THOMAS HUNT MORGAN: BIOGRAPHIE, THÉORIE DES CHROMOSOMES, EXPÉRIENCES - ARTE - 2025

Thomas Hunt Morgan (1866-1945) était un scientifique américain spécialisé dans l'étude des gènes. Né en septembre 1866, sa plus grande contribution fut de démontrer la véracité de la théorie chromosomique des gènes développée par Sutton et Boveri. Son travail a prouvé que les chromosomes sexuels existaient, ainsi que le soi-disant «héritage lié au sexe».

Afin de confirmer cette théorie, le généticien a mené plusieurs expériences avec la mouche des fruits (Drosophila melanogaster). Son intention principale était de voir si les théories de Gregor Mendel étaient vraies et si elles pouvaient être appliquées aux animaux.

Thomas Hunt Morgan - Source: Carl A. Gist / Domaine public

Morgan, qui avait eu une enfance et une jeunesse difficiles, a montré un intérêt précoce pour la science, en particulier l'histoire naturelle. Au cours de sa carrière professionnelle, il a participé à plusieurs des débats scientifiques les plus chauds de l'époque, de la théorie de Darwin à la formation des embryons.

Même à la retraite, Morgan a continué à mener des recherches sur divers sujets. Après sa mort, la Genetics Society of America a créé en son honneur un prix annuel pour récompenser la recherche la plus importante sur le sujet: la médaille Thomas Hunt Morgan.

Biographie

Thomas Hunt Morgan est né le 25 septembre 1866 à Lexington, Kentucky (USA). Selon certains de ses biographes, le jeune Thomas a eu une jeunesse très dure.

Études

Quand Thomas avait 16 ans, il a commencé à étudier au State College of Kentucky, maintenant une université d'État. Sa formation pendant cette période était axée sur la science, en particulier l'histoire naturelle. Pendant les périodes de vacances, il a travaillé pour le United States Geological Survey.

En 1866, Morgan a terminé cette phase de ses études avec un baccalauréat ès sciences. Cette même année, en été, il a déménagé au Massachusetts pour fréquenter l'école de biologie. C'est dans ce centre, qui appartenait à l'Université John Hopkins, qu'il a commencé à s'intéresser à la zoologie.

Au cours des deux années suivantes, Morgan a publié plusieurs ouvrages. Son intelligence lui a permis d'être sélectionné pour recevoir une maîtrise en sciences dans son ancien centre du Kentucky, State College. Il lui a également proposé un poste d'enseignant. Cependant, Morgan a préféré rester à John Hopkins.

Le jeune Morgan a fait sa thèse sur l'embryologie des araignées de mer. Cet ouvrage, publié, lui vaut son doctorat en 1890.

Le scientifique a utilisé l'argent obtenu grâce à la publication de sa thèse pour faire un voyage dans les Caraïbes et en Europe. Pendant ce temps, il a continué à enquêter sur divers sujets zoologiques.

Carrière professionnelle

L'année même où Morgan a obtenu son doctorat, il a reçu une offre pour travailler comme professeur de morphologie à la Bryn Mawr School, un centre jumelé avec John Hopkins. Son travail consistait à donner des conférences cinq jours par semaine, deux fois par jour. Cela lui laissait peu de temps pour la recherche, une activité sur laquelle il souhaitait se concentrer.

Voyage en Europe

Cette opportunité d'enquêter lui est venue en 1894, lorsqu'il s'est installé à Naples pour mener une série d'études sur l'embryologie des cténophores, une forme de vie de taille presque microscopique.

Dans la ville italienne, il est entré en contact avec des scientifiques allemands. Celles-ci lui expliquaient les nouvelles théories sur la mécanique du développement, qui supposaient un dépassement de celles en vigueur au XIXe siècle.

L'un des débats scientifiques de l'époque portait sur le développement des embryons. L'une des théories soutenait que le matériel héréditaire était divisé entre les cellules embryonnaires et que celles-ci devenaient plus tard des parties spécifiques de l'organisme.

D'autres experts ont cependant affirmé que le développement était dû à des facteurs épigénétiques. Morgan était en faveur de cette seconde hypothèse.

Université de Columbia

Après le retour de Morgan à Bryn Mawr, en 1895, il a commencé à travailler à plein temps. Cette situation dura jusqu'en 1904, date à laquelle il reçut une offre de rejoindre l'Université Columbia en tant que chercheur, sans avoir à enseigner.

Morgan, qui l'année précédente avait publié Evolution and Adaptation dans lequel il était contraire à certaines thèses de Darwin sur les mécanismes de sélection nationale, a accepté l'offre.

Quelques années plus tard, en 1908, Morgan a commencé ses expériences avec la mouche des fruits. En utilisant la chimie et les radiations, il a provoqué des mutations dans certains spécimens. Les résultats ont confirmé la théorie établie par Sutton et Boveri.

Au terme de son travail sur la mouche des fruits, le scientifique a repris ses études d'embryologie. En outre, il a également étudié comment les gènes sont hérités.

En 1915, il participe à un nouveau débat scientifique qui se développe: l'eugénisme et la défense du racisme par la science. Morgan était contre ces idées.

Dernières années

Des années plus tard, en 1928, Morgan a repris le département de biologie du California Institute of Technology. Dans ce nouveau poste, il a mené des recherches sur la génétique, la physiologie, l'évolution, l'embryologie ou la biophysique.

Morgan est resté à travailler dans cette institution jusqu'en 1942, l'année au cours de laquelle il a pris sa retraite. Cependant, il a conservé son poste de professeur émérite et, de plus, a continué à faire des recherches dans certains domaines.

Thomas Hunt Morgan est décédé d'une crise cardiaque le 4 décembre 1945, à l'âge de 79 ans.

Théorie chromosomique de l'hérédité

Bien que la théorie chromosomique de l'hérédité ne soit pas l'œuvre de Morgan, ce sont ses études qui ont confirmé ses postulats.

Boveri et Sutton

Les auteurs de la théorie étaient Theodor Boveri et Walter Sutton. Les deux chercheurs, travaillant séparément, sont parvenus aux mêmes conclusions en 1902.

Cependant, la théorie a rencontré une opposition considérable au sein de la communauté scientifique. L'acceptation est venue en 1915, lorsque Thomas Hunt Morgan a mené des expériences qui ont prouvé que Sutton et Boveri avaient raison.

La théorie

En résumé, la théorie chromosomique de l'hérédité stipule que les gènes sont situés à des endroits spécifiques à l'intérieur des chromosomes. Leur comportement lors de la méiose (l'une des formes de reproduction des cellules) explique les lois d'hérédité de Mendel.

Les auteurs de la théorie ont analysé les gènes, c'est-à-dire les fragments d'ADN contenant des facteurs héréditaires. Avant ces études, il était déjà possible de prouver l'existence de chromosomes et qu'ils se répliquaient lors de la division cellulaire. Cependant, grâce à Boveri et Sutton, de nombreux autres détails sont apparus.

Entre autres, ils ont découvert que les chromosomes vont par paires homologues, l'une de la mère et l'autre du père. Chaque gamète apporte donc la moitié du matériel génétique à la personne.

La théorie a amélioré la compréhension des raisons pour lesquelles certains aspects sont hérités et d'autres pas. Ainsi, par exemple, on sait qu'un chromosome contient les informations sur le sexe différent, tandis qu'un autre fournit les informations sur la couleur des yeux. L'indépendance de chaque trait signifie que certains sont transmis et d'autres ne le sont pas.

Confirmation de Morgan

Comme indiqué, la théorie des chromosomes n'a pas été acceptée au début. Morgan, avec ses expériences avec la mouche des fruits, a pu fournir les preuves nécessaires pour démontrer sa véracité.

Morgan a noté que lorsque la méiose s'est produite, il y avait des paires de chromosomes qui pouvaient échanger des fragments équivalents entre eux. Ainsi, des fragments d'ADN ont été échangés et, par conséquent, la soi-disant recombinaison génétique a eu lieu.

Expériences réalisées

EB Wilson, directeur du département de zoologie de l'Université de Columbia, a convaincu son ami Thomas Hunt Morgan en 1904 d'occuper un poste nouvellement créé et de se lancer dans la zoologie expérimentale.

L'argument de Wilson était qu'il était nécessaire de comprendre comment l'hérédité génétique se produit afin de comprendre le développement d'un individu complet.

Morgan a accepté l'offre et a commencé à expérimenter avec des rats et des souris. Cependant, les caractéristiques de ces animaux n'étaient pas adéquates. Au lieu de cela, le scientifique a opté pour Drosophlia melanogaster, la mouche des fruits.

Les avantages de cet insecte étaient multiples: sa petite taille, qui permettait d'en garder des milliers en laboratoire; sa fertilité tout au long de l'année; et son énorme capacité de reproduction. De plus, il était très facile de faire la distinction entre les mâles et les femelles et leur développement embryonnaire a lieu à l'extérieur. Ce dernier a facilité l'étude des mutations.

La dernière raison du choix de la mouche des fruits était sa simplicité - elle ne possède que quatre paires de chromosomes.

Morgan a commencé son expérience en 1907. Initialement, il avait l'intention de maintenir la colonie de mouches pendant seulement plusieurs générations, jusqu'à ce qu'une mutation se produise. Cependant, les deux années suivantes n'ont pas donné de résultats.

yeux blancs

En 1909, après deux ans de travail, les efforts de Morgan et de son équipe portent leurs fruits. Le scientifique a observé que l'une des mouches du laboratoire avait une étrange mutation qu'il appelait «yeux blancs» parce que ses yeux avaient cette couleur au lieu de la couleur rougeâtre typique de l'espèce.

L'insecte était un mâle et Morgan l'a utilisé pour inséminer plusieurs femelles. Son but était de vérifier si la mutation passait aux nouvelles générations. Cependant, tous les descendants ont gardé les yeux rouges.

Cela fit penser à Morgan que quelque chose d'étrange s'était produit. Sa prochaine étape consistait à croiser quelques mouches filles pour voir ce qui allait se passer. A cette occasion, à la surprise du scientifique, plusieurs des spécimens obtenus avaient les yeux blancs de leur "grand-père". Compte tenu de ce résultat, Morgan s'est mis au travail en essayant d'expliquer ce qui s'était passé.

Héritage lié au sexe

Les résultats des enquêtes ont conduit Morgan à proposer l'hypothèse que l'hérédité était liée au sexe. Ainsi, le scientifique a affirmé qu'il y avait des caractères liés au chromosome X de la mère.

Plus tard, Morgan a trouvé d'autres caractéristiques héritées de la même manière, confirmant sa théorie. C'est alors qu'il a commencé à utiliser le mot gène ou gènes pour décrire les facteurs qui se transmettaient de génération en génération le long du chromosome X.

Pour Morgan, tous ces gènes faisaient partie des chromosomes. Ceux-ci, ensemble, ont façonné l'héritage génétique des individus et des espèces.

Autres contributions

Thomas H. Morgan a continué à travailler avec les chromosomes pour essayer de mieux comprendre comment l'hérédité génétique s'est produite. Pour ce faire, il a dessiné des cartes chromosomiques linéaires, avec chaque gène dans une position spécifique. Cela a fini par montrer que les gènes responsables de la transmission des caractéristiques s'alignaient au sein de chaque chromosome.

Cette recherche a été présentée dans un livre qui est devenu une référence pour la génétique moderne: Le mécanisme de l'héritage mendélien.

Théorie des gènes

En 1926, Morgan a présenté sa théorie des gènes. Cela affirmait que les gènes étaient liés dans différents groupes de chaînage. Les allèles (paires de gènes liés à la même caractéristique génétique) étaient toujours échangés ou croisés au sein d'un même groupe. Cette découverte lui vaut le prix Nobel de physiologie et de médecine en 1933.

Références

1. EcuRed. Thomas Hunt Morgan. Obtenu sur ecured.cu
2. Khan Academy. La base chromosomique de l'hérédité. Récupéré de es.khanacademy.org
3. Dont Reyes, Arturo. Thomas Morgan. Obtenu à partir d'innovations.pe
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6. Éducation à la nature. Thomas Hunt Morgan: Le scientifique de la mouche des fruits. Récupéré de nature.com
7. Allen, Garland Edwards. Thomas Hunt Morgan. Récupéré de britannica.com