תומס ציד מורגן: ביוגרפיה, תיאוריית הכרומוזומים, ניסויים - ארטה - 2025

תומס האנט מורגן (1866-1945) היה מדען אמריקאי המתמחה בחקר הגנים. נולד בספטמבר 1866, תרומתו הגדולה ביותר הייתה להפגין את אמיתות התיאוריה הכרומוזומלית של הגנים שפותחו על ידי סאטון ובוברי. עבודתו הוכיחה כי כרומוזומי מין היו קיימים, כמו גם מה שמכונה "ירושה הקשורה למין".

על מנת לאשר תיאוריה זו, ביצע הגנטיקאי כמה ניסויים עם זבוב הפירות (Drosophila melanogaster). כוונתו העיקרית הייתה לבדוק אם התיאוריות של גרגור מנדל נכונות ואם ניתן ליישם אותן על בעלי חיים.

תומס האנט מורגן - מקור: Carl A. Gist / רשות הרבים

מורגן, שעברה ילדות קשה ונוער, גילה עניין מוקדם במדע, ובמיוחד בהיסטוריה של הטבע. במהלך הקריירה המקצועית שלו, הוא השתתף בכמה מהוויכוחים המדעיים החמים ביותר של אז, מתורתו של דרווין ועד היווצרות עוברים.

אפילו בפרישה המשיך מורגן לערוך מחקר בנושאים שונים. לאחר מותו הקימה האגודה לגנטיקה של אמריקה לכבודו פרס שנתי להכרה במחקר החשוב ביותר בנושא: מדליית תומס האנט מורגן.

ביוגרפיה

תומאס האנט מורגן נולד ב- 25 בספטמבר 1866 בלקסינגטון, קנטקי (ארה"ב). על פי חלק מהביוגרפים שלו, תומאס הצעיר היה נער קשה מאוד.

לימודים

כאשר תומאס היה בן 16 החל ללמוד במכללה הממלכתית של קנטאקי, כיום אוניברסיטה ממלכתית. הכשרתו במהלך תקופה זו התמקדה במדע ובמיוחד בהיסטוריה טבעית. בתקופות חופשה עבד בסקר הגיאולוגי של ארצות הברית.

בשנת 1866 סיים מורגן את השלב הזה בלימודיו עם תואר ראשון במדע. באותה שנה, בקיץ, הוא עבר למסצ'וסטס ללמוד בבית הספר לביולוגיה. במרכז זה, שהיה שייך לאוניברסיטת ג'ון הופקינס, התחיל לגלות עניין בזואולוגיה.

במהלך השנתיים הבאות פרסם מורגן כמה יצירות. האינטליגנציה שלו אפשרה לו לבחור לקבל תואר שני במדע במרכז הישן שלו בקנטאקי, סטייט קולג '. הוא גם הציע לו משרת הוראה. עם זאת, מורגן העדיף להישאר בג'ון הופקינס.

מורגן הצעיר עשה את התזה שלו על עוברית של עכבישים ימיים. עבודה זו, שפורסמה, זיכתה אותו בדוקטורט בשנת 1890.

המדען השתמש בכסף שהושג מפרסום עבודת הגמר שלו לטיול בקריביים ובאירופה. באותה עת המשיך לחקור נושאים זואולוגיים שונים.

קריירה

באותה שנה בה השיג מורגן את הדוקטורט שלו, הוא קיבל הצעה לעבוד כמורה למורפולוגיה בבית הספר ב Bryn Mawr, מרכז המזוהה עם ג'ון הופקינס. תפקידו היה לתת הרצאות חמישה ימים בשבוע, פעמיים ביום. זה לא הותיר לו מעט זמן לחקור, פעילות שהוא רצה להתמקד בה.

טיול לאירופה

ההזדמנות לחקור אותה הגיעה אליו בשנת 1894, כאשר עבר לנאפולי כדי לבצע סדרה של מחקרים על עובריים של צנטופורים, סוג חיים כמעט מיקרוסקופי בגודלו.

בעיר האיטלקית הוא בא במגע עם מדענים גרמנים. אלה הסבירו לו את התיאוריות החדשות אודות מכניקת ההתפתחות, שאמורה להתגבר על הכוח שהיה במאה ה -19.

אחד הוויכוחים המדעיים של אז התרכז בפיתוח עוברים. אחת התיאוריות טענה כי החומר התורשתי היה מחולק בין התאים העובריים ושאלה לימים הפכו לחלקים ספציפיים של האורגניזם.

עם זאת, מומחים אחרים טענו כי ההתפתחות נגרמה על ידי גורמים אפגנטיים. מורגן היה בעד השערה שנייה זו.

אוניברסיטת קולומביה

לאחר שמורגן חזר לברין מאור, בשנת 1895, החל לעבוד במשרה מלאה. מצב זה נמשך עד שנת 1904, אז קיבל הצעה להצטרף לאוניברסיטת קולומביה כחוקר, מבלי שיצטרך ללמד.

מורגן, שפרסם בשנה הקודמת את האבולוציה וההסתגלות בהן הוא מנוגד לכמה מהתזות של דרווין על מנגנוני הבחירה הלאומית, קיבל את ההצעה.

כמה שנים אחר כך, בשנת 1908, החל מורגן את הניסויים שלו בזבוב הפירות. בעזרת כימיה וקרינה הוא גרם למוטציות בכמה דגימות. התוצאות אישרו את התיאוריה שקבעו סאטון ובוברי.

בתום עבודתו עם זבוב הפירות, חזר המדען את לימודיו בנושא עוברים. בנוסף, הוא גם חקר כיצד יורשים גנים.

בשנת 1915 הוא השתתף בדיון מדעי חדש שהתפתח: אאוגניקה והגנה על גזענות מפני מדע. מורגן התנגד לרעיונות האלה.

השנים האחרונות

שנים אחר כך, בשנת 1928, מורגן השתלט על המחלקה לביולוגיה במכון הטכנולוגי בקליפורניה. בתפקיד חדש זה ביצע מחקר בנושא גנטיקה, פיזיולוגיה, אבולוציה, עוברים או ביופיזיקה.

מורגן נשאר לעבוד במוסד ההוא עד 1942, השנה בה פרש. עם זאת, הוא שמר על תפקידו כפרופסור אמריטוס, ויתרה מכך, המשיך לעשות מחקר בתחומים מסוימים.

תומאס האנט מורגן הלך לעולמו מהתקף לב ב- 4 בדצמבר 1945, כשהיה בן 79.

תיאוריה תורשתית כרומוזומלית

אף כי התיאוריה הכרומוזומלית של ירושה לא הייתה יצירתו של מורגן, מחקריו הם שאושרו את עמדותיו.

בובי וסוטון

מחברי התיאוריה היו תיאודור בובי וולטר סאטון. שני החוקרים, שעבדו בנפרד, הגיעו לאותן מסקנות בשנת 1902.

עם זאת, התיאוריה נתקלה בהתנגדות רבה בקרב הקהילה המדעית. הקבלה הגיעה בשנת 1915, כאשר תומאס האנט מורגן ערך ניסויים שהוכיחו את סאטון ובוברי צודקים.

התיאוריה

לסיכום, התיאוריה הכרומוזומלית של ירושה קובעת כי הגנים ממוקמים במיקומים ספציפיים בחלק הפנימי של הכרומוזומים. התנהגותם במהלך מיוזה (אחת מצורות ההתרבות של תאים) מסבירה את חוקי הירושה של מנדל.

מחברי התיאוריה ניתחו גנים, כלומר אותם שברי DNA המכילים גורמים תורשתיים. לפני מחקרים אלה ניתן היה כבר להוכיח את קיומם של כרומוזומים וכי הם משכפלים במהלך חלוקת תאים. עם זאת, בזכות בובי וסאטון, פרטים רבים אחרים עלו לאור.

בין היתר, הם גילו כי הכרומוזומים עוברים בזוגות הומולוגיים, האחד מהאם והשני מהאב. אם כן, כל משחק הוא תורם למחצית מהחומר הגנטי לאדם.

התיאוריה הגבירה את ההבנה מדוע היבטים מסוימים עוברים בירושה ואחרים אינם. כך, למשל, ידוע כי כרומוזום אחד מכיל את המידע על המין השונה, ואילו אחר מספק את המידע על צבע העיניים. העצמאות של כל תכונה פירושה שחלקם מועבר ואחרים אינם.

אישור מורגן

כאמור, תיאוריית הכרומוזומים לא התקבלה בהתחלה. מורגן, בניסוייו עם זבוב הפירות, הצליח לספק את הראיות הדרושות להפגנת אמיתותה.

מורגן ציין שכאשר התרחשה מיוזה, היו זוגות כרומוזומים שיכולים להחליף כמה שברים שקולים זה עם זה. לפיכך, הוחלפו שברי DNA ולכן התרחש מה שנקרא רקומבינציה גנטית.

ניסויים שבוצעו

EB וילסון, מנהל המחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת קולומביה, שכנע את חברו תומאס האנט מורגן בשנת 1904 לתפקיד חדש שנוצר ולמלא זואולוגיה ניסיונית.

טענתו של ווילסון הייתה שהיה צורך להבין כיצד מתרחשת ירושה גנטית על מנת להבין את התפתחותו של אדם שלם.

מורגן נענה להצעה והחל להתנסות בחולדות ועכברים. עם זאת, המאפיינים של בעלי חיים אלה לא היו מספקים. במקום זאת, בחר המדען להשתמש במלנוגסטר Drosophlia, זבוב הפירות.

היתרונות של חרק זה היו מרובים: גודלו הקטן, שאיפשר להחזיק אלפים במעבדה; פוריותה לאורך כל השנה; וכושר הרבייה העצום שלו. בנוסף, היה קל מאוד להבחין בין זכרים לנקבות והתפתחותם העוברית מתרחשת בחוץ. האחרון הקל על לימוד המוטציות.

הסיבה האחרונה לבחירת זבוב הפירות הייתה הפשטות שלו - יש בו רק ארבעה זוגות כרומוזומים.

מורגן החל את הניסוי שלו בשנת 1907. בתחילה, הוא התכוון לשמור על מושבת הזבובים למשך מספר דורות בלבד, עד שהתרחשה מוטציה. עם זאת, השנתיים שלאחר מכן לא הניבו תוצאות.

עיניים לבנות

בשנת 1909, לאחר שנתיים של עבודה, השתלמו מאמצי מורגן וצוותו. המדען ציין כי לאחד הזבובים במעבדה הייתה מוטציה מוזרה שכינה "עיניים לבנות" מכיוון שלעיניו היה צבע זה במקום הצבע האדמדם האופייני למין.

החרק היה זכר ומורגן השתמש בו כדי להפריע כמה נקבות. מטרתה הייתה לבדוק אם המוטציה עברה לדורות החדשים. עם זאת, כל הצאצאים שמרו את עיניהם אדומות.

זה גרם למורגן לחשוב שמשהו מוזר קרה. הצעד הבא שלו היה לחצות זוג זבובי הבת כדי לראות מה יקרה. בהזדמנות זו, להפתעת המדען, היו כמה מהדגימות שהתקבלו בעיניים הלבנות של "סבא". בהתחשב בתוצאה זו, מורגן ניגש לעבודה בניסיון להסביר מה קרה.

ירושה הקשורה למין

תוצאות החקירות הובילו את מורגן להציע את ההשערה לפיה התורשה קשורה למין. לפיכך, המדען אישר שיש דמויות שקושרות לכרומוזום ה- X של האם.

מאוחר יותר, מורגן מצא מאפיינים אחרים שעברו בירושה באותו אופן, ומאשרים את התיאוריה שלו. רק אז התחיל להשתמש במילה גן או גנים כדי לתאר את הגורמים שעברו מדור לדור לאורך כרומוזום ה- X.

עבור מורגן, כל אותם גנים היו חלק מהכרומוזומים. אלה יחד עיצבו את הירושה הגנטית של הפרט והמינים.

תרומות אחרות

תומאס ה. מורגן המשיך לעבוד עם כרומוזומים כדי לנסות להבין עוד יותר כיצד התרחשה הירושה הגנטית. לשם כך, הוא צייר מפות כרומוזומים ליניאריים, כאשר כל גן נמצא במיקום ספציפי. זה הראה שהגנים האחראים להעברת מאפיינים המצויים בשורה בכל כרומוזום.

מחקר זה הוצג בספר שהפך להתייחסות לגנטיקה מודרנית: מנגנון הירושה המנדליאנית.

תורת הגנים

בשנת 1926 הציג מורגן את תיאוריית הגנים שלו. זה טען שגנים קשורים בקבוצות שרשור שונות. אללים (זוגות גנים הקשורים לאותה מאפיין גנטי) תמיד הוחלפו או חצו אותם באותה קבוצה. תגלית זו זיכתה אותו בפרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה ב -1933.

הפניות

1. אקולוגי. תומס האנט מורגן. הושג מ- ecured.cu
2. האקדמיה לחאן. הבסיס הכרומוזומלי של ירושה. נשלח מ- es.khanacademy.org
3. ש רייס, ארטורו. תומאס מורגן. הושג מחידושים
4. מרכז הלמידה לדנ"א, מעבדת נמל קולד ספרינג. תומאס האנט מורגן (1866-1945). נשלח מ- dnaftb.org
5. פרס נובל. תומאס ה. מורגן. נשלח מ- nobelprize.org
6. חינוך לטבע. תומס האנט מורגן: מדען זבובי הפירות. נשלח מ- nature.com
7. אלן, גרלנד אדוארדס. תומס האנט מורגן. נשלח מ- britannica.com