowiec zbudował pracę nazasady demokracji, swobodna wymiana opinii, brak podporządkowania, pełna przejrzystość dla wszystkich uczestników i zbiorowa burza mózgów przy omawianiu wyników i planowaniu eksperymentów. To właśnie ta metodologia nauczania stała się powszechna na wszystkich uniwersytetach w Ameryce, a później rozprzestrzeniła się na Europę.
Drosophila z różowymi oczami
Morgan i jego uczniowie rozpoczęli eksperymenty, stawiając sobie za zadanie odkrycie zasad dziedziczenia mutacji. Dwa długie lata hodowli much nie przyniosły widocznych postępów. Ale zdarzył się cud - pojawiły się osobniki o różowych oczach, zaczątkach skrzydeł, żółte ciało i to oni dostarczyli materiału do powstania teorii dziedziczenia. Liczne przeprawy i liczenie tysięcy potomstwa, półki z tysiącami butelek i milionami muszek owocówek - to cena sukcesu. Przekonujące dowody na dziedziczenie powiązane z płcią i przechowywanie informacji o cechach w określonym regionie (locus) chromosomów pojawiły się w artykule naukowca „Sex-Linked Inheritance” („Sex Limited Inheritance in Drosophila”, 1910).
Teoria chromosomów
Wynikiem wszystkich eksperymentów, wkładem do biologii Thomasa Hunta Morgana była jego teoria dziedziczenia. Jej głównym postulatem jest to, że materialną podstawą dziedziczności są chromosomy, w których geny znajdują się w porządku liniowym. Odkrycia Thomasa Hunta Morgana dotyczące połączonych genów, które są dziedziczone razem, i cech dziedziczonych wraz z seksem, zszokowały świat („Mechanizmy dziedziczenia Mendelejewa”, 1915). I to się w końcu wydarzyłokilka lat po wprowadzeniu do biologii samego pojęcia „gen” jako strukturalnej jednostki dziedziczności (W. Johannsen, 1909).
Profesjonalne uznanie
Chociaż pociąg powszechnej chwały nie dotarł do naukowca, jedna akademia po drugiej czyni go swoim członkiem. W 1923 został członkiem Akademii Nauk ZSRR. Członek Royal Society of London, American Philosophical Society i wielu innych organizacji uznanych na arenie międzynarodowej. W 1933 roku za odkrycia związane z rolą chromosomów w dziedziczności biolog otrzymał Nagrodę Nobla, którą sam podzielił z Bridgesem i Startevanem. W swoim arsenale medal Darwina (1924) i medal Copleya (1939). Jego imię nosi Departament Biologii Kentucky i doroczna nagroda Amerykańskiego Towarzystwa Genetycznego. Jednostka sprzężenia genów nazywa się Morganide.
Po sławie
Od 1928 do śmierci profesor Thomas Morgan kierował laboratoriami Kirchhoffa Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego (Pasadena, USA). Tutaj został organizatorem Wydziału Biologii, który wychował siedmiu laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie genetyki i ewolucji. Kontynuował badania praw dziedziczenia u gołębi i rzadkich myszy, regeneracji i rozwoju drugorzędowych cech płciowych u salamandr. Kupił nawet i wyposażył laboratorium w kalifornijskim mieście Corona del Mar. Zmarł nagle w Pasadenie 4 grudnia 1945 r. z powodu otwartego krwotoku żołądkowego.
Podsumowanie
W skrócie, wkład Thomasa Hunta Morgana w biologię można porównać do takich przełomów w ludzkiej myśli, jak odkrycie jądra jądrowego w fizyce, eksploracja kosmosu przez człowieka, rozwój cybernetyki i technologii komputerowej. Życzliwa osoba z subtelnym poczuciem humoru, pewna siebie, ale prosta i bezpretensjonalna w życiu codziennym - tak pamiętają go jego bliscy i współpracownicy. Pionier, który nie aspirował do bycia bohaterem mitów, ale przeciwnie, chciał uwolnić świat od mitów i uprzedzeń. Co obiecywało nie sensacje, ale naukowe zrozumienie tematu. W czasach, gdy poeci byli czymś więcej niż poetami, a wielcy naukowcy byli czymś więcej niż wielkimi naukowcami, Thomas Hunt Morgan zdołał pozostać tylko biologiem.
