THOMAS HUNT MORGAN: BIOGRAPHIE, CHROMOSOMENTHEORIE, EXPERIMENTE - ARTE - 2025

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) war ein amerikanischer Wissenschaftler, der sich auf die Erforschung von Genen spezialisiert hat. Sein größter Beitrag, der im September 1866 geboren wurde, bestand darin, die Richtigkeit der von Sutton und Boveri entwickelten chromosomalen Theorie der Gene zu demonstrieren. Seine Arbeit bewies, dass es Geschlechtschromosomen sowie die sogenannte "geschlechtsgebundene Vererbung" gab.

Um diese Theorie zu bestätigen, führte der Genetiker mehrere Experimente mit der Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) durch. Seine Hauptabsicht war es zu sehen, ob Gregor Mendels Theorien wahr sind und ob sie auf Tiere angewendet werden können.

Thomas Hunt Morgan - Quelle: Carl A. Gist / Public Domain

Morgan, der eine schwere Kindheit und Jugend hatte, zeigte ein frühes Interesse an der Wissenschaft, insbesondere der Naturgeschichte. Während seiner beruflichen Laufbahn nahm er an mehreren der heißesten wissenschaftlichen Debatten der Zeit teil, von Darwins Theorie bis zur Bildung von Embryonen.

Auch im Ruhestand forschte Morgan weiter zu verschiedenen Themen. Nach seinem Tod richtete die Genetics Society of America zu seinen Ehren eine jährliche Auszeichnung ein, um die wichtigsten Forschungsergebnisse zu diesem Thema anzuerkennen: die Thomas Hunt Morgan-Medaille.

Biografie

Thomas Hunt Morgan wurde am 25. September 1866 in Lexington, Kentucky (USA) geboren. Laut einigen seiner Biographen hatte der junge Thomas eine sehr harte Jugend.

Studien

Als Thomas 16 Jahre alt war, begann er am State College of Kentucky zu studieren, das heute eine staatliche Universität ist. Seine Ausbildung in dieser Zeit konzentrierte sich auf die Wissenschaft, insbesondere die Naturgeschichte. Während der Ferien arbeitete er für das United States Geological Survey.

1866 beendete Morgan diese Phase seines Studiums mit einem Bachelor of Science. Im selben Jahr, im Sommer, zog er nach Massachusetts, um die Biology School zu besuchen. In diesem Zentrum, das der John Hopkins University gehörte, begann er sich für Zoologie zu interessieren.

In den nächsten zwei Jahren veröffentlichte Morgan mehrere Werke. Seine Intelligenz ermöglichte es ihm, ausgewählt zu werden, um einen Master of Science in seinem alten Zentrum in Kentucky, dem State College, zu erhalten. Er bot ihm auch eine Lehrstelle an. Morgan zog es jedoch vor, bei John Hopkins zu bleiben.

Der junge Morgan hat seine Diplomarbeit über die Embryologie von Seespinnen verfasst. Diese veröffentlichte Arbeit brachte ihm 1890 die Promotion ein.

Mit dem Geld aus der Veröffentlichung seiner Dissertation unternahm der Wissenschaftler eine Reise in die Karibik und nach Europa. Währenddessen untersuchte er weiterhin verschiedene zoologische Themen.

Werdegang

Im selben Jahr, in dem Morgan promovierte, erhielt er ein Angebot, als Professor für Morphologie an der Bryn Mawr School zu arbeiten, einem Zentrum, das mit John Hopkins zusammenarbeitet. Seine Aufgabe war es, an fünf Tagen in der Woche zweimal am Tag Vorträge zu halten. Dies ließ ihm wenig Zeit für Recherchen, eine Aktivität, auf die er sich konzentrieren wollte.

Reise nach Europa

Diese Gelegenheit zur Untersuchung bot sich ihm 1894, als er nach Neapel zog, um eine Reihe von Studien zur Embryologie von Ctenophoren durchzuführen, einer fast mikroskopisch kleinen Lebensform.

In der italienischen Stadt kam er mit deutschen Wissenschaftlern in Kontakt. Diese erklärten ihm die neuen Theorien über die Mechanik der Entwicklung, die eine Überwindung der im 19. Jahrhundert geltenden voraussetzten.

Eine der wissenschaftlichen Debatten der damaligen Zeit konzentrierte sich auf die Entwicklung von Embryonen. Eine der Theorien behauptete, dass das Erbmaterial zwischen den embryonalen Zellen aufgeteilt wurde und dass diese später spezifische Teile des Organismus wurden.

Andere Experten behaupteten jedoch, dass die Entwicklung durch epigenetische Faktoren verursacht wurde. Morgan war für diese zweite Hypothese.

Universität von Columbia

Nachdem Morgan 1895 nach Bryn Mawr zurückgekehrt war, begann er Vollzeit zu arbeiten. Diese Situation dauerte bis 1904, als er ein Angebot erhielt, als Forscher an die Columbia University zu gehen, ohne unterrichten zu müssen.

Morgan, der im vergangenen Jahr Evolution and Adaptation veröffentlicht hatte, in dem er einigen von Darwins Thesen über die Mechanismen der nationalen Auswahl widersprach, nahm das Angebot an.

Einige Jahre später, 1908, begann Morgan seine Experimente mit der Fruchtfliege. Mit Hilfe von Chemie und Strahlung verursachte er bei einigen Proben Mutationen. Die Ergebnisse bestätigten die von Sutton und Boveri aufgestellte Theorie.

Am Ende seiner Arbeit mit der Fruchtfliege nahm der Wissenschaftler seine Studien zur Embryologie wieder auf. Darüber hinaus untersuchte er auch, wie Gene vererbt werden.

1915 nahm er an einer neuen wissenschaftlichen Debatte teil, die sich entwickelte: Eugenik und die Verteidigung des Rassismus vor der Wissenschaft. Morgan war gegen diese Ideen.

Letzten Jahren

Jahre später, 1928, übernahm Morgan die Abteilung für Biologie am California Institute of Technology. In dieser neuen Position forschte er in den Bereichen Genetik, Physiologie, Evolution, Embryologie oder Biophysik.

Morgan arbeitete in dieser Einrichtung bis 1942, dem Jahr, in dem er in den Ruhestand ging. Er behielt jedoch seine Position als emeritierter Professor bei und forschte weiterhin in einigen Bereichen.

Thomas Hunt Morgan starb am 4. Dezember 1945 im Alter von 79 Jahren an einem Herzinfarkt.

Chromosomentheorie der Vererbung

Obwohl die chromosomale Vererbungstheorie nicht die Arbeit von Morgan war, waren es seine Studien, die seine Postulate bestätigten.

Boveri und Sutton

Die Autoren der Theorie waren Theodor Boveri und Walter Sutton. Die beiden getrennt arbeitenden Forscher kamen 1902 zu den gleichen Ergebnissen.

Die Theorie stieß jedoch in der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf erheblichen Widerstand. Die Akzeptanz erfolgte 1915, als Thomas Hunt Morgan Experimente durchführte, die Sutton und Boveri Recht gaben.

Die Theorie

Zusammenfassend besagt die chromosomale Vererbungstheorie, dass sich Gene an bestimmten Stellen im Inneren von Chromosomen befinden. Ihr Verhalten während der Meiose (eine der Formen der Zellreproduktion) erklärt Mendels Erbgesetze.

Die Autoren der Theorie analysierten Gene, dh jene DNA-Fragmente, die erbliche Faktoren enthalten. Vor diesen Studien konnte bereits nachgewiesen werden, dass Chromosomen vorhanden sind und dass sie sich während der Zellteilung replizieren. Dank Boveri und Sutton wurden jedoch viele andere Details bekannt.

Unter anderem entdeckten sie, dass Chromosomen in homologen Paaren vorliegen, eines von der Mutter und das andere vom Vater. Jeder Gamete trägt daher die Hälfte des genetischen Materials zur Person bei.

Die Theorie verbesserte das Verständnis dafür, warum einige Aspekte vererbt werden und andere nicht. So ist beispielsweise bekannt, dass ein Chromosom die Informationen über das unterschiedliche Geschlecht enthält, während ein anderes die Informationen über die Farbe der Augen liefert. Die Unabhängigkeit jedes Merkmals bedeutet, dass einige übertragen werden und andere nicht.

Morgan Bestätigung

Wie bereits erwähnt, wurde die Chromosomentheorie zunächst nicht akzeptiert. Morgan konnte mit seinen Experimenten mit der Fruchtfliege die notwendigen Beweise liefern, um ihre Richtigkeit zu demonstrieren.

Morgan bemerkte, dass es bei Auftreten einer Meiose Chromosomenpaare gab, die einige äquivalente Fragmente miteinander austauschen konnten. So wurden DNA-Fragmente ausgetauscht und somit fand die sogenannte genetische Rekombination statt.

Experimente durchgeführt

EB Wilson, Direktor der Abteilung für Zoologie an der Columbia University, überzeugte seinen Freund Thomas Hunt Morgan 1904, eine neu geschaffene Position einzunehmen und experimentelle Zoologie aufzunehmen.

Wilsons Argument war, dass es notwendig sei zu verstehen, wie genetische Vererbung stattfindet, um die Entwicklung eines vollständigen Individuums zu verstehen.

Morgan nahm das Angebot an und begann mit Ratten und Mäusen zu experimentieren. Die Eigenschaften dieser Tiere waren jedoch nicht ausreichend. Stattdessen entschied sich der Wissenschaftler für Drosophlia melanogaster, die Fruchtfliege.

Die Vorteile dieses Insekts waren vielfältig: seine geringe Größe, die es ermöglichte, Tausende im Labor zu halten; seine Fruchtbarkeit das ganze Jahr über; und seine enorme Fortpflanzungsfähigkeit. Darüber hinaus war es sehr einfach, zwischen Männern und Frauen zu unterscheiden, und ihre embryonale Entwicklung erfolgt außerhalb. Letzteres erleichterte das Studium von Mutationen.

Der letzte Grund für die Wahl der Fruchtfliege war ihre Einfachheit - sie hat nur vier Chromosomenpaare.

Morgan begann sein Experiment im Jahr 1907. Zunächst beabsichtigte er, die Fliegenkolonie nur für mehrere Generationen zu erhalten, bis eine Mutation auftrat. Die folgenden zwei Jahre führten jedoch nicht zu Ergebnissen.

Weiße Augen

Nach zweijähriger Arbeit zahlten sich 1909 die Bemühungen von Morgan und seinem Team aus. Der Wissenschaftler beobachtete, dass eine der Fliegen im Labor eine seltsame Mutation aufwies, die er "weiße Augen" nannte, weil seine Augen diese Farbe anstelle der für die Art typischen rötlichen Farbe hatten.

Das Insekt war männlich und Morgan benutzte es, um mehrere Frauen zu besamen. Ziel war es zu überprüfen, ob die Mutation auf die neuen Generationen überging. Alle Nachkommen hielten jedoch ihre Augen rot.

Dies ließ Morgan denken, dass etwas Seltsames passiert war. Sein nächster Schritt war, ein paar der Tochterfliegen zu überqueren, um zu sehen, was passieren würde. Bei dieser Gelegenheit hatten zur Überraschung des Wissenschaftlers einige der resultierenden Exemplare die weißen Augen ihres "Großvaters". Angesichts dieses Ergebnisses machte sich Morgan an die Arbeit und versuchte zu erklären, was passiert war.

Geschlechtsgebundene Vererbung

Die Ergebnisse der Untersuchungen veranlassten Morgan, die Hypothese vorzuschlagen, dass Vererbung mit Geschlecht zusammenhängt. So bestätigte der Wissenschaftler, dass es Zeichen gibt, die mit dem X-Chromosom der Mutter verbunden sind.

Später fand Morgan andere Eigenschaften, die auf die gleiche Weise vererbt wurden, was seine Theorie bestätigte. Zu diesem Zeitpunkt begann er, das Wort Gen oder Gene zu verwenden, um die Faktoren zu beschreiben, die von Generation zu Generation entlang des X-Chromosoms gingen.

Für Morgan waren alle diese Gene Teil der Chromosomen. Diese zusammen prägten das genetische Erbe des Individuums und der Spezies.

Sonstige Beiträge

Thomas H. Morgan arbeitete weiterhin mit Chromosomen, um noch besser zu verstehen, wie genetische Vererbung auftrat. Zu diesem Zweck zeichnete er lineare Chromosomenkarten, wobei sich jedes Gen an einer bestimmten Position befand. Dies zeigte schließlich, dass die Gene, die für die Übertragung von Merkmalen verantwortlich sind, in jedem Chromosom aufgereiht sind.

Diese Forschung wurde in einem Buch vorgestellt, das als Referenz für die moderne Genetik diente: Der Mechanismus der Mendelschen Vererbung.

Gentheorie

1926 präsentierte Morgan seine Gentheorie. Dies behauptete, dass Gene in verschiedenen Verkettungsgruppen verknüpft waren. Allele (Paare von Genen, die mit demselben genetischen Merkmal verwandt sind) wurden immer innerhalb derselben Gruppe ausgetauscht oder gekreuzt. Diese Entdeckung brachte ihm 1933 den Nobelpreis für Physiologie und Medizin ein.

Verweise

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