Οι μεγαλύτερες γνώσεις στη βιολογία του 19ου-20ου αιώνα θεωρούνται τα έργα του Charles Darwin για την εξέλιξη, του Gregor Mendel για την κληρονομικότητα και τη μεταβλητότητα και του Thomas Hunt Morgan για τα γονίδια και τα χρωμοσώματα. Ήταν το έργο του Morgan που άνοιξε ένα πειραματικό μονοπάτι ανάπτυξης για τη γενετική. Ο Γκρέγκορ Μέντελ και ο Τόμας Χαντ Μόργκαν είναι οι βιολόγοι που έγιναν οι διαφωτιστές και οι ιδρυτές της γενετικής, και σε αυτούς πρέπει να είναι ευγνώμονες όλοι οι σύγχρονοι μοριακοί βιολόγοι. Τα διαισθητικά επιλεγμένα ερευνητικά τους θέματα έχουν ανοίξει τις πόρτες στον κόσμο της αλληλουχίας γονιδιώματος, της γενετικής μηχανικής και της διαγονιδιακής αναπαραγωγής.
Στην κατάλληλη στιγμή και μέρος
Η βιογραφία του Thomas Hunt Morgan δεν περιέχει τραγική απόρριψη από συναδέλφους, διώξεις για τις ιδέες του, μοναξιά, άδικη λήθη και ανεκτίμητη ζωή. Έζησε για πολύ καιρό περιτριγυρισμένος από στενούς ανθρώπους, έχτισε μια επιτυχημένη καριέρα ως ερευνητής και δάσκαλος, έγινε ένας από τους διαφωτιστές και τα εικονίδια της θεμελιώδους γενετικής, μιας επιστήμης της οποίας οι εκπρόσωποι εξακολουθούν να λαμβάνουν περισσότερα βραβεία Νόμπελ από επιστήμονες σε οποιονδήποτε άλλο τομέα.
Το έργο του Thomas Hunt Morgan και των συν-συγγραφέων του στις αρχές του 20ου αιώνα απορρόφησε όλα τα συσσωρευμένα γενετικά δεδομένα, τα αποτελέσματαμελέτες κυτταρικής διαίρεσης (μίτωση και μείωση), συμπεράσματα σχετικά με το ρόλο του κυτταρικού πυρήνα και των χρωμοσωμάτων στην κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών. Η θεωρία των χρωμοσωμάτων του εξήγησε τη φύση των ανθρώπινων κληρονομικών παθολογιών, κατέστησε δυνατή την πειραματική αλλαγή των κληρονομικών πληροφοριών και έγινε η αρχή των σύγχρονων μεθόδων γενετικής έρευνας. Μη όντας ανακάλυψε, ο Thomas Hunt Morgan διατύπωσε τα αξιώματα μιας θεωρίας που άλλαξε τον κόσμο. Μετά τα έργα του, οι φαντασιώσεις των συγγραφέων για την παράταση της ζωής, τις ανθρώπινες μεταμορφώσεις και τη δημιουργία νέων οργάνων έγιναν απλώς θέμα χρόνου.
Αριστοκρατικό υπόβαθρο
Μια φθινοπωρινή μέρα, στις 15 Σεπτεμβρίου 1866, στην πόλη Λέξινγκτον του Κεντάκι, ο ανιψιός του θρυλικού Στρατηγού του Συνομοσπονδιακού Στρατού Φράνσις Γκεντ Μόργκαν και δισέγγονος του πρώτου εκατομμυριούχου των νοτιοδυτικών Ηνωμένων Πολιτειών ήταν γεννημένος. Ο πατέρας του, Τσάρλεστον Χαντ Μόργκαν, ήταν επιτυχημένος διπλωμάτης και Αμερικανός πρόξενος στη Σικελία. Μητέρα - Έλεν - εγγονή του συγγραφέα του αμερικανικού εθνικού ύμνου Φράνσις Σκοτ Κι. Ο Θωμάς ενδιαφέρεται για τη βιολογία και τη γεωλογία από την παιδική του ηλικία. Από τα δέκα του χρόνια περνούσε όλο τον ελεύθερο χρόνο του συλλέγοντας πέτρες, φτερά και αυγά πουλιών στα βουνά του Κεντάκι της περιοχής. Καθώς μεγάλωνε, πέρασε το καλοκαίρι βοηθώντας ερευνητικές ομάδες του USGS στα ίδια βουνά που ήταν ήδη το σπίτι του. Αφού άφησε το σχολείο, το αγόρι μπήκε στο Κολλέγιο του Κεντάκι, το 1886 πήρε πτυχίο.
φοιτητικά έτη
Μετά την αποφοίτησή του από το γυμνάσιο, ο Thomas Morgan μπήκε στο μοναδικό πανεπιστήμιο εκείνη την εποχή - το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη(πολιτεία του Μέριλαντ). Εκεί άρχισε να ενδιαφέρεται για τη μορφολογία και τη φυσιολογία των ζώων. Η πρώτη του επιστημονική εργασία αφορούσε τη δομή και τη φυσιολογία των θαλάσσιων αραχνών. Στη συνέχεια ασχολήθηκε με την εμβρυολογία στο εργαστήριο Woods Hall, επισκεπτόμενος την Τζαμάικα και τις Μπαχάμες. Πήρε το μεταπτυχιακό του, υπερασπίστηκε τη διατριβή του και το 1891 διηύθυνε το τμήμα βιολογίας στο Bryn-Mair College. Από το 1894, ο Thomas Hunt Morgan είναι οικότροφος στο Ζωολογικό Εργαστήριο της Νάπολης. Από τη μελέτη της εμβρυολογίας, ο επιστήμονας προχωρά στη μελέτη της κληρονομικότητας των χαρακτηριστικών. Εκείνη την εποχή, υπήρξαν διαφωνίες στους επιστημονικούς κύκλους μεταξύ των προφορμιστών (υποστηρικτές της παρουσίας δομών σε γαμέτες που προκαθορίζουν το σχηματισμό ενός οργανισμού) και των επιγονιστών (υποστηρικτές της ανάπτυξης υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων). Ο άθεος Thomas Hunt Morgan παίρνει μια μεσαία θέση σε αυτό το θέμα. Επιστρέφοντας το 1895 από τη Νάπολη, έλαβε τον τίτλο του καθηγητή. Ενώ μελετούσε τις δυνάμεις της αναγέννησης, έγραψε δύο βιβλία, The Development of the Frog's Egg (1897) και Regeneration (1900), αλλά συνέχισε να επικεντρώνεται στην κληρονομικότητα και την εξέλιξη. Το 1904, ο Thomas παντρεύτηκε τη μαθήτριά του Lillian Vaughan Sampson. Όχι μόνο του γέννησε έναν γιο και τρεις κόρες, αλλά έγινε και σύντροφος και βοηθός του στη δουλειά του.
Πανεπιστήμιο Κολούμπια
Από το 1903, ο Morgan είναι καθηγητής πειραματικής ζωολογίας στο εν λόγω πανεπιστήμιο. Εδώ θα δούλευε για 24 χρόνια και θα έκανε τις περίφημες ανακαλύψεις του. Η εξέλιξη και η κληρονομικότητα είναι τα κύρια θέματα του επιστημονικού περιβάλλοντος εκείνης της εποχής. Οι επιστήμονες αναζητούν επιβεβαίωση της θεωρίας της φυσικής επιλογής και «ανακάλυψαν ξανά»Οι νόμοι της κληρονομικότητας του Hugo de Vries Mendel. Ο σαραντατετράχρονος Τόμας Χαντ Μόργκαν αποφασίζει να δοκιμάσει πειραματικά την ορθότητα του Γκέοργκ Μέντελ και για πολλά χρόνια γίνεται ο «άρχοντας των μυγών» - φρουτόμυγες. Η επιτυχημένη επιλογή του αντικειμένου για πειράματα έκανε αυτά τα έντομα την «ιερή αγελάδα» όλων των γενετιστών για πολλούς αιώνες.
Ένα επιτυχημένο αντικείμενο και οι συνεργάτες είναι το κλειδί για την επιτυχία
Η Drosophila melanogaster, μια μικρή μύγα με κόκκινα μάτια, έχει αποδειχθεί ότι είναι το τέλειο θέμα για πειραματισμούς. Είναι εύκολο στη συντήρηση - έως και χίλια άτομα υπάρχουν τέλεια σε ένα μπουκάλι γάλακτος ενάμισι λίτρου. Αναπαράγεται ήδη τη δεύτερη εβδομάδα της ζωής της, έχει έναν καλά καθορισμένο σεξουαλικό διμορφισμό (εξωτερικές διαφορές μεταξύ αρσενικών και θηλυκών). Το καλύτερο από όλα είναι ότι αυτές οι μύγες έχουν μόνο τέσσερα χρωμοσώματα και μπορούν να μελετηθούν καθ' όλη τη διάρκεια της τρίμηνης ζωής τους. Κατά τη διάρκεια του έτους, ο παρατηρητής μπορεί να παρακολουθεί τις αλλαγές και την κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών σε περισσότερες από τριάντα γενιές. Τα πειράματα του Morgan βοήθησαν οι πιο ταλαντούχοι μαθητές του, οι οποίοι έγιναν συνεργάτες και συν-συγγραφείς - Calvin Bridgers, Alfred Sturtevan, Herman Joseph Meller. Έτσι, από τα μπουκάλια γάλακτος που έκλεψαν από τους κατοίκους του Μανχάταν, εξοπλίστηκε το θρυλικό "fly room" - εργαστήριο Νο. 613 στο κτίριο Shemeron του Πανεπιστημίου Κολούμπια.
Καινοτόμος δάσκαλος
Το "fly room" του Morgan όχι μόνο έγινε διάσημο σε όλο τον κόσμο και έγινε τόπος προσκυνήματος για τους επιστήμονες. Αυτή η αίθουσα με εμβαδόν 24 m2 άλλαξε την ίδια την οργάνωση της εκπαιδευτικής διαδικασίας. Ο επιστήμονας έχτισε την εργασία πάνω σεαρχές της δημοκρατίας, ελεύθερη ανταλλαγή απόψεων, έλλειψη υποταγής, πλήρης διαφάνεια για όλους τους συμμετέχοντες και συλλογικός καταιγισμός ιδεών κατά τη συζήτηση των αποτελεσμάτων και τον προγραμματισμό πειραμάτων. Ήταν αυτή η μεθοδολογία διδασκαλίας που επικράτησε σε όλα τα πανεπιστήμια της Αμερικής και αργότερα εξαπλώθηκε στην Ευρώπη.
Drosophila με ροζ μάτια
Ο Μόργκαν και οι μαθητές του ξεκίνησαν πειράματα, βάζοντας στον εαυτό τους καθήκον να ανακαλύψουν τις αρχές της κληρονομικότητας των μεταλλάξεων. Δύο πολλά χρόνια αναπαραγωγής μυγών δεν έδωσαν καμία ορατή πρόοδο. Αλλά συνέβη ένα θαύμα - άτομα με ροζ μάτια, βασικά φτερά, ένα κίτρινο σώμα εμφανίστηκαν και ήταν αυτοί που παρείχαν το υλικό για την εμφάνιση της θεωρίας της κληρονομικότητας. Πολυάριθμες διασταυρώσεις και μέτρηση χιλιάδων απογόνων, ράφια με χιλιάδες μπουκάλια και εκατομμύρια φρουτόμυγες - αυτό είναι το τίμημα της επιτυχίας. Στο άρθρο του επιστήμονα «Sex-Linked Inheritance» («Sex-Limited Inheritance in Drosophila», 1910) εμφανίστηκαν πειστικά στοιχεία για κληρονομικότητα που συνδέεται με το φύλο και αποθήκευση πληροφοριών σχετικά με ένα χαρακτηριστικό σε μια συγκεκριμένη περιοχή (τόπο) χρωμοσωμάτων.
Χρωμοσωματική θεωρία
Το αποτέλεσμα όλων των πειραμάτων, η συμβολή στη βιολογία του Thomas Hunt Morgan ήταν η θεωρία του για την κληρονομικότητα. Το κύριο αξίωμά του είναι ότι η υλική βάση της κληρονομικότητας είναι τα χρωμοσώματα, στα οποία τα γονίδια βρίσκονται σε γραμμική σειρά. Οι ανακαλύψεις του Thomas Hunt Morgan για συνδεδεμένα γονίδια που κληρονομούνται μαζί και χαρακτηριστικά που κληρονομούνται με το σεξ κατέπληξαν τον κόσμο ("Mechanisms of Mendeleev's Inheritance", 1915). Και έγινε τελικάαρκετά χρόνια μετά την εισαγωγή της ίδιας της έννοιας του «γονιδίου» ως δομικής μονάδας κληρονομικότητας στη βιολογία (W. Johannsen, 1909).
Επαγγελματική αναγνώριση
Αν και το τρένο της παγκόσμιας δόξας δεν έφτασε στον επιστήμονα, η μία ακαδημία μετά την άλλη τον κάνει μέλος τους. Το 1923 έγινε μέλος της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ. Μέλος της Royal Society of London, της American Philosophical Society και πολλών άλλων διεθνώς αναγνωρισμένων οργανισμών. Το 1933, για ανακαλύψεις που σχετίζονται με τον ρόλο των χρωμοσωμάτων στην κληρονομικότητα, ο βιολόγος τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ, το οποίο μοιράστηκε ο ίδιος με τους Μπρίτζες και Στάρτεβαν. Στο οπλοστάσιό του, το μετάλλιο Δαρβίνος (1924) και το μετάλλιο Copley (1939). Το όνομά του φέρει το Τμήμα Βιολογίας του Κεντάκι και ένα ετήσιο βραβείο από τη Γενετική Εταιρεία της Αμερικής. Η μονάδα σύνδεσης των γονιδίων ονομάζεται Morganide.
Μετά τη φήμη
Από το 1928 μέχρι το θάνατό του, ο καθηγητής Thomas Morgan ήταν επικεφαλής των εργαστηρίων Kirchhoff του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Πασαντένα, ΗΠΑ). Εδώ έγινε ο διοργανωτής του Τμήματος Βιολογίας, το οποίο ανέδειξε επτά νικητές του βραβείου Νόμπελ στη γενετική και την εξέλιξη. Συνέχισε να μελετά τους νόμους της κληρονομικότητας σε περιστέρια και σπάνια ποντίκια, την αναγέννηση και ανάπτυξη δευτερογενών σεξουαλικών χαρακτηριστικών στις σαλαμάνδρες. Μάλιστα αγόρασε και εξόπλισε ένα εργαστήριο στην πόλη Corona del Mar της Καλιφόρνια. Πέθανε ξαφνικά στην Πασαντένα στις 4 Δεκεμβρίου 1945 από ανοιχτή γαστρική αιμορραγία.
Σύνοψη
Συνοπτικά, η συμβολή του Thomas Hunt Morgan στη βιολογία είναι συγκρίσιμη με τέτοιες ανακαλύψεις της ανθρώπινης σκέψης όπως η ανακάλυψη του πυρηνικού πυρήνα στη φυσική, η εξερεύνηση του ανθρώπινου διαστήματος, η ανάπτυξη της κυβερνητικής και η τεχνολογία υπολογιστών. Ένας καλοπροαίρετος άνθρωπος με λεπτό χιούμορ, σίγουρος για τον εαυτό του, αλλά απλός και ανεπιτήδευτος στην καθημερινότητα - έτσι τον θυμούνται οι συγγενείς και οι συνεργάτες του. Ένας πρωτοπόρος που δεν φιλοδοξούσε να γίνει ήρωας των μύθων, αλλά, αντίθετα, ήθελε να απαλλάξει τον κόσμο από μύθους και προκαταλήψεις. Που υποσχόταν όχι αισθήσεις, αλλά επιστημονική κατανόηση του θέματος. Σε μια εποχή που οι ποιητές ήταν κάτι παραπάνω από ποιητές και οι μεγάλοι επιστήμονες ήταν κάτι παραπάνω από σπουδαίοι επιστήμονες, ο Thomas Hunt Morgan κατάφερε να παραμείνει απλώς ένας βιολόγος.
