TOMASA MEDĪBU MORGANS: BIOGRĀFIJA, HROMOSOMU TEORIJA, EKSPERIMENTI - ARTE - 2025

Tomass Hants Morgans (1866–1945) bija amerikāņu zinātnieks, kas specializējās gēnu izpētē. Dzimis 1866. gada septembrī, viņa lielākais ieguldījums bija Sutona un Boveri izstrādāto gēnu hromosomu teorijas ticamības pierādīšana. Viņa darbs pierādīja, ka pastāv dzimuma hromosomas, kā arī tā saucamo "ar dzimumu saistīto mantojumu".

Lai apstiprinātu šo teoriju, ģenētiķis veica vairākus eksperimentus ar augļu mušu (Drosophila melanogaster). Viņa galvenais nolūks bija noskaidrot, vai Gregora Mendela teorijas ir patiesas un vai tās var pielietot dzīvniekiem.

Tomass Hants Morgans - avots: Karls A. Gists / publiskais īpašums

Morgana, kurai bija smaga bērnība un jaunība, jau agri izrādīja interesi par zinātni, īpaši par dabas vēsturi. Savas profesionālās karjeras laikā viņš piedalījās vairākās tā laika karstākajās zinātniskajās debatēs, sākot no Darvina teorijas līdz embriju veidošanai.

Pat pensijā Morgans turpināja veikt pētījumu par dažādām tēmām. Pēc viņa nāves Amerikas Ģenētikas biedrība par godu nodibināja gada balvu, lai atzītu vissvarīgākos pētījumus par šo tēmu: Tomasa Hanta Morgana medaļu.

Biogrāfija

Tomass Hunts Morgans dzimis 1866. gada 25. septembrī Leksingtonā, Kentuki štatā (ASV). Pēc dažu viņa biogrāfu domām, jaunajam Tomasam bija ļoti smaga jaunība.

Pētījumi

Kad Tomasam bija 16 gadu, viņš sāka studēt Kentuki štata koledžā, kas tagad ir štata universitāte. Viņa apmācība šajā periodā bija vērsta uz zinātni, īpaši uz dabas vēsturi. Atvaļinājumu laikā viņš strādāja Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģiskajā dienestā.

1866. gadā Morgans šo studiju posmu pabeidza ar zinātņu bakalaura grādu. Tajā pašā gadā, vasarā, viņš pārcēlās uz Masačūsetsu, lai apmeklētu Bioloģijas skolu. Tieši šajā centrā, kas piederēja Džona Hopkinsa universitātei, viņš sāka izrādīt interesi par zooloģiju.

Nākamo divu gadu laikā Morgans publicēja vairākus darbus. Viņa intelekts ļāva viņu atlasīt zinātnes maģistra iegūšanai viņa vecajā Kentuki centrā, State College. Viņš arī piedāvāja viņam mācīšanas amatu. Tomēr Morgans deva priekšroku palikt pie Džona Hopkinsa.

Jauns Morgans izstrādāja savu darbu par jūras zirnekļu embrioloģiju. Šis darbs, kas tika publicēts, ieguva doktora grādu 1890. gadā.

No disertācijas publicēšanas iegūto naudu zinātnieks izmantoja ceļojumam uz Karību jūru un Eiropu. Tajā pašā laikā viņš turpināja dažādu zooloģisko priekšmetu izmeklēšanu.

Karjera

Tajā pašā gadā, kad Morgans ieguva doktora grādu, viņš saņēma piedāvājumu strādāt par morfoloģijas profesoru Bryn Mawr skolā, centrā, kuru sadarbojās ar Džonu Hopkinsu. Viņa uzdevums bija lasīt lekcijas piecas dienas nedēļā, divas reizes dienā. Tas viņam atstāja maz laika izpētei, darbībai, kurai viņš vēlējās pievērsties.

Ceļojums uz Eiropu

Šī iespēja izpētīt viņam radās 1894. gadā, kad viņš pārcēlās uz Neapoli, lai veiktu virkni pētījumu par ctenoforu embrioloģiju, kas ir gandrīz mikroskopiska dzīvības forma.

Itālijas pilsētā viņš nonācis kontaktā ar vācu zinātniekiem. Tie viņam izskaidroja jaunās teorijas par attīstības mehāniku, kas paredzēja 19. gadsimtā spēkā esošo spēku pārvarēšanu.

Viena no tā laika zinātniskajām debatēm bija vērsta uz embriju attīstību. Viena no teorijām apgalvoja, ka iedzimtais materiāls tika sadalīts starp embriju šūnām un ka šīs vēlāk kļuva par specifiskām organisma daļām.

Citi eksperti tomēr apgalvoja, ka attīstību izraisīja epiģenētiski faktori. Morgans atbalstīja šo otro hipotēzi.

Kolumbijas universitāte

Pēc tam, kad Morgans atgriezās Bryn Mawr, 1895. gadā, viņš sāka strādāt pilnu darba laiku. Šī situācija ilga līdz 1904. gadam, kad viņš saņēma piedāvājumu iestāties Kolumbijas universitātē kā pētnieks, neveicot mācības.

Morgans, kurš iepriekšējā gadā bija publicējis evolūciju un adaptāciju, kurā viņš bija pretrunā ar dažām Darvina tēzēm par nacionālās atlases mehānismiem, pieņēma piedāvājumu.

Dažus gadus vēlāk, 1908. gadā, Morgans sāka savus eksperimentus ar augļu mušu. Izmantojot ķīmiju un radiāciju, viņš dažos paraugos izraisīja mutācijas. Rezultāti apstiprināja Sūtona un Boveri izveidoto teoriju.

Pabeidzot darbu ar augļu mušu, zinātnieks atsāka embrioloģijas studijas. Turklāt viņš arī izpētīja, kā tiek mantoti gēni.

1915. gadā viņš piedalījās jaunās zinātniskās debatēs, kuras tika attīstītas: eigēnika un rasisma aizstāvēšana no zinātnes. Morgans bija pret šīm idejām.

Pēdējie gadi

Gadu vēlāk, 1928. gadā, Morgans pārņēma Kalifornijas Tehnoloģiju institūta bioloģijas nodaļu. Šajā jaunajā amatā viņš veica ģenētikas, fizioloģijas, evolūcijas, embrioloģijas vai biofizikas pētījumus.

Morgans turpināja strādāt šajā iestādē līdz 1942. gadam - gadam, kurā viņš aizgāja pensijā. Tomēr viņš saglabāja emeritētā profesora amatu un turklāt turpināja veikt pētījumus dažās jomās.

Tomass Hunts Morgans mira no sirdslēkmes 1945. gada 4. decembrī, kad viņam bija 79 gadi.

Iedzimtības hromosomu teorija

Lai arī mantojuma hromosomu teorija nebija Morganas darbs, tieši viņa pētījumi apstiprināja viņa postulātus.

Boveri un Suttons

Teorijas autori bija Teodors Boveri un Valters Suttons. Abi pētnieki, strādājot atsevišķi, nonāca pie vienādiem secinājumiem 1902. gadā.

Tomēr zinātnes aprindās teorija saskārās ar ievērojamu pretestību. Pieņemšana notika 1915. gadā, kad Tomass Hunts Morgans veica eksperimentus, kas pierādīja, ka Suttonam un Boveri ir taisnība.

Teorija

Rezumējot, mantojuma hromosomu teorijā teikts, ka gēni atrodas īpašās vietās hromosomu iekšpusē. Viņu izturēšanās meiozes laikā (viena no šūnu reprodukcijas formām) izskaidro Mendela mantojuma likumus.

Teorijas autori analizēja gēnus, tas ir, tos DNS fragmentus, kas satur iedzimtus faktorus. Pirms šiem pētījumiem jau bija iespējams pierādīt hromosomu esamību un to replikāciju šūnu dalīšanās laikā. Tomēr, pateicoties Boveri un Suttonam, atklājās daudzas citas detaļas.

Cita starpā viņi atklāja, ka hromosomas notiek homologos pāros, viens no mātes, otrs no tēva. Tāpēc katra dzimumšūna cilvēkam dod pusi no ģenētiskā materiāla.

Teorija palielināja izpratni par to, kāpēc daži aspekti tiek mantoti, bet citi nē. Tā, piemēram, ir zināms, ka viena hromosoma satur informāciju par atšķirīgo dzimumu, bet otra sniedz informāciju par acu krāsu. Katras pazīmes neatkarība nozīmē, ka daži tiek pārnesti, bet citi nē.

Morgana apstiprinājums

Kā atzīmēts, hromosomu teorija sākumā netika pieņemta. Morgans ar saviem eksperimentiem ar augļu mušu spēja sniegt vajadzīgos pierādījumus, lai pierādītu tā patiesumu.

Morgans atzīmēja, ka tad, kad notika mejoze, bija hromosomu pāri, kas savā starpā varēja apmainīties ar dažiem līdzvērtīgiem fragmentiem. Tādējādi tika apmainīti DNS fragmenti, un tāpēc notika tā saucamā ģenētiskā rekombinācija.

Veikti eksperimenti

Kolumbijas universitātes zooloģijas departamenta direktors EB Vilsons pārliecināja savu draugu Tomasu Huntu Morganu 1904. gadā ieņemt jaunizveidoto amatu un sākt eksperimentālo zooloģiju.

Vilsona arguments bija, ka ir jāsaprot, kā notiek ģenētiskā mantošana, lai saprastu pilnīga indivīda attīstību.

Morgans pieņēma piedāvājumu un sāka eksperimentēt ar žurkām un pelēm. Tomēr šo dzīvnieku īpašības nebija atbilstošas. Tā vietā zinātnieks izvēlējās Drosophlia melanogaster - augļu mušu.

Šim kukaiņam bija vairākas priekšrocības: tā mazais izmērs, kas ļāva laboratorijā turēt tūkstošiem cilvēku; tā auglība visa gada garumā; un tā milzīgās reproduktīvās spējas. Turklāt bija ļoti viegli atšķirt vīriešus un sievietes, un viņu embrionālā attīstība notiek ārpus tās. Pēdējais atviegloja mutāciju izpēti.

Pēdējais iemesls augļa mušas izvēlei bija tā vienkāršība - tajā ir tikai četri hromosomu pāri.

Morgans sāka savu eksperimentu 1907. gadā. Sākumā viņš plānoja uzturēt mušu koloniju tikai vairākas paaudzes, līdz notika mutācija. Tomēr nākamie divi gadi rezultātu nesniedza.

Baltas acis

Pēc divu gadu darba 1909. gadā Morgana un viņa komandas centieni atmaksājās. Zinātnieks novēroja, ka vienai no laboratorijas mušām bija dīvaina mutācija, kuru viņš sauca par “baltām acīm”, jo viņa acīm bija šī krāsa, nevis sugai raksturīgā sarkanīgā krāsa.

Kukaiņš bija tēviņš, un Morgans to izmantoja, lai apsēklotu vairākas mātītes. Tās mērķis bija pārbaudīt, vai mutācija nav nodota jaunajām paaudzēm. Tomēr visiem pēcnācējiem acis turējās sarkanas.

Tas lika Morganam domāt, ka ir noticis kaut kas dīvains. Nākamais viņa solis bija šķērsot pāris meitas mušas, lai redzētu, kas notiks. Šajā gadījumā, par pārsteigumu zinātniekam, vairākiem no iegūtajiem paraugiem bija sava "vectēva" baltas acis. Ņemot vērā šo rezultātu, Morgans devās uz darbu, mēģinot izskaidrot notikušo.

Ar dzimumu saistīta mantošana

Izmeklēšanas rezultāti lika Morganam izvirzīt hipotēzi, ka iedzimtība ir saistīta ar seksu. Tādējādi zinātnieks apstiprināja, ka ir rakstzīmes, kas saistītas ar mātes X hromosomu.

Vēlāk Morgans atrada citas īpašības, kuras tika mantotas tādā pašā veidā, apstiprinot viņa teoriju. Tieši tad viņš sāka lietot vārdu gēns vai gēni, lai aprakstītu faktorus, kuri X paaudzē paaudzē pārgāja pa X hromosomu.

Morganam visi šie gēni bija daļa no hromosomām. Tie kopā veidoja indivīda un sugas ģenētisko mantojumu.

Citas iemaksas

Tomass H. Morgans turpināja darbu ar hromosomām, lai mēģinātu vēl labāk izprast, kā notika ģenētiskā mantošana. Lai to izdarītu, viņš uzzīmēja lineāras hromosomu kartes ar katru gēnu noteiktā stāvoklī. Rezultātā parādījās, ka gēni, kas ir atbildīgi par īpašību pārnešanu, ir izvietoti katrā hromosomā.

Šis pētījums tika prezentēts grāmatā, kas kļuva par atsauci uz mūsdienu ģenētiku: Mendeļu mantojuma mehānisms.

Gēnu teorija

1926. gadā Morgans iepazīstināja ar savu gēnu teoriju. Tas apgalvoja, ka gēni ir saistīti dažādās ķēžu grupās. Alēles (gēnu pāri, kas saistīti ar vienu un to pašu ģenētisko īpašību) vienmēr tika apmainīti vai šķērsoti vienas grupas ietvaros. Šis atklājums viņam nopelnīja 1933. gada Nobela prēmiju fizioloģijā un medicīnā.

Atsauces

1. EcuRed. Tomass Hunts Morgans. Iegūts no ecured.cu
2. Hanas akadēmija. Mantojuma hromosomu pamats. Saturs iegūts no es.khanacademy.org
3. Kuras Reyes, Arturo. Tomass Morgans. Iegūts no jauninājumiem.pe
4. DNS mācību centrs, Cold Spring Harbor laboratorija. Tomass Hunts Morgans (1866–1945). Izgūts no dnaftb.org
5. Nobela prēmija. Tomass H. Morgans. Izgūts no nobelprize.org
6. Dabas izglītība. Tomass Hants Morgans: Augļu mušu zinātnieks. Iegūts no dabas.com
7. Allens, Garlands Edvards. Tomass Hunts Morgans. Izgūts no britannica.com