摩爾根的貢獻
(四)摩爾根的貢獻
可是,這個劃時代的發(fā)現(xiàn),在當時并沒有引起科學界的注意。孟德爾活著的時候,既沒有像達爾文那樣受到那么多的攻擊,也沒有像達爾文那樣享有那么多的榮譽。
孟德爾逝世以后,三個生命之謎和遺傳之謎的探索者,同時注意到1866年孟德爾發(fā)表的論文——《植物雜交試驗》。他們互不相關(guān)地作了與孟德爾類似的植物育種試驗,得到了和孟德爾一樣的結(jié)論。這是1900年的事。這三位科學家是德國的柯倫斯、荷蘭的底弗里斯和奧地利的丘馬克。
這三位科學家的試驗結(jié)果發(fā)表以后,激起了全世界科學家對解開遺傳之謎和生命之謎的極大興趣。許多科學家跟蹤追擊,決心找到打開生命之謎和遺傳之謎的鑰匙。
細胞學說的建立
孟德爾只是告訴人們,生物體內(nèi)存在著一群生命之歌和遺傳之歌的“演奏者”。可是,這些像精靈一樣虛無縹緲的“演奏者”在生物體內(nèi)的哪一個部位呢?
要搞清這個問題,必須知道生物體的結(jié)構(gòu)。這使我們不得不追述一下與這個問題相關(guān)的另一學科的科學家的探索。
達爾文、孟德爾等科學家的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)立的學說,都主要是基于對生物群體、個體、器官的研究成果得出的。對生物的生命活動和遺傳現(xiàn)象本質(zhì)的認識深入到細胞內(nèi)部,很大程度上要歸功于細胞學說的建立。在19世紀細胞學說正式建立以前,有不少科學家已為此奠定了基礎(chǔ)。
1610年,伽利略發(fā)明了簡單的顯微鏡,為細胞的發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。1665年,英國科學家胡克在倫敦用他制造出來的第一臺復(fù)合顯微鏡觀察了薄的軟木片,發(fā)現(xiàn)軟木是由他稱之為細胞的盒狀小室組成的。與此同時,荷蘭的一個守門人列文虎克利用業(yè)余時間磨制了一個短焦長距透鏡,制成了一架簡單的顯微鏡。他用這臺顯微鏡觀察了一滴池塘水中的單細胞有機體后,說:“使我非常驚奇的是,我發(fā)現(xiàn)一滴池塘水中含有很多非常小的微動體,其行動十分逗人喜愛。這些一個挨一個的小生命的活動,可以和大量在空中游樂的蠓蟲和蒼蠅相比?!绷形幕⒖诉€在鮭魚血液的紅細胞中觀察到細胞中的細胞核。
以后,不少科學家繼續(xù)對生物體顯微結(jié)構(gòu)進行研究。到19世紀初已經(jīng)知道,動物的所有器官都是由組織如肌肉、骨骼、軟骨和脂肪組成的。同樣,高等植物的根、莖、葉以及其他器官也是由不同的組織組成的。并有人提出了所有組織都是由“極小的球狀細胞”組成的理論。施萊登對植物細胞,施旺對動物細胞的深入研究,奠定了細胞學說的基礎(chǔ)。他們認為,一切生命物質(zhì),從單細胞有機體中的最簡單到最復(fù)雜的高等植物和動物,都是由細胞組成的,并且每個細胞既能夠獨立地起作用,也能作為整個有機體的總體部分行使功能。以后,科學家們發(fā)現(xiàn)了細胞分裂現(xiàn)象。19世紀后期,由于發(fā)明了專一地使細胞核物質(zhì)著色的染料,從而證明了動植物的細胞內(nèi)有一個細胞核。后來,發(fā)現(xiàn)了細胞分裂時從細胞核物質(zhì)中出現(xiàn)了一個稱之為染色體的東西。這是德國生物學家弗萊明1879年發(fā)現(xiàn)的。因為細胞核內(nèi)散布著的這些微粒很容易著色,所以稱這種物質(zhì)為染色體。
請記住:染色體,它是與生命活動有關(guān)的一種很重要的物質(zhì)。
摩爾根
20世紀初期,有一位美國的科學家摩爾根,醉心于研究果蠅。有人對他的行為很不理解,連篇累牘地寫文章批評他。是啊!世界上有那么多重要的生物你不去研究,為啥偏偏要研究這不惹人注目的果蠅呢?
然而,摩爾根在用畢生的精力研究了果蠅的生活之后,竟然找到了打開生命和遺傳之謎的第二把鑰匙!他在孟德爾、約翰生、貝德生和其他一些科學家工作的基礎(chǔ)上,通過果蠅雜交試驗,發(fā)現(xiàn)那一群生命之歌和遺傳之歌的神秘“演奏者”,也就是被科學家們稱為基因的東西,就住在散布在細胞核里的那些染色體上。他把自己的發(fā)現(xiàn)寫進1926年發(fā)表的名著《基因?qū)W說》里。“基因”這種虛無縹渺的精靈終于被找到了下落。
艾福里
雖然摩爾根找到了那一群神秘的“演奏者”的下落,但是,探索生命奧秘的戰(zhàn)斗還遠遠沒有結(jié)束。染色體是由核酸和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)組成的。那么,核酸和蛋白質(zhì),到底誰是生命之歌的演奏者——基因的“公寓”呢?
人們最初把注意力集中到蛋白質(zhì)上。蛋白質(zhì)的種類很多,在生命體中幾乎到處可以看到它的蹤跡。例如,植物的莖和蜘蛛吐的絲,是由纖維蛋白組成的;魚的鱗和飛禽的羽毛,都含有角蛋白;動物的血液中存在著血紅蛋白;人體的抗體、激素和神經(jīng)等,也含有蛋白質(zhì)。在生物體的每一項活動中,起催化作用的酶大多是蛋白質(zhì)。生物體的一舉一動,似乎都是依賴蛋白質(zhì)來完成的。
科學家們認為生命的秘密藏在蛋白質(zhì)里,那個神秘的演奏者一定就“住”在蛋白質(zhì)里。于是,成百上千的科學家投入對蛋白質(zhì)的研究工作中,企圖從蛋白質(zhì)身上揭開生命之謎和遺傳之謎。這些研究工作取得了很大的成績,這將在后面談到。但是,科學家們卻不能證實“基因”就藏在蛋白質(zhì)里。
一些研究工作者決定另辟蹊徑,他們關(guān)心起組成染色體的另一類物質(zhì)——核酸來。本來,早在1868年,瑞士生物化學家米歇爾就發(fā)現(xiàn)了核酸。核酸在生物體中廣泛存在,所有的動物、植物、微生物和病毒中都含有核酸。可是,核酸被發(fā)現(xiàn)后卻在很長一段時間沒有引起科學家多大的重視。直到1944年,一個名叫艾福里的美國科學家研究肺炎雙球菌,證實了核酸在遺傳中的關(guān)鍵作用之后,核酸才引起了全世界科學家的極大關(guān)注。
艾福里注意到1928年英國醫(yī)生格利菲斯發(fā)現(xiàn)的一件令人驚奇的事實。格利菲斯醫(yī)生將一種有毒的肺炎雙球菌殺死,同一種無毒的肺炎雙球菌混在一起,注射到小白鼠身上,結(jié)果已經(jīng)殺死的有毒肺炎雙球菌復(fù)活了,使小白鼠致死。艾福里通過精密的試驗,證實了能使死菌復(fù)活的物質(zhì)不是蛋白質(zhì),而是核酸。生命的最大秘密隱藏在核酸之中,核酸是基因的載體。艾福里和他的同事們找到了打開生命迷宮的第三把鑰匙,這是一個了不起的貢獻。
免責聲明:以上內(nèi)容源自網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯您的原創(chuàng)版權(quán)請告知,我們將盡快刪除相關(guān)內(nèi)容。