Величайшими прозрениями в биологии XIX-XX столетий по праву считаются работы Чарльза Дарвина об эволюции, Грегора Менделя о наследственности и изменчивости и Томаса Ханта Моргана о генах и хромосомах. Именно работы Моргана открыли для генетики экспериментальный путь развития. Грегор Мендель и Томас Хант Морган – биологи, которые стали корифеями и основателями генетики, и именно им должны быть благодарны все современные молекулярные биологи. Их интуитивно выбранные объекты исследований открыли двери в мир расшифровки генома, генной инженерии и трансгенной селекции.
В нужное время и в нужном месте
Биография Томаса Ханта Моргана не содержит трагического отторжения коллегами, преследования за свои идеи, одиночества, незаслуженного забвения и неоцененности при жизни. Он прожил долго в окружении близких людей, построил успешную карьеру исследователя и преподавателя, стал одним из корифеев и икон фундаментальной генетики – науки, представители которой и сегодня получают больше Нобелевских премий, чем ученые любой другой сферы.
Работы Томаса Ханта Моргана и его учеников-соавторов начала XX века впитала все накопленные генетические данные, итоги исследования деления клетки (митоза и мейоза), выводы о роли клеточного ядра и хромосом в наследовании признаков. Его хромосомная теория объяснила природу наследственных патологий человека, позволила экспериментально изменять наследственную информацию и стала началом современных методов генетических исследований. Не будучи первооткрывателем, Томас Хант Морган сформулировал постулаты теории, которая изменила мир. После его работ фантазии писателей о продлении жизни, трансформациях человека и сотворении новых органов стали всего лишь вопросом времени.
Аристократическое происхождение
Осенним днем, 15 сентября 1866 года в городе Лексингтон американского штата Кентукки, родился племянник легендарного генерала Армии Конфедерации Френсиса Гента Моргана и правнук первого миллионера юго-западной части США. Его отец Чарльстон Хант Морган – успешный дипломат, консул Америки на Сицилии. Мать – Эллен – внучка автора американского национального гимна Френсиса Скотта Ки. Томаса с детства интересовали биология и геология. С десятилетнего возраста он все свободное время собирал в окрестностях камни, перья и яйца птиц в горах Кентукки. Став старше, он все лето помогал исследовательским группам Геологической службы США в тех же горах, которые уже были для него родными. По окончании школы мальчик поступил в колледж Кентукки, в 1886 году получил степень бакалавра.
Студенческие годы
После окончания школы Томас Морган поступил в единственный в то время университет – имени Джона Хопкинса в Балтиморе (штат Мериленд). Там он увлекся морфологией и физиологией животных. Его первая научная работа была о строении и физиологии морских пауков. Затем он занялся эмбриологией в лаборатории Вудс-Холл, посетив Ямайку и Багамы. Он получает степень магистра, защищает диссертацию, а в 1891 году возглавляет факультет биологии Брин-Майровского колледжа. С 1894 года Томас Хант Морган стажируется в Зоологической лаборатории Неаполя. От изучения эмбриологии ученый переходит к изучению наследования признаков. В то время в научных кругах велись споры преформистов (сторонников наличия в гаметах структур, предопределяющих формирование организма) и эпигенистов (сторонников развития под воздействием внешних факторов). Атеист Томас Хант Морган занимает среднюю позицию в данном вопросе. Вернувшись в 1895 году из Неаполя, он получает звание профессора. Изучая способности регенерации, он пишет две книги – The Development of the Frog’s Egg (1897) и Regeneration (1900), но продолжает заниматься наследственностью и эволюцией. В 1904 году Томас женился на своей студентке Лилиан Воган Сэмпсон. Она не только родила ему сына и трех дочерей, но и стала его соратником и помощником в работе.
Колумбийский университет
С 1903 года Морган занимает пост профессора кафедры экспериментальной зоологии в упомянутом университете. Именно тут он проработает 24 года и сделает свои знаменитые открытия. Эволюция и наследование – главные темы научной среды того времени. Ученые ищут подтверждение теории естественного отбора и «переоткрытых» Хьюго де Фризом законов наследования Менделя. Сорокачетырехлетний Томас Хант Морган решает экспериментально проверить правоту Георга Менделя и на долгие годы становится «повелителем мух» – мушек дрозофил. Удачный выбор объекта для экспериментов сделал этих насекомых «священной коровой» всех генетиков на долгие столетия.
Удачный объект и соратники – залог успеха
Drosophila melanogaster – маленькая красноглазая плодовая мушка – оказалась идеальным объектом экспериментов. Ее легко содержать – в полуторалитровой бутылке из-под молока отлично существуют до тысячи особей. Она размножается уже на второй неделе жизни, у нее хорошо выражен половой диморфизм (внешние отличия мужских и женских особей). И самое главное, у этих мух всего четыре хромосомы, и их можно изучать на протяжении всей их трехмесячной жизни. В течение года наблюдатель может отследить изменения и наследование признаков в более чем в тридцати поколениях. Опыты Моргана помогали проводить его наиболее талантливые студенты, ставшие соратниками и соавторами – Келвин Бриджерс, Альфред Стертеван, Герман Джозеф Меллер. Именно так, из украденных у жителей Манхеттена молочных бутылок, была оборудована легендарная «мушиная комната» – лаборатория № 613 в корпусе Шемерон Колумбийского университета.
Преподаватель-новатор
Моргановская «мушиная комната» не только прославилась на весь мир и стала местом паломничества ученых. Эта комнатка площадью 24 м2 изменила саму организацию учебного процесса. Ученый строил работу на принципах демократии, свободного обмена мнений, отсутствия субординации, полной прозрачности для всех участников и коллективного мозгового штурма при обсуждении результатов и планировании экспериментов. Именно такая методика обучения стала превалирующей во всех вузах Америки, а позднее распространилась в Европу.
Дрозофила с розовыми глазами
Морган и его ученики начали эксперименты, поставив перед собой задачу выяснения принципов наследования мутаций. Долгие два года разведения мух не давали никакого видимого прогресса. Но случилось чудо – появились особи с розовыми глазками, рудиментами крыльев, желтым тельцем, и именно они дали материал для появления теории наследования. Многочисленные скрещивания и подсчет тысяч потомков, полки с тысячами бутылок и миллионами дрозофил – такова цена успеха. Убедительные доказательства сцепленного полом наследования и хранения информации о признаке в конкретном участке (локусе) хромосом появились в статье ученого «Наследование, сцепленное с полом» («Sex Limited Inheritance in Drosophila», 1910).
Хромосомная теория
Результатом всех экспериментов, вкладом в биологию Томаса Ханта Моргана стала его теория наследования. Главный ее постулат – материальной основой наследственности являются хромосомы, в которых в линейном порядке располагаются гены. Открытия Томаса Ханта Моргана сцепленных генов, наследуемых вместе, и признаков, которые наследуются с полом, ошарашили мир («Механизмы менделеевской наследственности», 1915). И случилось это спустя всего несколько лет после введения в биологию самого понятия «ген» как структурной единицы наследственности (В. Йоханнсен, 1909).
Профессиональное признание
Хоть шлейф вселенской славы и не тянулся за ученым, его своим членом делают одна академия за другой. В 1923 году он стал и членом Академии наук СССР. Член Лондонского королевского общества, Американского философского общества и множества других всемирно признанных организаций. В 1933 году за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности биолог удостоен Нобелевской премии, которую он сам разделил с Бриджесом и Стартеваном. В его арсенале медаль Дарвина (1924) и медаль Копли (1939). Его имя носит факультет биологии Кентукки и ежегодная премия Общества генетиков Америки. Морганидой названа единица сцепления генов.
После славы
С 1928 года и до самой смерти профессор Томас Морган возглавлял Кирхгофовские лаборатории Калифорнийского технологического института (Пасадена, США). Тут он стал организатором Отделения биологии, которое вырастило семерых лауреатов Нобелевской премии по генетике и эволюции. Он продолжал заниматься законами наследования у голубей и редких мышей, регенерацией и развитием вторичных половых признаков у саламандр. Он даже купил и оборудовал лабораторию в калифорнийском городке Корона дель Мар. Он умер внезапно в Пасадене 4 декабря 1945 года от открывшегося желудочного кровотечения.
Подводя итог
Если кратко, вклад Томаса Ханта Моргана в биологию сравним с такими прорывами человеческой мысли, как открытие ядерного ядра в физике, освоение человеком космического пространства, развитие кибернетики и вычислительной техники. Доброжелательный человек с тонким чувством юмора, уверенный в себе, но простой и неприхотливый в быту – таким его запомнили родные и соратники. Первооткрыватель, который не стремился стать героем мифов, а, наоборот, хотел избавить мир от мифов и предрассудков. Который обещал не сенсации, а научное понимание предмета. Во времена, когда поэты были больше, чем поэты, а великие ученые были больше, чем великие ученые, Томас Хант Морган сумел остаться просто биологом.
