Par vislielākajām atziņām 19.-20.gadsimta bioloģijā tiek uzskatīti Čārlza Darvina darbi par evolūciju, Gregora Mendela par iedzimtību un mainīgumu un Tomasa Hanta Morgana darbi par gēniem un hromosomām. Tas bija Morgana darbs, kas pavēra eksperimentālu ģenētikas attīstības ceļu. Gregors Mendels un Tomass Hants Morgans ir biologi, kuri kļuva par ģenētikas spīdekļiem un pamatlicējiem, un tieši viņiem visiem mūsdienu molekulārbiologiem vajadzētu būt pateicīgiem. Viņu intuitīvi izvēlētie pētniecības priekšmeti ir pavēruši durvis uz genomu sekvencēšanas, gēnu inženierijas un transgēnu audzēšanas pasauli.
Īstajā laikā un vietā
Tomasa Hanta Morgana biogrāfijā nav traģisku kolēģu noraidījumu, vajāšanu viņa ideju dēļ, vientulības, nepelnītas aizmirstības un nenovērtētas dzīves. Viņš ilgu laiku dzīvoja tuvu cilvēku ieskauts, veidoja veiksmīgu pētnieka un skolotāja karjeru, kļuva par vienu no fundamentālās ģenētikas spīdekļiem un ikonām – zinātni, kuras pārstāvji joprojām saņem vairāk Nobela prēmiju nekā jebkuras citas jomas zinātnieki.
Tomasa Hanta Morgana un viņa 20. gadsimta sākuma līdzautoru darbs absorbēja visus uzkrātos ģenētiskos datus, rezultātusšūnu dalīšanās pētījumi (mitoze un mejoze), secinājumi par šūnas kodola un hromosomu lomu pazīmju pārmantošanā. Viņa hromosomu teorija izskaidroja cilvēka iedzimto patoloģiju būtību, ļāva eksperimentāli mainīt iedzimto informāciju un kļuva par sākumu mūsdienu ģenētiskās izpētes metodēm. Nebūdams atklājējs, Tomass Hants Morgans formulēja teorijas postulātus, kas mainīja pasauli. Pēc viņa darbiem rakstnieku fantāzijas par dzīves pagarināšanu, cilvēka pārvērtībām un jaunu orgānu radīšanu kļuva tikai laika jautājums.
Aristokrātiska izcelsme
Kādā rudens dienā, 1866. gada 15. septembrī, Leksingtonas pilsētā Kentuki štatā bija leģendārā Konfederācijas armijas ģenerāļa Frensisa Genta Morgana brāļadēls un ASV dienvidrietumu pirmā miljonāra mazmazdēls. dzimis. Viņa tēvs Čārlstons Hants Morgans bija veiksmīgs diplomāts un amerikāņu konsuls Sicīlijā. Māte - Elena - Amerikas himnas autora Frensisa Skota Kī mazmeita. Tomass jau kopš bērnības ir interesējies par bioloģiju un ģeoloģiju. Kopš desmit gadu vecuma viņš visu savu brīvo laiku pavadīja, vācot akmeņus, spalvas un putnu olas Kentuki kalnos šajā apkaimē. Kad viņš kļuva vecāks, viņš pavadīja vasaru, palīdzot USGS pētniecības komandām tajos pašos kalnos, kas jau bija viņa mājas. Pēc skolas beigšanas zēns iestājās Kentuki koledžā, 1886. gadā ieguva bakalaura grādu.
Studentu gadi
Pēc vidusskolas beigšanas Tomass Morgans iestājās tajā laikā vienīgajā universitātē - Džona Hopkinsa universitātē B altimorā(Merilendas štats). Tur viņš sāka interesēties par dzīvnieku morfoloģiju un fizioloģiju. Viņa pirmais zinātniskais darbs bija par jūras zirnekļu uzbūvi un fizioloģiju. Pēc tam viņš uzsāka embrioloģiju Vudsholas laboratorijā, apmeklējot Jamaiku un Bahamu salas. Viņš ieguva maģistra grādu, aizstāvēja disertāciju un 1891. gadā vadīja Brīna-Mairas koledžas bioloģijas nodaļu. Kopš 1894. gada Tomass Hants Morgans ir stažējies Neapoles Zooloģijas laboratorijā. No embrioloģijas izpētes zinātnieks pāriet uz pazīmju pārmantošanas izpēti. Tolaik zinātnieku aprindās notika strīdi starp preformistiem (struktūru klātbūtnes piekritēji gametām, kas nosaka organisma veidošanos) un epigēnistiem (ārēju faktoru ietekmē attīstītās attīstības atbalstītāji). Ateists Tomass Hants Morgans šajā jautājumā ieņem vidējo pozīciju. Atgriezies 1895. gadā no Neapoles, viņš saņēma profesora titulu. Pētot reģenerācijas spēkus, viņš uzrakstīja divas grāmatas – Vardes olas attīstība (1897) un Reģenerācija (1900), taču turpināja pievērsties iedzimtībai un evolūcijai. 1904. gadā Tomass apprecējās ar savu studenti Lilianu Vonu Sampsonu. Viņa ne tikai dzemdēja viņam dēlu un trīs meitas, bet arī kļuva par viņa pavadoni un palīgu darbā.
Kolumbijas Universitāte
Kopš 1903. gada Morgans ir eksperimentālās zooloģijas profesors minētajā universitātē. Tieši šeit viņš strādāja 24 gadus un izdarīja savus slavenos atklājumus. Evolūcija un pārmantošana ir galvenās tā laika zinātniskās vides tēmas. Zinātnieki meklē apstiprinājumu dabiskās atlases teorijai un "atklāja no jauna"Igo de Vrī Mendela mantojuma likumi. Četrdesmit četrus gadus vecais Tomass Hants Morgans nolemj eksperimentāli pārbaudīt Georga Mendeļa pareizību un uz daudziem gadiem kļūst par "mušu pavēlnieku" – augļu mušām. Veiksmīgā objekta izvēle eksperimentiem padarīja šos kukaiņus par visu ģenētiķu "svēto govi" daudzus gadsimtus.
Veiksmīgs objekts un partneri ir panākumu atslēga
Drosophila melanogaster, maza augļu muša ar sarkanām acīm, ir izrādījusies ideāls eksperimentu objekts. To ir viegli uzturēt – pusotra litra piena pudelē lieliski eksistē līdz tūkstoš īpatņu. Viņa vairojas jau otrajā dzīves nedēļā, viņai ir skaidri izteikts dzimumdimorfisms (ārējās atšķirības starp tēviņiem un mātītēm). Pats labākais, ka šīm mušām ir tikai četras hromosomas, un tās var pētīt visu to trīs mēnešu mūžu. Gada laikā novērotājs var izsekot pazīmju izmaiņām un pārmantošanai vairāk nekā trīsdesmit paaudzēs. Morgana eksperimentus palīdzēja veikt viņa talantīgākie skolēni, kuri kļuva par domubiedriem un līdzautoriem – Kalvins Bridžers, Alfrēds Stērtevans, Hermanis Džozefs Mellers. Tā no Manhetenas iedzīvotājiem nozagtajām piena pudelēm tika iekārtota leģendārā "mušu istaba" - laboratorija Nr.613 Kolumbijas Universitātes Shemeron ēkā.
Inovatīvs skolotājs
Morgana "mušu istaba" ne tikai kļuva slavena visā pasaulē un kļuva par zinātnieku svētceļojumu vietu. Šī telpa ar platību 24 m2 ir mainījusi pašu izglītības procesa organizāciju. Zinātnieks turpināja darbudemokrātijas principi, brīva viedokļu apmaiņa, subordinācijas trūkums, pilnīga caurskatāmība visiem dalībniekiem un kolektīva prāta vētra, apspriežot rezultātus un plānojot eksperimentus. Tieši šī mācību metodika kļuva izplatīta visās Amerikas universitātēs un vēlāk izplatījās Eiropā.
Drozofila ar rozā acīm
Morgans un viņa skolēni sāka eksperimentus, izvirzot sev uzdevumu noskaidrot mutāciju pārmantošanas principus. Divi gari mušu audzēšanas gadi nekādu redzamu progresu nedeva. Bet notika brīnums - parādījās indivīdi ar rozā acīm, spārnu rudimentiem, dzeltenu ķermeni, un tieši viņi nodrošināja materiālu mantojuma teorijas rašanās brīdim. Neskaitāmi krustojumi un tūkstošiem pēcnācēju skaitīšana, plaukti ar tūkstošiem pudeļu un miljoniem augļu mušu – tā ir veiksmes cena. Pārliecinoši pierādījumi par ar dzimumu saistītu iedzimtību un informācijas glabāšanu par pazīmi noteiktā hromosomu reģionā (locusā) parādījās zinātnieka rakstā “Sex-Linked Heritance” (“Sex Limited Inheritance in Drosophila”, 1910).
Hromosomu teorija
Visu eksperimentu rezultāts, ieguldījums Tomasa Hanta Morgana bioloģijā bija viņa mantojuma teorija. Tās galvenais postulāts ir tāds, ka iedzimtības materiālais pamats ir hromosomas, kurās gēni atrodas lineārā secībā. Tomasa Hanta Morgana atklājumi par saistītiem gēniem, kas tiek mantoti kopā, un iezīmēm, kas tiek mantotas ar dzimumu, pārsteidza pasauli ("Mendeļejeva mantojuma mehānismi", 1915). Un galu galā tas notikavairākus gadus pēc paša jēdziena "gēns" kā iedzimtības struktūrvienības ieviešanas bioloģijā (W. Johannsen, 1909).
Profesionālā atzinība
Lai gan universālās godības vilciens līdz zinātniekam nesniedzās, viena akadēmija pēc otras padara viņu par savu biedru. 1923. gadā kļuva par PSRS Zinātņu akadēmijas locekli. Londonas Karaliskās biedrības, Amerikas filozofijas biedrības un daudzu citu starptautiski atzītu organizāciju biedrs. 1933. gadā par atklājumiem, kas saistīti ar hromosomu lomu iedzimtībā, biologam tika piešķirta Nobela prēmija, ko viņš pats dalīja ar Bridžu un Startevanu. Viņa arsenālā Darvina medaļa (1924) un Koplija medaļa (1939). Viņa vārds ir Kentuki Bioloģijas departaments un Amerikas ģenētiskās biedrības ikgadējā balva. Gēnu saiknes vienību sauc par Morganīdu.
Pēc slavas
No 1928. gada līdz savai nāvei profesors Tomass Morgans vadīja Kalifornijas Tehnoloģiju institūta Kirchhoff laboratoriju (Pasadena, ASV). Šeit viņš kļuva par Bioloģijas katedras organizētāju, kas izaudzināja septiņus Nobela prēmijas laureātus ģenētikā un evolūcijā. Viņš turpināja pētīt baložu un retu peļu iedzimtības likumus, salamandru sekundāro dzimumpazīmju atjaunošanos un attīstību. Viņš pat nopirka un aprīkoja laboratoriju Kalifornijas pilsētā Korona del Marā. Viņš pēkšņi nomira Pasadenā 1945. gada 4. decembrī no atklātas kuņģa asiņošanas.
Rezumējot
Īsi sakot, Tomasa Hanta Morgana ieguldījums bioloģijā ir salīdzināms ar tādiem cilvēka domāšanas sasniegumiem kā kodola kodola atklāšana fizikā, cilvēka kosmosa izpēte, kibernētikas un datortehnoloģiju attīstība. Labestīgs cilvēks ar smalku humora izjūtu, pašpārliecināts, bet ikdienā vienkāršs un nepretenciozs – tādu viņu atceras tuvinieki un domubiedri. Pionieris, kurš netiecās kļūt par mītu varoni, bet, gluži pretēji, vēlējās atbrīvot pasauli no mītiem un aizspriedumiem. Kas solīja nevis sajūtas, bet gan zinātnisku izpratni par šo tēmu. Laikā, kad dzejnieki bija vairāk nekā dzejnieki un izcili zinātnieki bija vairāk nekā lieliski zinātnieki, Tomasam Hantam Morganam izdevās palikt tikai biologs.
