THOMAS HUNT MORGAN: BIOGRAFIA, TEORIA DEI CROMOSOMI, ESPERIMENTI - ARTE - 2025

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) era uno scienziato americano specializzato nello studio dei geni. Nato nel settembre 1866, il suo più grande contributo è stato quello di dimostrare la veridicità della teoria cromosomica dei geni sviluppata da Sutton e Boveri. Il suo lavoro ha dimostrato l'esistenza dei cromosomi sessuali, così come la cosiddetta "eredità legata al sesso".

Per confermare questa teoria, il genetista ha condotto diversi esperimenti con il moscerino della frutta (Drosophila melanogaster). La sua intenzione principale era vedere se le teorie di Gregor Mendel fossero vere e se potessero essere applicate agli animali.

Thomas Hunt Morgan - Fonte: Carl A. Gist / Pubblico dominio

Morgan, che aveva avuto un'infanzia e una giovinezza difficili, ha mostrato un precoce interesse per la scienza, in particolare la storia naturale. Durante la sua carriera professionale, ha partecipato a molti dei dibattiti scientifici più accesi dell'epoca, dalla teoria di Darwin alla formazione degli embrioni.

Anche in pensione, Morgan ha continuato a condurre ricerche su vari argomenti. Dopo la sua morte, la Genetics Society of America ha istituito in suo onore un premio annuale per riconoscere la più importante ricerca sull'argomento: la Thomas Hunt Morgan Medal.

Biografia

Thomas Hunt Morgan è nato il 25 settembre 1866 a Lexington, Kentucky (USA). Secondo alcuni dei suoi biografi, il giovane Thomas ha avuto una giovinezza molto dura.

Studi

Quando Thomas aveva 16 anni, iniziò a studiare allo State College of Kentucky, ora un'università statale. La sua formazione durante questo periodo si è concentrata sulla scienza, in particolare sulla storia naturale. Durante i periodi di vacanza ha lavorato per lo United States Geological Survey.

Nel 1866 Morgan terminò questa fase dei suoi studi con un Bachelor of Science. Nello stesso anno, in estate, si trasferisce nel Massachusetts per frequentare la Biology School. Fu in questo centro, che apparteneva alla John Hopkins University, che iniziò a mostrare interesse per la zoologia.

Durante i due anni successivi Morgan pubblicò diversi lavori. La sua intelligenza gli ha permesso di essere selezionato per ricevere un master in scienze presso il suo vecchio centro del Kentucky, State College. Gli ha anche offerto un posto di insegnante. Tuttavia, Morgan ha preferito rimanere a John Hopkins.

Il giovane Morgan ha fatto la sua tesi sull'embriologia dei ragni marini. Questo lavoro, che è stato pubblicato, gli è valso il dottorato nel 1890.

Lo scienziato ha utilizzato i soldi ricavati dalla pubblicazione della sua tesi per fare un viaggio nei Caraibi e in Europa. Nello stesso ha proseguito le indagini su vari soggetti zoologici.

carriera

Lo stesso anno in cui Morgan ha conseguito il dottorato, ha ricevuto un'offerta per lavorare come professore di morfologia presso la Bryn Mawr School, un centro gemellato con John Hopkins. Il suo compito era tenere lezioni cinque giorni alla settimana, due volte al giorno. Questo gli ha lasciato poco tempo per la ricerca, un'attività su cui voleva concentrarsi.

Viaggio in Europa

L'opportunità di indagare gli venne nel 1894, quando si trasferì a Napoli per svolgere una serie di studi sull'embriologia dei ctenofori, una forma di vita di dimensioni quasi microscopiche.

Nella città italiana entra in contatto con scienziati tedeschi. Questi gli spiegavano le nuove teorie sulla meccanica dello sviluppo, che supponevano un superamento di quelle in vigore nel XIX secolo.

Uno dei dibattiti scientifici dell'epoca si concentrava sullo sviluppo degli embrioni. Una delle teorie sosteneva che il materiale ereditario fosse diviso tra le cellule embrionali e che queste diventassero poi parti specifiche dell'organismo.

Altri esperti, tuttavia, hanno affermato che lo sviluppo è stato causato da fattori epigenetici. Morgan era favorevole a questa seconda ipotesi.

Università della Columbia

Dopo che Morgan tornò a Bryn Mawr, nel 1895, iniziò a lavorare a tempo pieno. Questa situazione durò fino al 1904, quando ricevette un'offerta per entrare a far parte della Columbia University come ricercatore, senza dover insegnare.

Morgan, che l'anno precedente aveva pubblicato Evolution and Adaptation in cui era contrario ad alcune delle tesi di Darwin sui meccanismi di selezione nazionale, ha accettato l'offerta.

Pochi anni dopo, nel 1908, Morgan iniziò i suoi esperimenti con la mosca della frutta. Usando la chimica e le radiazioni, ha causato mutazioni in alcuni esemplari. I risultati hanno confermato la teoria stabilita da Sutton e Boveri.

Al termine del suo lavoro con la mosca della frutta, lo scienziato riprende i suoi studi sull'embriologia. Inoltre, ha anche studiato come vengono ereditati i geni.

Nel 1915 partecipò a un nuovo dibattito scientifico che si stava sviluppando: l'eugenetica e la difesa del razzismo dalla scienza. Morgan era contro queste idee.

L'anno scorso

Anni dopo, nel 1928, Morgan rilevò il dipartimento di biologia presso il California Institute of Technology. In questa nuova posizione ha svolto ricerche su genetica, fisiologia, evoluzione, embriologia o biofisica.

Morgan rimase a lavorare in quell'istituto fino al 1942, anno in cui andò in pensione. Tuttavia, ha mantenuto la sua posizione di professore emerito e, inoltre, ha continuato a fare ricerca in alcuni campi.

Thomas Hunt Morgan morì per un attacco di cuore il 4 dicembre 1945, quando aveva 79 anni.

Teoria cromosomica dell'ereditarietà

Sebbene la teoria cromosomica dell'eredità non fosse opera di Morgan, furono i suoi studi a confermare i suoi postulati.

Boveri e Sutton

Gli autori della teoria erano Theodor Boveri e Walter Sutton. I due ricercatori, lavorando separatamente, raggiunsero le stesse conclusioni nel 1902.

Tuttavia, la teoria ha incontrato una considerevole opposizione nella comunità scientifica. L'accettazione arrivò nel 1915, quando Thomas Hunt Morgan condusse esperimenti che dimostrarono che Sutton e Boveri avevano ragione.

La teoria

In sintesi, la teoria cromosomica dell'ereditarietà afferma che i geni si trovano in posizioni specifiche all'interno dei cromosomi. Il loro comportamento durante la meiosi (una delle forme di riproduzione delle cellule) spiega le leggi dell'ereditarietà di Mendel.

Gli autori della teoria hanno analizzato i geni, cioè quei frammenti di DNA che contengono fattori ereditari. Prima di questi studi, era già stato possibile dimostrare l'esistenza dei cromosomi e che si replicavano durante la divisione cellulare. Tuttavia, grazie a Boveri e Sutton, molti altri dettagli sono venuti alla luce.

Tra le altre cose, hanno scoperto che i cromosomi vanno in coppie omologhe, uno dalla madre e l'altro dal padre. Ogni gamete, quindi, contribuisce alla persona per metà del materiale genetico.

La teoria ha aumentato la comprensione del motivo per cui alcuni aspetti vengono ereditati e altri no. Così, ad esempio, è noto che un cromosoma contiene le informazioni sul sesso diverso, mentre un altro fornisce le informazioni sul colore degli occhi. L'indipendenza di ogni tratto significa che alcuni vengono trasmessi e altri no.

Conferma di Morgan

Come notato, la teoria dei cromosomi all'inizio non fu accettata. Morgan, con i suoi esperimenti con la mosca della frutta, è stato in grado di fornire le prove necessarie per dimostrarne la veridicità.

Morgan ha notato che quando si è verificata la meiosi, c'erano coppie di cromosomi che potevano scambiare alcuni frammenti equivalenti tra loro. Così sono stati scambiati frammenti di DNA e, quindi, ha avuto luogo la cosiddetta ricombinazione genetica.

Esperimenti eseguiti

EB Wilson, direttore del dipartimento di zoologia della Columbia University, nel 1904 convinse il suo amico Thomas Hunt Morgan ad assumere una posizione appena creata e ad intraprendere la zoologia sperimentale.

L'argomento di Wilson era che era necessario capire come si verifica l'ereditarietà genetica per comprendere lo sviluppo di un individuo completo.

Morgan ha accettato l'offerta e ha iniziato a sperimentare con ratti e topi. Tuttavia, le caratteristiche di questi animali non erano adeguate. Invece, lo scienziato ha optato per Drosophlia melanogaster, la mosca della frutta.

I vantaggi di questo insetto erano molteplici: le sue piccole dimensioni, che permettevano di tenerne migliaia in laboratorio; la sua fertilità durante tutto l'anno; e la sua enorme capacità riproduttiva. Inoltre, era molto facile distinguere tra maschi e femmine e il loro sviluppo embrionale avviene all'esterno. Quest'ultimo ha facilitato lo studio delle mutazioni.

L'ultima ragione per scegliere la mosca della frutta è stata la sua semplicità: ha solo quattro paia di cromosomi.

Morgan iniziò il suo esperimento nel 1907. Inizialmente, intendeva mantenere la colonia di mosche solo per diverse generazioni, fino a quando non si verificò una mutazione. Tuttavia, i due anni successivi non hanno prodotto risultati.

Occhi bianchi

Nel 1909, dopo due anni di lavoro, gli sforzi di Morgan e del suo team furono ripagati. Lo scienziato ha osservato che una delle mosche in laboratorio aveva una strana mutazione che ha chiamato "occhi bianchi" perché i suoi occhi avevano quel colore invece del colore rossastro tipico della specie.

L'insetto era maschio e Morgan lo usò per inseminare diverse femmine. Il suo scopo era verificare se la mutazione fosse passata alle nuove generazioni. Tuttavia, tutta la prole ha mantenuto gli occhi rossi.

Questo fece pensare a Morgan che fosse successo qualcosa di strano. Il passo successivo è stato quello di incrociare un paio di mosche della figlia per vedere cosa sarebbe successo. In questa occasione, con sorpresa dello scienziato, molti degli esemplari risultanti avevano gli occhi bianchi del loro "nonno". Visto questo risultato, Morgan si è messo al lavoro cercando di spiegare cosa fosse successo.

Eredità legata al sesso

I risultati delle indagini hanno portato Morgan a proporre l'ipotesi che l'ereditarietà fosse legata al sesso. Pertanto, lo scienziato ha affermato che c'erano caratteri collegati al cromosoma X della madre.

Successivamente, Morgan trovò altre caratteristiche ereditate allo stesso modo, confermando la sua teoria. Fu allora che iniziò a usare la parola gene o geni per descrivere i fattori che passavano di generazione in generazione lungo il cromosoma X.

Per Morgan, tutti quei geni facevano parte dei cromosomi. Questi, insieme, hanno plasmato l'eredità genetica dell'individuo e della specie.

Altri contributi

Thomas H. Morgan ha continuato a lavorare con i cromosomi per cercare di capire ancora meglio come si verificava l'ereditarietà genetica. Per fare questo, ha disegnato mappe cromosomiche lineari, con ogni gene in una posizione specifica. Ciò ha finito per dimostrare che i geni responsabili della trasmissione delle caratteristiche si allineavano all'interno di ciascun cromosoma.

Questa ricerca è stata presentata in un libro che è diventato un riferimento per la genetica moderna: Il meccanismo dell'eredità mendeliana.

Teoria genica

Nel 1926 Morgan presentò la sua teoria dei geni. Questo ha affermato che i geni erano collegati in diversi gruppi di concatenamento. Gli alleli (coppie di geni legati alla stessa caratteristica genetica) sono stati sempre scambiati o incrociati all'interno dello stesso gruppo. Questa scoperta gli valse nel 1933 il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina.

Riferimenti

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2. Khan Academy. La base cromosomica dell'eredità. Estratto da es.khanacademy.org
3. Di chi Reyes, Arturo. Thomas Morgan. Ottenuto da innovations.pe
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6. Educazione alla natura. Thomas Hunt Morgan: The Fruit Fly Scientist. Estratto da nature.com
7. Allen, Garland Edwards. Thomas Hunt Morgan. Estratto da britannica.com