Najvećim uvidima u biologiju 19.-20. vijeka smatraju se radovi Charlesa Darwina o evoluciji, Gregora Mendela o naslijeđu i varijabilnosti i Thomasa Hunta Morgana o genima i hromozomima. Morganov rad je otvorio eksperimentalni put razvoja genetike. Gregor Mendel i Thomas Hunt Morgan su biolozi koji su postali svjetionici i osnivači genetike i upravo njima bi svi moderni molekularni biolozi trebali biti zahvalni. Njihovi intuitivno odabrani predmeti istraživanja otvorili su vrata u svijet sekvenciranja genoma, genetskog inženjeringa i transgenog uzgoja.
U pravo vrijeme i na pravom mjestu
Biografija Thomasa Hunta Morgana ne sadrži tragično odbacivanje od strane kolega, progon zbog njegovih ideja, usamljenost, nezasluženi zaborav i necijenjeni život. Živeo je dugo okružen bliskim ljudima, izgradio uspešnu karijeru istraživača i učitelja, postao jedan od svetila i ikona fundamentalne genetike, nauke čiji predstavnici i dalje dobijaju više Nobelovih nagrada nego naučnici u bilo kojoj drugoj oblasti.
Rad Thomasa Hunta Morgana i njegovih koautora s početka 20. stoljeća apsorbirao je sve akumulirane genetske podatke, rezultatestudije stanične diobe (mitoza i mejoza), zaključci o ulozi ćelijskog jezgra i hromozoma u nasljeđivanju osobina. Njegova hromozomska teorija objasnila je prirodu ljudskih nasljednih patologija, omogućila eksperimentalnu promjenu nasljednih informacija i postala početak modernih metoda genetskog istraživanja. Budući da nije bio otkrivač, Thomas Hunt Morgan je formulirao postulate teorije koja je promijenila svijet. Nakon njegovih djela, fantazije pisaca o produženju života, ljudskim transformacijama i stvaranju novih organa postale su samo pitanje vremena.
aristokratska pozadina
Jesenjeg dana, 15. septembra 1866. godine, u gradu Lexington, Kentucky, rođen je nećak legendarnog generala vojske Konfederacije Francis Gent Morgan i praunuk prvog milionera jugozapadnih Sjedinjenih Država rođen. Njegov otac, Charleston Hunt Morgan, bio je uspješan diplomata i američki konzul na Siciliji. Majka - Ellen - unuka autora američke himne Francisa Scott Keya. Thomas se od djetinjstva zanima za biologiju i geologiju. Od svoje desete godine sve svoje slobodno vrijeme provodi skupljajući kamenje, perje i ptičja jaja u planinama Kentuckyja u okolini. Kako je odrastao, ljeto je proveo pomažući istraživačkim timovima USGS-a u istim planinama koje su već bile njegov dom. Nakon što je napustio školu, dječak je upisao College of Kentucky, 1886. je dobio diplomu.
Studentske godine
Po završetku srednje škole, Thomas Morgan upisao se na jedini univerzitet u to vrijeme - Univerzitet Johns Hopkins u B altimoru(država Merilend). Tamo se zainteresovao za morfologiju i fiziologiju životinja. Njegov prvi naučni rad bio je o strukturi i fiziologiji morskih paukova. Potom se bavio embriologijom u laboratoriji Woods Hall, posjećujući Jamajku i Bahame. Magistrirao je, odbranio disertaciju i 1891. vodio odsjek za biologiju na koledžu Bryn-Mair. Od 1894. Thomas Hunt Morgan je bio pripravnik u Zoološkoj laboratoriji u Napulju. Od proučavanja embriologije, naučnik prelazi na proučavanje nasljeđivanja osobina. U to vrijeme u naučnim krugovima su se vodili sporovi između preformista (pristaša prisustva struktura u gametama koje predodređuju formiranje organizma) i epigenista (pristaša razvoja pod utjecajem vanjskih faktora). Ateista Thomas Hunt Morgan zauzima srednju poziciju po ovom pitanju. Vrativši se 1895. iz Napulja, dobio je zvanje profesora. Dok je proučavao moći regeneracije, napisao je dvije knjige, Razvoj žabljeg jajeta (1897) i Regeneracija (1900), ali je nastavio da se fokusira na naslijeđe i evoluciju. 1904. Tomas se oženio svojom studenticom Lillian Vaughan Sampson. Ne samo da mu je rodila sina i tri ćerke, već mu je postala i saputnica i pomoćnica u poslu.
Columbia University
Od 1903. godine, Morgan je profesor eksperimentalne zoologije na pomenutom univerzitetu. Tu će raditi 24 godine i napraviti svoja slavna otkrića. Evolucija i naslijeđe glavne su teme tadašnjeg naučnog okruženja. Naučnici traže potvrdu teorije prirodne selekcije i "ponovno otkrili"Zakoni nasljeđivanja Huga de Vries Mendela. Četrdesetčetvorogodišnji Thomas Hunt Morgan odlučuje eksperimentalno provjeriti ispravnost Georga Mendela i dugi niz godina postaje "gospodar muva" - voćnih mušica. Uspješan odabir objekta za eksperimente učinio je ove insekte "svetom kravom" svih genetičara dugi niz stoljeća.
Uspešan objekat i saradnici su ključ uspeha
Drosophila melanogaster, mala voćna mušica crvenih očiju, pokazala se kao savršena tema za eksperimentisanje. Lako se održava - do hiljadu jedinki savršeno postoji u boci mlijeka od jedan i po litara. Pari se već u drugoj nedelji života, ima dobro izražen polni dimorfizam (spoljne razlike između mužjaka i ženki). Najbolje od svega, ove mušice imaju samo četiri hromozoma i mogu se proučavati tokom čitavog tromesečnog života. Tokom godine posmatrač može da prati promene i nasleđivanje osobina u više od trideset generacija. Morganove eksperimente pomogli su njegovi najtalentovaniji učenici, koji su postali saradnici i koautori - Calvin Bridgers, Alfred Sturtevan, Herman Joseph Meller. Tako je od flaša sa mlekom ukradenih od stanovnika Menhetna opremljena legendarna "fly room" - laboratorija br. 613 u zgradi Šemeron Univerziteta Kolumbija.
Inovativni učitelj
Morganova "soba za letenje" ne samo da je postala poznata u celom svetu i postala je mesto hodočašća naučnika. Ova prostorija površine 24 m2 promijenila je samu organizaciju obrazovnog procesa. Naučnik je gradio rad naprincipi demokratije, slobodna razmjena mišljenja, nedostatak subordinacije, puna transparentnost za sve učesnike i kolektivno razmišljanje o rezultatima i planiranju eksperimenata. Upravo je ova nastavna metodologija postala rasprostranjena na svim univerzitetima u Americi, a kasnije se proširila i na Evropu.
Drosophila s ružičastim očima
Morgan i njegovi učenici započeli su eksperimente, postavljajući sebi zadatak da otkriju principe nasljeđivanja mutacija. Dvije duge godine uzgoja muva nisu dale nikakav vidljiv napredak. Ali dogodilo se čudo - pojavili su se pojedinci s ružičastim očima, rudimentima krila, žutim tijelom i upravo su oni dali materijal za nastanak teorije nasljeđivanja. Brojni prelasci i brojanje hiljada potomaka, police sa hiljadama boca i milioni voćnih mušica - to je cijena uspjeha. Uvjerljivi dokazi o nasljeđivanju vezanom za spol i pohranjivanju informacija o osobini u specifičnoj regiji (lokusu) hromozoma pojavili su se u naučnikovom članku “Sex-Linked Inheritance” (“Sex Limited Inheritance in Drosophila”, 1910).
Teorija hromozoma
Rezultat svih eksperimenata, doprinos biologiji Thomasa Hunta Morgana bila je njegova teorija nasljeđivanja. Njegov glavni postulat je da su materijalna osnova naslijeđa hromozomi, u kojima su geni locirani u linearnom redu. Otkrića Thomasa Hunta Morgana povezanih gena koji se nasljeđuju zajedno i osobina koje se nasljeđuju seksom zaprepastila su svijet ("Mehanizmi Mendeljejevljevog nasljeđa", 1915). I to se ipak dogodilonekoliko godina nakon uvođenja samog koncepta "gena" kao strukturne jedinice nasljednosti u biologiju (W. Johannsen, 1909).
Profesionalno priznanje
Iako voz univerzalne slave nije stigao do naučnika, jedna akademija za drugom ga čini svojim članom. Godine 1923. postao je član Akademije nauka SSSR-a. Član je Kraljevskog društva u Londonu, Američkog filozofskog društva i mnogih drugih međunarodno priznatih organizacija. Godine 1933., za otkrića vezana za ulogu hromozoma u naslijeđu, biolog je nagrađen Nobelovom nagradom, koju je i sam podijelio s Bridgesom i Startevanom. U njegovom arsenalu, Darwin medalja (1924) i Copley medalja (1939). Odsjek za biologiju Kentuckyja i godišnja nagrada Genetskog društva Amerike nose njegovo ime. Jedinica povezivanja gena naziva se Morganid.
Poslije slave
Od 1928. do svoje smrti, profesor Tomas Morgan vodio je Kirchhoff laboratorije Kalifornijskog tehnološkog instituta (Pasadena, SAD). Ovdje je postao organizator Odsjeka za biologiju, koji je odgojio sedam dobitnika Nobelove nagrade za genetiku i evoluciju. Nastavio je proučavati zakone nasljeđivanja kod golubova i rijetkih miševa, regeneraciju i razvoj sekundarnih spolnih karakteristika kod daždevnjaka. Čak je kupio i opremio laboratoriju u kalifornijskom gradu Corona del Mar. Iznenada je umro u Pasadeni 4. decembra 1945. od otvorenog želudačnog krvarenja.
Sumiranje
Ukratko, doprinos Thomasa Hunta Morgana biologiji uporediv je sa takvim otkrićima ljudske misli kao što su otkriće nuklearnog jezgra u fizici, istraživanje svemira, razvoj kibernetike i kompjuterske tehnologije. Dobroćudna osoba sa suptilnim smislom za humor, samouvjerena, ali jednostavna i nepretenciozna u svakodnevnom životu - tako ga pamte rođaci i saradnici. Pionir koji nije težio da postane heroj mitova, već je, naprotiv, želio da oslobodi svijet mitova i predrasuda. Što je obećavalo ne senzacije, već naučno razumijevanje teme. U vreme kada su pesnici bili više od pesnika, a veliki naučnici bili su više od velikih naučnika, Thomas Hunt Morgan je uspeo da ostane samo biolog.
