基因学说的创立者( 三 )


童年时代的摩尔根,经常到乡间和山区去漫游 。他对大自然的一切都有着浓厚的兴趣,并且喜欢了解它的究竟 。
10岁那年的一天早晨,摩尔根在教堂里做完礼拜后,不知跑到哪里去了 。直到晌午家里吃饭了,还不见他回来,焦急的父母就派他的姐姐去四处寻找 。
姐姐找了好一阵子,才发现他伏顷耐在田埂里 。
“哎哟,你怎么伏在这里,想干什么呀?”
摩尔根没有回答,只是做了一个要姐姐别声张的手势 。
姐姐仔细一看,原来他在观察一朵仙人掌花 。
“干什么老看着这花?”姐姐不解地问 。
“唔,我想看它的花是怎样开出来的 。”
对动物,摩尔根也想了解它们生长的秘密 。有一个时期,他对猫和狗怎样生小猫、小狗发生了兴趣,总是盯着它们 。一次,他捉了一只耗子,把它养在抽屉里,目的是想看看小耗子是怎样生下来的 。
摩尔根小学毕业后,当地教堂的牧师提醒他父亲说,这孩子对自然界的东西有着其他孩子比不上的洞察力,一定要送他进一所好些的学校学习 。父亲接受了牧师的建议,把摩尔根送进州立学院的预科部 。
两年后,摩尔根转入州立学院本科学习 。他爱好动物学,但学院没有这方面的专门课程;于是,学院特地为他开设动物学课程 。摩尔根兴趣所在,自然发奋学习,成绩优秀 。1886年,他获得动物学学士学位 。
对于摩尔根来说,在州立学院获得的动物学方面的学识,当然是不满足的 。之后,他去霍野锋普金斯大学深造 。在一些著名教授的指导下,他攻读普通生物学、生理学、解剖学、形态学、胚胎学 。1890年,他的博士论文《论海洋蜘蛛》被通过,从而获得了动物生物学博士学位,当时他才24岁 。第二年,他到布来恩莫尔学院任教 。
当时,美国著名的生物学家们正在争论着一个重大的问题:支配胚胎细胞变异的,究竟是内在的(即遗传的)因素,还是外在的(即环境的)因素 。
摩尔根对这个问题很感兴趣 。于是,他进行了大量的实验 。他首先研究海胆卵的受精作用,并且探索不同的盐溶液和重力或无重力,对海胆、软体动物和多骨鱼的卵的正常生长过程的影响,接着,又实验不同浓度的锂的氯化物在不同阶段上对胚胎的损伤 。
经过反复实验,摩尔根发现,尽管各种物质障碍能引起这些动物胚胎发育过程的改变,但是胚胎还是显示出要达到它既定目标的迹象 。据此,他于1902年初发表了一系列论文,指出环境的影响可以在一定程度上制约胚胎的发育过程,但是决定发育结果的根本因素,还是在于胚胎本身 。
1900年,摩尔根到哥伦比亚大学动物系任教 。当时,生物学家们正在争论另一个问题:决定性别的因素是什么 。一些生物学家认为,环境是决定性别的因素,即胚胎的性别,取决于发育过程中受到的温度及能得到的养料数量 。他们的根据是,自然界中的许多动物尤其是昆虫,由于环境条件的不同,会引起性别比率的变化 。而另一些生物学家却认为,性别主要是在受精的时刻,甚至在这以前,由卵子、精子或两者兼有的内在因素决定的,他们强调的是遗传在性别方面的决定作用 。
摩尔根对这个问题也很感兴趣 。他在实验的基础上,于1903年发表了一篇关于性别决定问题的评论文章 。文章指出,目前生物学家们对这个问题所持的证据并不充分 。双方仅仅解释了在大多数物种中所发现的1:1的性别比率 。但是,自然界中存在着一些特殊的性别现象,如单性生殖、雌雄同体、性别反转等等 。正确的性别决定理论,应该既能解释通常具有1:1的性别比率,又能解释上述特殊的性别现象 。因此,要解决这个问题,还必须做大量的实验 。
摩尔根是这样说,也是这样做的 。1908年,他开始养殖果蝇 。这是一种容易饲养、生活周期短(约两星期)、突变性多、唾腺染色体大的昆虫,它适宜于用作遗传学等学科的实验材料 。两年后,他在一只培养瓶里偶然发现,有的雄蝇身上,出现了一个细小而明显的变异:一般果蝇的眼睛都是红的,而这只却是白色的!
“怎么会是白色的呢?”摩尔根觉得很奇怪 。他让这只白眼睛的果蝇与红眼睛的交配,结果繁殖下来的果蝇都是红眼睛的,而让这些繁殖下来的红眼睛的雀脊春再进行兄妹交配,下一代中又出现了白眼睛的 。尤其使他感到惊奇的是,这些白眼睛的果蝇,绝大多数是雄性的 。
【基因学说的创立者】摩尔根由此作出结论:红眼和白眼果蝇的出现,是由它们的遗传因子所决定的,这种特性总是同细胞中决定性别的成分联系在一起,染色体实际上是遗传因子的真正携带者 。