Томас Хант Морган

Томас Хант Морган (1866-1945) — американский биолог, один из основоположников генетики, иностранный член-корреспондент РАН (1923) и иностранный почетный член АН СССР (1932). Президент Национальной АН США (1927-31).

Работы Моргана и его  школы (Герман Джозеф Меллер, Алфред Генри Стертевант и другие) обосновали хромосомную теорию наследственности; установленные закономерности расположения генов в хромосомах способствовали выяснению цитологических механизмовзаконов Менделя Грегора Менделя и разработке генетических основ теории естественного отбора. Получил Нобелевскую премию в 1933 году.

Томас Морган родился 25 сентября 1866 года в Лексингтоне, штат Кентукки. Его отец Чарльтон Гент Морган, консул США на Сицилии, был родственником знаменитого магната Дж.П. Моргана, мать — Эллен Кей Морган.

С детства Томас проявлял интерес к естествознанию. Он поступил в университет в Кентукки и  заканчил его в 1886 году. Летом, сразу после окончания учебы, он поехал на морскую станцию в Эннисквам на побережье Атлантики, севернее Бостона. Это был последний год существования местной лаборатории. На следующий год группа, которая организовала эту лабораторию и ею руководила, приехала в ВудсХол. В Эннискваме Томас Морган впервые познакомился с морской фауной. Это знакомство захватило его, и с тех пор изучение морских форм привлекало его особый интерес в течение всей жизни.

Свою дипломную работу он сделал под руководством морского биолога Вильяма Кейта Брукса. Брукс был превосходным учителем, воспитавшим целое поколение выдающихся американских зоологов. В 1888 году Морган перебирается в Вудс-Хол, а летом этого же года стал работать на Государственной станции рыболовства. В 1890 году Томас возвратился в Вудс-Хол на Морскую биологическую станцию, и все дальнейшие годы своей жизни большей частью проводил лето именно здесь. В том же году Морган сменил на посту руководителя отдела Брайн-Маур-Колледже. В 1897 году его избрали одним из попечителей морской станции, и он оставался им всю свою жизнь. То был год, когда станция и управление ею были захвачены «младотурками», и Морган оказался одним из новых попечителей, избранным в этот переломный период. Тогда же на станции появился Вильсон из Чикагского университета. Именно Вильсон в 1904 году убедил его занять профессорскую кафедру в Колумбийском университете. В течение двадцати четырех лет они работали в очень тесном общении.

Подобно большинству биологов-зоологов того времени, Томас Морган был образован  в области сравнительной анатомии и особенно описательной эмбриологии. Его диссертация касалась эмбриологии  одного из видов морских пауков и  сделана на материале, который он собирал в Вудс-Холе. Эта работа базировалась на данных описательной эмбриологии с выводами, простирающимися в область филогении.

Морган, подобно некоторым  своим современникам из университета Джона Гопкинса, находился под сильным влиянием X. Ньюэлла Мартина, который был физиологом и учеником Томаса Генри Гексли. Вероятно, от него Морган приобрел свою склонность к физиологическим подходам в биологии. Он рано почувствовал интерес к экспериментальной эмбриологии. Два лета Морган провел на Неаполитанской биологической станции, куда первый раз поехал в 1890 году, а затем в 1895-м. Здесь он познакомился и сошелся со многими из тех, кто способствовал развитию экспериментальной эмбриологии: с Дришем, Бовери, Дорном и Гербстом. Хотя Т. Морган был уже и сам экспериментальным эмбриологом, но именно это общение направило его интересы по-настоящему в эту сторону. Они образовали группу исследователей, весьма активных как за рубежом, так и в США То было волнующее время, так как ко всему у ученых был новый подход и постоянно возникали новые вопросы.

Проблемы, над решением которых  Томас Морган и другие эмбриологи трудились в то время, касались того, в какой степени развитие зависит  от специфических формативных веществ, предположительно присутствующих в яйце, или испытывает их влияние. Как такие формативные вещества участвуют в развитии и каким образом они функционируют? Занимался молодой ученый и физиологическими исследованиями, но настоящую славу ему принесла генетика.

В конце XIX века Морган побывал  в саду Гуго де Фриза в Амстердаме, где он увидел дефризовские линии энотеры. Именно тогда у него проявился первый интерес к мутациям. Сыграл свою роль в переориентации Моргана и директор биостанции в Вудс-Холе Уитмен, который был генетиком-экспериментатором. Он многие годы посвятил изучению гибридов между разными видами горлиц и голубей, но никак не желал применять менделевский подход. Это понятно, так как у голубей в этом случае получается, мягко выражаясь, мешанина. Странные признаки, не дающие красивое соотношение 3:1, смущали Моргана, и до поры до времени и он не видел выхода.

Таким образом, до 1910 года Томас  Морган, скорее мог считаться антименделистом. В том году ученый занялся изучением мутаций — наследуемых изменений тех или иных признаков организма.

Морган проводил свои опыты  на дрозофилах, мелких плодовых мушках. С его легкой руки они стали  излюбленным объектом генетических исследований в сотнях лабораторий. Их легко раздобыть, они водятся  повсеместно, питаются соком растений, всякой плодовой гнильцой, а личинки  поглощают бактерии. Энергия размножения  дрозофил огромна: от яйца до взрослой особи десять дней. Для генетиков  важно и то, что дрозофилы подвержены частым наследственным изменениям; у  них мало хромосом (всего четыре пары), в клетках слюнных желез  мушиных личинок содержатся гигантские хромосомы, они особенно удобны для  исследований.

С помощью мушки генетика к настоящему времени сделала  множество открытий. Известность  дрозофилы столь велика, что на английском языке издается посвященный ей ежегодник, содержащий обильную разнообразную информацию.

Приступив к своим опытам, Томас Морган вначале добывал  дрозофил в бакалейных и фруктовых  лавках, благо лавочники, которым  мушки досаждали, охотно разрешали  чудаку ловить их. Потом он вместе с  сотрудниками стал разводить мушек  в своей лаборатории, в большой  комнате, окрещенную «мушиной». Это была комната размером в тридцать пять квадратных метров, в которой помещалось восемь рабочих мест. Там же варили корм для мух. В комнате обычно сидели, по меньшей мере, пять работающих.

Сейчас ясно, что экспериментальная  техника Томаса Моргана была просто неподходящей для того, чтобы обнаружить то увеличение в частоте мутирования, которое должно было бы происходить под влиянием радия. Тем не менее ученый получил мутации, начал их изучать, и все дальнейшее проистекло от этих, предположительно, спонтанных мутаций. Первой из этих мутаций, не первой из найденных, но первой, действительно имевшей большое значение, был признак белых глаз, который оказался сцеплен с полом. Это было крупное открытие.

С 1911 года Т.Морган и его  соратники начали публиковать серию  работ, в которых экспериментально, на основе многочисленных опытов с  дрозофилами, доказывалось, что гены — это материальные частицы, определяющие наследственную изменчивость, и что  их носителями служат хромосомы клеточного ядра. Тогда и была сформулирована в основных чертах хромосомная теория наследственности, подтвердившая и  подкрепившая законы, открытые Менделем.

Один из соратников ученого  Альфред Стёртевант вспоминал: «Боюсь, что я не смогу дать представление об атмосфере, царившей в лаборатории. Я думаю, это было нечто такое, что нужно пережить, чтобы полностью оценить. Одним из крупнейших достоинств этого места было присутствие обоих — и Моргана, и Вильсона. Так студенты, специализирующиеся у одного из них, очень часто видели другого. Они дополняли друга в целом ряде отношений и были большими друзьями. В первые годы работы в Колумбийском университете мы кормили дрозофилу бананами, и в углу комнаты всегда висела большая связка бананов. Комната Вильсона находилась через несколько дверей от нашей, по коридору. Он очень любил бананы, так нашлась еще одна побудительная причина часто посещать «мушиную комнату».

В течение всего этого  времени Томас Морган регулярно  приезжал в Вудс-Хол. Но это не означало перерыва в опытах с дрозофилами. Все культуры упаковывались в бочонки — большие бочонки из-под сахара, и отправлялись пароходом-экспрессом. То, что вы начинали в Нью-Йорке, вы заканчивали Холе, и наоборот. Мы всегда приезжали водой — это было время, когда пароходная линия Фолл-Ривер-Лайн была в действии, а Морган всегда занимался всевозможными опытами, не имевшими ничего общего с работой на дрозофиле. Он разводил цыплят, крыс и мышей, выращивал разные растения. И все это переносилось вручную, и грузилось на судно Фолл-Ривер-Лайн, а потом привозилось назад в Нью-Йорк. А когда Морган попадал сюда, он с головой погружался в работу с морскими формами, в эмбриологию того или иного сорта, даже несмотря на то, что работа с дрозофилой тем временем активно двигалась вперед. Таков был моргановский стиль работы — он не чувствовал себя счастливым, если не ковал из горячего одновременно несколько вещей.

Морган происходил из аристократической  семьи, но был лишен какой бы то ни было заносчивости или снобизма. Когда к нему приехал русский ученый Николай Иванович Вавилов, он хорошо знал работы колумбийской лаборатории. Вавилову казалось маловероятным, что гены могут располагаться в хромосоме, как бусы на ниточке, и такое представление казалось ему механистическим.

Все это Вавилов и высказал Моргану, ожидая резких, даже, возможно, в высокомерном тоне высказанных  возражений со стороны всемирно известного генетика. Николай Иванович не мог  знать особенностей характера знаменитого  ученого. Выслушав внимательно Вавилова, Томас Морган вдруг сказал, что представление о том, будто гены расположены в хромосоме линейно, ему самому как-то не по душе. Если кто-нибудь добудет доказательства, что это не так, он с готовностью их примет.

Была ли в этом ответе Моргана присущая ему доля скрытой  иронии, ведь американец любил подразнить, любил разыграть. Один из его друзей-ученых признался, что зачастую спорил с  Морганом, но всякий раз, когда он начинал  думать, что его доводы взяли верх, то внезапно обнаруживал, что, сам не понимая, как это произошло, приводит аргумент с противоположной, проигрывающей  стороны. Вот так умел устроить гениальный ученый. Но, с другой стороны, Морган всегда был доброжелателен, всегда готов помочь, и если вы хотели с  ним что-либо серьезно обсудить, будь то научные или личные вопросы, он всегда готов был оказать поддержку.

Общей задачей Моргана, которую  он стремился решить своей биологической  деятельностью, было дать материалистическую интерпретацию явлениям жизни. В  биологических объяснениях больше всего его раздражало любое предположение  о существовании какой-либо цели. Он всегда относился сдержанно к  идее о существовании естественного  отбора, так как ему казалось, что тем самым открывается  дверь к объяснению биологических  явлений в понятиях, предполагающих наличие цели. Его можно было уговорить  и убедить, что в этом представлении  нет решительно ничего, что не было бы материалистичным, но оно ему  никогда не нравилось, поэтому приходилось  снова и снова убеждать его  в этом каждые несколько месяцев.

Два самых бранных слова  Моргана были: «метафизический» и  «мистический». Слово «метафизический» означало для него нечто связанное  с философской догмой, некое объяснение, недоступное проверке опытом.

В 1928 году Томас Морган перешел  в Калифорнийский технологический  институт с тем, чтобы организовать новый биологический отдел. Что  его интересовало в этом предприятии, так это возможность организовать отдел, как он того хотел, и притом в институте, где на высоте находилась физика и химия, где царила исследовательская атмосфера и где работа со студентами была направлена на то, чтобы вырастить из них исследователей. Морган оставался в институте до самой своей смерти, но каждое лето он регулярно возвращался в Вудс-Ход. Ученики Моргана за десяток лет успели изучить триста поколений дрозофил.

В тридцатые годы Вавилов  писал: «Законы Менделя и Моргана  легли в основу современных научных  представлений о наследственности, на которых строится селекционная работа, как с растительными, так и  с животными организмами... Среди  биологов XX века Морган выделяется как  блестящий генетик-экспериментатор, как исследователь исключительного  диапазона».