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LE PRINCIPALI SCOPERTE SCIENTIFICHE
Teoria cromosomica dell'ereditarietà. Storia ed essenza della scoperta scientifica
Elenco / Le scoperte scientifiche più importanti Nel 1900, indipendentemente l'uno dall'altro, tre botanici - K. Korrens (Germania), G. de Vries (Olanda) ed E. Chermak (Austria) scoprirono nei loro esperimenti modelli precedentemente scoperti da Mendel. Poi, dopo aver incontrato il suo lavoro, lo ripubblicarono nel 1901. Ciò ha contribuito a un profondo interesse per le leggi quantitative dell'ereditarietà. A quel tempo, i citologi avevano scoperto strutture materiali il cui ruolo e comportamento potevano essere collegati in modo univoco ai modelli mendeliani. Una connessione simile fu vista nel 1903 da W. Setgon. Abbiamo ricevuto una conferma delle opinioni di Mendel sui fattori ereditari, sulla presenza di un singolo insieme di fattori nei gameti e di un doppio insieme negli zigoti. Un anno prima, T. Boveri ha presentato prove a favore della partecipazione dei cromosomi ai processi di trasmissione ereditaria. Ha mostrato, ad esempio, che il normale sviluppo di un riccio di mare è possibile solo se sono presenti tutti i cromosomi. Stabilendo il fatto che sono i cromosomi a trasportare informazioni ereditarie, Setton e Boveri hanno gettato le basi per una nuova direzione nella genetica: la teoria cromosomica dell'ereditarietà. Il contributo decisivo allo sviluppo di questa teoria è stato dato dallo scienziato americano Morgan. Thomas Gent Morgan (1866–1945) è nato a Lexington, nel Kentucky. Suo padre era Charlton Gent Morgan, console degli Stati Uniti in Sicilia e parente del famoso magnate J.P. Morgan. Fin dall'infanzia, Thomas ha mostrato interesse per la storia naturale. Entrò all'Università del Kentucky e si laureò nel 1886. Nell'estate subito dopo la laurea, si recò alla stazione navale di Ennisquam, sulla costa atlantica, a nord di Boston. Qui Thomas conobbe per la prima volta la fauna marina. Questa conoscenza lo catturò e da allora lo studio delle forme marine attirò il suo particolare interesse per tutta la vita. Ha svolto il suo lavoro di laurea sotto la guida di William Keith Brooks, un biologo marino. Nel 1888 Morgan si trasferì a Woods Hole e nell'estate dello stesso anno iniziò a lavorare presso la State Fishing Station. Tuttavia, nel 1890, Thomas tornò a Woods Hole presso la Marine Biological Station e trascorse il resto della sua vita per lo più trascorrendo l'estate qui. Nello stesso anno, Morgan è succeduto come capo dipartimento al Brian Mawr College. Nel 1897 fu eletto tra i fiduciari della stazione marittima, e tale rimase per tutta la vita. Quello fu l'anno in cui la stazione e la sua gestione furono rilevate dai Giovani Turchi e Morgan fu uno dei nuovi amministratori scelti in questo periodo critico. Allo stesso tempo, Wilson dell'Università di Chicago è apparso alla stazione. Fu Wilson che, nel 1904, lo convinse a prendere una cattedra alla Columbia University. Per ventiquattro anni hanno lavorato in stretta collaborazione. Come la maggior parte degli zoologi del suo tempo, Morgan fu educato in anatomia comparata e in particolare in embriologia descrittiva. La sua tesi riguardava l'embriologia di una specie di ragno marino e si basava sul materiale raccolto a Woods Hole. Questo lavoro si basava su dati embriologici descrittivi con conclusioni che si estendevano al regno della filogenesi. Morgan ha avuto un precoce interesse per l'embriologia sperimentale. I problemi che Morgan e altri embriologi stavano allora lavorando per risolvere riguardavano la misura in cui lo sviluppo dipende o è influenzato da specifiche sostanze formative presumibilmente presenti nell'uovo. Come tali sostanze formative sono coinvolte nello sviluppo e come funzionano. Il giovane scienziato era anche impegnato nella ricerca fisiologica. Ma la genetica gli ha portato la vera fama. Alla fine del diciannovesimo secolo Morgan visitò il giardino di Hugh de Vries ad Amsterdam, dove vide i versi defriziani dell'enotera. Fu allora che mostrò il suo primo interesse per le mutazioni. Anche Whitman, direttore della Biostation a Woods Hole, che era un genetista sperimentale, ha avuto un ruolo nel riorientamento di Morgan. Dedicò molti anni allo studio degli ibridi tra diverse specie di colombe e piccioni, ma non volle applicare l'approccio mendeliano. Questo è comprensibile, dal momento che i piccioni in questo caso ottengono, per usare un eufemismo, un miscuglio. Strani segnali che non danno un bel rapporto di 3:1 hanno confuso anche Morgan. Per il momento, non vedeva via d'uscita. Pertanto, prima del 1910, Morgan poteva piuttosto essere considerato un anti-mendelista. In quell'anno, lo scienziato iniziò a studiare le mutazioni - cambiamenti ereditari in alcuni segni del corpo. Morgan ha condotto i suoi esperimenti sulla Drosophila, piccoli moscerini della frutta. Con la sua mano leggera, sono diventati un oggetto preferito della ricerca genetica in centinaia di laboratori. Sono facili da trovare e si trovano ovunque. Si nutrono di linfa delle piante, qualsiasi marciume di frutta. Le loro larve si nutrono di batteri. L'energia riproduttiva della Drosophila è enorme: da un uovo a un adulto - dieci giorni. Per i genetisti è anche importante che la Drosophila sia soggetta a frequenti cambiamenti ereditari. Hanno pochi cromosomi - solo quattro paia. Le cellule delle ghiandole salivari delle larve di mosca contengono cromosomi giganti, particolarmente convenienti per la ricerca. Con l'aiuto della mosca, la genetica ha fatto molte scoperte fino ad oggi. La popolarità della Drosophila è così grande che un annuario ad essa dedicato viene pubblicato in inglese, contenente informazioni abbondanti e variegate. Dopo aver iniziato i suoi esperimenti, Morgan ottenne dapprima i moscerini della frutta nei negozi di alimentari e nei negozi di frutta, poiché i negozianti, infastiditi dalle mosche, permettevano volentieri all'eccentrico di catturarli. Poi, insieme ai suoi collaboratori, iniziò ad allevare mosche nel suo laboratorio, in un grande locale, soprannominato la "mosca". Era una stanza di trentacinque metri quadrati con otto postazioni di lavoro. C'era un posto dove cucinavano cibo per le mosche. Di solito c'erano almeno cinque lavoratori nella stanza. "Temo di non essere in grado di dare un'idea dell'atmosfera che regnava in laboratorio", ha ricordato uno dei soci dello scienziato Alfred Sturtevant. "Penso che fosse qualcosa che devi sperimentare in per apprezzare appieno. Uno dei maggiori vantaggi di questo posto era la presenza sia di Morgan che di Wilson. Quindi gli studenti specializzati in uno di loro vedevano l'altro molto spesso. Si completavano a vicenda in molti modi ed erano grandi amici. Nel Nei primi anni alla Columbia University, davamo da mangiare banane alla Drosophila, e nell'angolo c'era sempre un grosso casco di banane appeso nella stanza. La stanza di Wilson era a poche porte in fondo al corridoio dalla nostra. Amava molto le banane, quindi lì era un altro motivo motivante per visitare spesso la "stanza volante". Per tutto questo tempo, Morgan ha fatto visite regolari a Woods Hole. Ciò, tuttavia, non ha significato un'interruzione negli esperimenti con la Drosophila. Tutte le colture venivano imballate in botti - grandi botti di zucchero e spedite con un piroscafo espresso. Quello che hai iniziato a New York, sei finito a Hole e viceversa.Noi arrivavamo sempre via acqua: era il periodo in cui era in funzione la Fall River Line, e Morgan faceva sempre ogni sorta di esperimenti che non avevano niente a che fare con lavoro sulla Drosophila. Allevava polli, ratti e topi, coltivava varie piante. Ed è stato tutto trasportato a mano, caricato sulla nave della Fall River Line e poi riportato a New York. E quando Morgan è arrivato qui, si è tuffato a capofitto nel lavoro con le forme marine, nell'embriologia di una varietà o dell'altra, anche se nel frattempo il lavoro con la Drosophila stava procedendo attivamente. Tale era lo stile di lavoro di Morgan: non si sentiva felice se non forgiava contemporaneamente più cose dal caldo nei cromosomi, era possibile rispondere alla domanda se le regolarità numeriche stabilite da Mendel? Mendel giustamente riteneva che tali regolarità sarebbero state vere se e solo se i fattori studiati fossero stati combinati nella formazione degli zigoti indipendentemente l'uno dall'altro. Ora, sulla base della teoria dell'ereditarietà cromosomica, si dovrebbe riconoscere che ciò è possibile solo quando i geni si trovano su cromosomi diversi. Ma poiché il numero di questi ultimi è piccolo rispetto al numero di geni, c'era da aspettarsi che i geni situati sullo stesso cromosoma passassero insieme dai gameti agli zigoti. Pertanto, i tratti corrispondenti saranno ereditati dai gruppi. Questa ipotesi è stata verificata da Morgan e dai suoi collaboratori K. Bridges e A. Sturtevant. Ben presto nella Drosophila furono scoperte un gran numero di varie mutazioni, cioè forme caratterizzate da varie caratteristiche ereditarie. Nei moscerini della frutta normali, o, come dicono i genetisti, selvatici, il colore del corpo è grigiastro-giallastro, le ali sono grigie, gli occhi sono rosso mattone scuro, le setole che ricoprono il corpo e le nervature sulle ali hanno un ben- disposizione definita. Nelle mosche mutanti che si trovavano di volta in volta, questi segni erano cambiati: il corpo, ad esempio, era nero, gli occhi erano bianchi o comunque colorati, le ali erano rudimentali, ecc. Alcuni individui portavano non una, ma diverse mutazioni subito: ad esempio, una mosca dal corpo nero potrebbe inoltre possedere ali rudimentali. La varietà di mutazioni ha permesso a Morgan di iniziare esperimenti genetici. Prima di tutto, ha dimostrato che i geni situati sullo stesso cromosoma vengono trasmessi quando si incrociano, cioè sono collegati tra loro. Un gruppo di collegamento di geni si trova su un cromosoma. Morgan ha anche ricevuto una forte conferma dell'ipotesi del collegamento dei geni nei cromosomi nello studio della cosiddetta eredità legata al sesso. Determinando che il gene del colore degli occhi della Drosophila si trova sul cromosoma X e seguendo il comportamento dei geni nella progenie di alcuni maschi e femmine, Morgan ei suoi collaboratori hanno ottenuto un forte supporto per l'ipotesi del collegamento genico. Per l'eccezionale lavoro nel campo della genetica, Morgan ricevette il Premio Nobel nel 1933. Negli anni Trenta Vavilov ha scritto: "Le leggi di Mendel e Morgan hanno costituito la base delle moderne idee scientifiche sull'ereditarietà, su cui si basa il lavoro di riproduzione, sia con organismi vegetali che animali ... Tra i biologi del XNUMX ° secolo, Morgan si distingue come un brillante genetista sperimentale , come ricercatore di una gamma eccezionale”. Autore: Samin D.K.
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