THOMAS HUNT MORGAN: BIOGRAFIA, TEÓRIA CHROMOZÓMOV, EXPERIMENTY - ARTE - 2026

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) bol americký vedec špecializujúci sa na štúdium génov. Narodil sa v septembri 1866 a jeho najväčším prínosom bolo preukázať pravdivosť chromozomálnej teórie génov vyvinutej Suttonom a Boverim. Jeho práca dokázala, že existujú pohlavné chromozómy, ako aj tzv. „Dedičstvo spojené s pohlavím“.

Aby sa potvrdila táto teória, genetik vykonal niekoľko experimentov s ovocnou muškou (Drosophila melanogaster). Jeho hlavným zámerom bolo zistiť, či sú teórie Gregora Mendela pravdivé a či ich možno aplikovať na zvieratá.

Thomas Hunt Morgan - Zdroj: Carl A. Gist / public domain

Morgan, ktorý mal ťažké detstvo a mládež, prejavil skorý záujem o vedu, najmä o prírodné dejiny. Počas svojej profesionálnej kariéry sa podieľal na niekoľkých najhorúcejších vedeckých debatách tej doby, od Darwinovej teórie až po tvorbu embryí.

Aj v dôchodku Morgan pokračoval vo výskume rôznych tém. Genetická spoločnosť Ameriky po jeho smrti vyhlásila na svoju česť každoročné ocenenie, ktoré uznáva najdôležitejší výskum v tejto oblasti: medailu Thomasa Hunta Morgana.

životopis

Thomas Hunt Morgan sa narodil 25. septembra 1866 v Lexingtone v štáte Kentucky (USA). Podľa niektorých jeho životopiscov mal mladý Thomas veľmi tvrdú mládež.

štúdie

Keď mal Thomas 16 rokov, začal študovať na State College v Kentucky, teraz na štátnej univerzite. Jeho školenie sa v tomto období zameriavalo na vedu, najmä na prírodné dejiny. Počas prázdnin pracoval pre geologický prieskum Spojených štátov.

V roku 1866 ukončil Morgan túto fázu štúdia bakalárom prírodných vied. V tom istom roku sa v lete presťahoval do Massachusetts, aby navštevoval Biológiu. Práve v tomto stredisku, ktoré patrilo Univerzite Johna Hopkinsa, začal prejavovať záujem o zoológiu.

Počas nasledujúcich dvoch rokov vydal Morgan niekoľko diel. Jeho inteligencia mu umožnila byť vybraným na získanie magistra vedy v jeho starom centre Kentucky, State College. Tiež mu ponúkol miesto učiteľa. Morgan však radšej zostal v John Hopkins.

Young Morgan robil svoju tézu o embryológii morských pavúkov. Táto práca, ktorá bola uverejnená, mu vyniesla doktorát v roku 1890.

Vedec použil peniaze z publikácie svojej práce na cestu do Karibiku a Európy. Zároveň pokračoval vo vyšetrovaní rôznych zoologických predmetov.

kariéra

V tom istom roku, keď Morgan získal doktorát, dostal ponuku pracovať ako učiteľ morfológie v škole Bryn Mawr, v centre s Johnom Hopkinsom. Jeho úlohou bolo prednášať päť dní v týždni, dvakrát denne. To mu zanechalo málo času na výskum, na činnosť, na ktorú sa chcel zamerať.

Výlet do Európy

Túto príležitosť na vyšetrovanie prišiel k nemu v roku 1894, keď sa presťahoval do Neapola, aby vykonal sériu štúdií o embryológii ctenophorov, čo je forma života takmer mikroskopická.

V talianskom meste sa dostal do kontaktu s nemeckými vedcami. Vysvetľovali mu nové teórie mechaniky vývoja, ktoré predpokladali ich prekonanie v 19. storočí.

Jedna z vedeckých diskusií bola zameraná na vývoj embryí. Jedna z teórií tvrdila, že dedičný materiál bol rozdelený medzi embryonálne bunky a že tieto neskôr sa stali špecifickými časťami organizmu.

Iní odborníci však tvrdili, že vývoj bol spôsobený epigenetickými faktormi. Morgan bol za túto druhú hypotézu.

Columbia University

Keď sa Morgan vrátil v roku 1895 do Bryn Mawr, začal pracovať na plný úväzok. Táto situácia trvala až do roku 1904, keď dostal ponuku vstúpiť na Columbijskú univerzitu ako vedecký pracovník bez toho, aby musel učiť.

Morgan, ktorý v predchádzajúcom roku uverejnil evolúciu a adaptáciu, v ktorej bol v rozpore s niektorými Darwinovými tézami o mechanizmoch národného výberu, ponuku prijal.

O niekoľko rokov neskôr, v roku 1908, začal Morgan experimentovať s ovocnou muškou. Pomocou chémie a žiarenia spôsobil u niektorých vzoriek mutácie. Výsledky potvrdili teóriu ustanovenú Suttonom a Boverim.

Na konci svojej práce s ovocnou muškou vedec pokračoval v štúdiách embryológie. Ďalej skúmal aj to, ako sa zdedia gény.

V roku 1915 sa zúčastnil novej vedeckej diskusie, ktorá sa vyvíjala: eugenika a ochrana rasizmu pred vedou. Morgan bol proti týmto myšlienkam.

Posledné roky

O niekoľko rokov neskôr, v roku 1928, Morgan prevzal oddelenie biológie na Kalifornskom technologickom inštitúte. V tejto novej pozícii vykonával výskum v oblasti genetiky, fyziológie, vývoja, embryológie alebo biofyziky.

Morgan pracoval v tejto inštitúcii až do roku 1942, v roku, keď odišiel do dôchodku. Zastával však pozíciu emeritného profesora a ďalej pokračoval vo výskume v niektorých oblastiach.

Thomas Hunt Morgan zomrel na infarkt 4. decembra 1945, keď mal 79 rokov.

Chromozomálna teória dedičnosti

Hoci chromozomálna teória dedičnosti nebola Morganovým dielom, jeho postuláty potvrdili jeho štúdie.

Boveri a Sutton

Autormi tejto teórie boli Theodor Boveri a Walter Sutton. Obaja vedci, ktorí pracovali osobitne, dospeli k rovnakým záverom v roku 1902.

Teória sa však stretla so značnou opozíciou vedeckej komunity. Prijatie prišlo v roku 1915, keď Thomas Hunt Morgan vykonával experimenty, ktoré dokázali, že Sutton a Boveri majú pravdu.

Teória

Stručne povedané, chromozomálna teória dedičnosti uvádza, že gény sú umiestnené na špecifických miestach vo vnútri chromozómov. Ich správanie počas meiózy (jedna z foriem rozmnožovania buniek) vysvetľuje Mendelov zákony dedenia.

Autori teórie analyzovali gény, to znamená tie fragmenty DNA, ktoré obsahujú dedičné faktory. Pred týmito štúdiami bolo už možné dokázať existenciu chromozómov a že sa replikovali počas delenia buniek. Vďaka Boverimu a Suttonovi sa však objavili mnohé ďalšie podrobnosti.

Okrem iného zistili, že chromozómy idú v homologických pároch, jeden od matky a druhý od otca. Každá gameta preto prispieva na človeka polovicou genetického materiálu.

Teória zvýšila pochopenie toho, prečo sú niektoré aspekty zdedené a iné nie. Napríklad je známe, že jeden chromozóm obsahuje informácie o rôznom pohlaví, zatiaľ čo druhý poskytuje informácie o farbe očí. Nezávislosť každého znaku znamená, že niektoré sa prenášajú a iné nie.

Potvrdenie Morgana

Ako už bolo uvedené, teória chromozómov nebola na začiatku akceptovaná. Morgan, s jeho experimentmi s ovocnou muškou, bol schopný poskytnúť potrebné dôkazy na preukázanie jeho pravdivosti.

Morgan poznamenal, že keď došlo k meióze, existovali páry chromozómov, ktoré si mohli navzájom vymieňať niektoré ekvivalentné fragmenty. Takto sa vymenili fragmenty DNA, a preto sa uskutočnila tzv. Genetická rekombinácia.

Vykonané experimenty

EB Wilson, riaditeľ odboru zoológie na Kolumbijskej univerzite, presvedčil svojho priateľa Thomasa Hunta Morgana v roku 1904, aby prevzal novovytvorené miesto a začal experimentálnu zoológiu.

Wilsonov argument bol, že bolo potrebné pochopiť, ako sa vyskytuje genetické dedičstvo, aby sme pochopili vývoj úplného jednotlivca.

Morgan ponuku prijal a začal experimentovať s potkanmi a myšami. Charakteristiky týchto zvierat však neboli primerané. Namiesto toho sa vedec rozhodol pre Drosophlia melanogaster, ovocnú mušku.

Výhody tohto hmyzu boli početné: jeho malá veľkosť, ktorá umožnila držať tisíce v laboratóriu; jeho plodnosť počas celého roka; a jeho obrovská reprodukčná kapacita. Okrem toho bolo veľmi ľahké rozlišovať medzi mužmi a ženami a ich embryonálny vývoj sa vyskytuje vonku. Ten uľahčil štúdium mutácií.

Posledným dôvodom pre výber ovocnej mušky bola jej jednoduchosť - má iba štyri páry chromozómov.

Morgan začal svoj experiment v roku 1907. Spočiatku mal v úmysle udržiavať muchy kolónie iba niekoľko generácií, až kým nenastala mutácia. Nasledujúce dva roky však nepriniesli výsledky.

Biele oči

V roku 1909, po dvoch rokoch práce, sa úsilie Morgana a jeho tímu vyplatilo. Vedec zistil, že jedna z múch v laboratóriu mala zvláštnu mutáciu, ktorú nazval „biele oči“, pretože jeho oči mali túto farbu namiesto červenkastej farby typickej pre daný druh.

Hmyz bol samec a Morgan ho použil na insemináciu niekoľkých samíc. Jeho účelom bolo skontrolovať, či mutácia prešla na nové generácie. Všetci potomci však mali oči červené.

Vďaka tomu si Morgan myslel, že sa stalo niečo čudné. Jeho ďalším krokom bolo preletieť pár dcér, aby videli, čo sa stane. Pri tejto príležitosti, k prekvapeniu vedca, niekoľko výsledných vzoriek malo biele oči svojho „starého“. Na základe tohto výsledku sa Morgan snažil vysvetliť, čo sa stalo.

Dedičstvo súvisiace s pohlavím

Výsledky vyšetrovaní viedli Morgana k tomu, aby navrhol hypotézu, že dedičnosť súvisí s pohlavím. Vedec teda potvrdil, že s chromozómom X matky sú spojené znaky.

Neskôr našiel Morgan ďalšie vlastnosti, ktoré boli zdedené rovnakým spôsobom, čo potvrdzuje jeho teóriu. Potom začal používať slovo gén alebo gény na opis faktorov, ktoré prešli z generácie na generáciu pozdĺž chromozómu X.

Pre Morgana boli všetky tieto gény súčasťou chromozómov. Tieto spolu formovali genetické dedičstvo jednotlivca a druhu.

Iné príspevky

Thomas H. Morgan pokračoval v práci s chromozómami, aby sa pokúsil ešte lepšie pochopiť, ako sa vyskytlo genetické dedičstvo. Za týmto účelom nakreslil lineárne chromozómové mapy, pričom každý gén bol v konkrétnej polohe. To nakoniec ukázalo, že gény zodpovedné za prenos charakteristík sa usporiadali v rámci každého chromozómu.

Tento výskum bol prezentovaný v knihe, ktorá sa stala referenciou pre modernú genetiku: Mechanizmus Mendelovej dedičnosti.

Génová teória

V roku 1926 Morgan predstavil svoju teóriu génov. To tvrdilo, že gény boli spojené v rôznych reťazovacích skupinách. Alely (páry génov príbuzných tej istej genetickej charakteristike) sa vždy vymieňali alebo krížili v rámci tej istej skupiny. Tento objav mu priniesol Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu z roku 1933.

Referencie

1. Ecured. Thomas Hunt Morgan. Získané z ecured.cu
2. Khan Academy. Chromozomálny základ dedičnosti. Zdroj: es.khanacademy.org
3. Čí Reyes, Arturo. Thomas Morgan. Získané z innovations.pe
4. DNA Learning Center, Cold Spring Harbor Laboratory. Thomas Hunt Morgan (1866-1945). Zdroj: dnaftb.org
5. Nobelova cena. Thomas H. Morgan. Zdroj: Nobelprize.org
6. Prírodné vzdelávanie. Thomas Hunt Morgan: The Fruit Fly Scientist. Zdroj: nature.com
7. Allen, Garland Edwards. Thomas Hunt Morgan. Zdroj: britannica.com