Кіріспе
Ағылшын биологы (1861–1926) және ағылшын генетигі Уильям Бейтсон (8 тамыз 1861 – 8 ақпан 1926) – тұқым қуалауды зерттеуге арналған «генетика» терминін алғаш рет қолданған ағылшын биологы. 1900 жылы Уго де Врис және Карл Корренс Грегор Мендельдің еңбектерін қайта ашқаннан кейін оның идеяларын кеңінен таратуға үлкен үлес қосты. Оның 1894 жылы жарық көрген «Вариацияны зерттеу материалдары» атты кітабы генетикаға жаңа тәсілдің алғашқы тұжырымдамаларының бірі болды.
the English geneticist
William Bateson (8 August 1861 – 8 February 1926) was an English biologist who was the first person to use the term genetics to describe the study of heredity, and the chief populariser of the ideas of Gregor Mendel following their rediscovery in 1900 by Hugo de Vries and Carl Correns. His 1894 book Materials for the Study of Variation was one of the earliest formulations of the new approach to genetics.
Ерте өмір және білім
Бейтсон 1861 жылы Йоркшир жағалауындағы Уитбиде, Кембридж университетінің Сент-Джон колледжінің магистрі Уильям Генри Бейтсон мен Кембридж университетінің Ньюнхэм колледжінің алғашқы басқару құрамында болған Анна Айкиннің ұлы болып дүниеге келді. Ол Рэгби мектебінде және Сент-Джон колледжінде білім алды, 1883 жылы табиғат ғылымдары саласында үздік дипломмен бакалавр дәрежесін аяқтады. Эмбриологиямен айналысып, Balanoglossus деп аталатын құрт тәрізді гемихордаттың дамуын зерттеу үшін Америка Құрама Штаттарына барды, бұл оның омыртқалылардың шығу тегіне деген қызығушылығын арттырды. 1883-1884 жылдары Вирджиния штатының Хэмптон қаласындағы Чесапик зоологиялық зертханасында Уильям Кит Брукстың зертханасында жұмыс істеді. Морфологиядан эволюция және оның әдістерін зерттеуге көшкен ол Англияға оралып, Сент-Джон колледжінің мүшесі болды. Ол өзгергіштік пен тұқым қуалаушылықты зерттей отырып, Орталық Азияның батыс бөлігіне саяхат жасады.
Мансап
1900–1910 жылдары Бейтсон Кембриджде генетиканың ресми емес "мектебін" басқарды. Оның тобының көп бөлігі Кембридждегі Ньюнхэм колледжімен байланысты әйелдерден тұрды, олардың ішінде оның әйелі Беатрис және оның қарындасы Флоренс Дурхам да болды. Олар менделизм әлі заңды зерттеу саласы ретінде мойындалмаған кезде оның зерттеу бағдарламасына көмек көрсетті. Мюриэл Уэлдейл (кейіннен Онслоу) сияқты әйелдер 1902–1910 жылдар аралығында әртүрлі өсімдіктер мен жануарлар түрлерінде селекциялық тәжірибелер жүргізді. Нәтижелер Мендельдің тұқым қуалау заңдарын растады және оларды кеңейтті. 1901 жылы Ньюнхэм колледжінің мендельшілерімен оқуын аяқтаған Хилда Бланш Киллби Бейтсонға бұршақтарда Мендельдің будандастыруларын қайталауға көмектесті. Ол қоян және батам тауықтарымен де тәуелсіз селекциялық тәжірибелер жүргізді. 1910 жылы Бейтсон Джон Иннес бау-бақша институтының директоры болып тағайындалды және отбасымен бірге Суррейдегі Мертон Паркке көшіп өтті. Джон Иннес бау-бақша институтындағы қызметі кезінде ол тұқым қуалаудың хромосомалық теориясына қызығушылық танытып, В. К. Ф. Ньютонды, ал 1923 жылы Сирил Дин Дарлингтонды тағайындау арқылы цитологияны зерттеуді ынталандырды. 1919 жылы ол генетикаға арналған алғашқы ғылыми қоғамдардың бірі – Генетика қоғамын құрды.
Жеке өмір
Бейтсон Беатрис Дурхамға үйленген. Ол алғаш рет 1889 жылы оған құда түсті, бірақ құдалық тойда тым көп шарап ішкен деп есептелді, сондықтан оның қайын анасы қызының құда болуына бөгет қойды. Осы кезде Артур Дурхам қайтыс болды, ал оның әйелі қайтыс болды (Хенигтің сөзінше) немесе бір жолмен некеге қарсылығын қысқартуға көндірілді (Коктың сөзінше). Олардың ұлы – антрополог және кибернетик Грегори Бейтсон. Бейтсон «өте жақтас» атеист ретінде сипатталған.
Марапаттар
1894 жылғы маусымда ол Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды және 1904 жылы Дарвин медалін, ал 1920 жылы Корольдік медалін жеңіп алды. Сондай-ақ ол 1920 жылы олардың Кроониан лекциясын оқыды. 1913–1914 жылдары ол Британ қауымдастығының президенті болды.
Биологиялық өзгеріске қатысты жұмыстар (1900-ге дейін)
Бейтсонның 1900 жылға дейін жарияланған еңбектері тірі организмдердің құрылымдық өзгергіштігін және биологиялық эволюция механизміне жарық түсіру мүмкіндігін жүйелі түрде зерттеді. Оған Чарльз Дарвиннің жан-жақты мысалдар жинау тәсілі мен Фрэнсис Гальтонның сандық ("биометриялық") әдістері зор әсер етті. Ол бір популяцияда екі түрдің қалыптасуын қазіргі заманғы тұқым қуалау механизмдеріне қарсы тұру ретінде қарастырды және: «Бұл диморфизмнің берілген жағдайлары екі түрге бөлінудің бастамасы болуы мүмкін бе?» – деген сұрақ қойды. 1894 жылы жарық көрген «Өзгергіштікті зерттеу материалдары» атты кітабында Бейтсон биологиялық өзгергіштікті одан әрі зерттеді. Ол биологиялық өзгергіштіктің кейбір белгілер үшін үздіксіз, ал кейбіреулері үшін үзілістік болатынын көрсетуге тырысты және екі тип үшін «меристикалық» және «субстантивтік» терминдерін енгізді. Дарвин сияқты, ол сандық белгілердің эволюцияның таңдау күшімен «жетілдірілуі» қиын екенін сезінді, себебі «араласудың батқылық әсері» проблемасы бар, бірақ үзілістік өзгеріп отыратын белгілердің мүмкін екенін ұсынды. «Материалдарда» Бейтсон гомеотикалық мутацияларды атап көрсетті және атады, онда күтілетін дене бөлігі басқасына ауыстырылады. Ол зерттеген жануарлардың мутацияларына антенналарының орнына аяқтары бар аралар, қосымша жұмыртқа түтігі бар рактар, ал адамдарда полидактилия, қосымша қабырғалар және қосымша сосқалары бар еркектер кірді. Бұл мутациялар жануарлардың ерте эмбрионалды дамуы кезінде дене құрылымын бақылайтын гомеобокс гендерінде болады. 1995 жылы осы гендер бойынша жұмыс істегені үшін физиология немесе медицина саласындағы Нобель сыйлығы табысталды. Олар барлық жануарлардың негізгі дамуы үшін өте маңызды деп саналады. Бұл гендер көптеген, мүмкін, барлық жануарларда маңызды рөл атқарады. Грегор Мендельдің нәтижелерінен хабарсыз, Бейтсон «Материалдарда» биологиялық тұқым қуалау механизмі туралы былай деп жазды: «Шындыққа жету үшін біздің жалғыз үмітіміз – селекциядағы жүйелі эксперименттерді ұйымдастыру, бұл биологиялық зерттеудің кез келген түрінен де көбірек шыдамдылық пен ресурстарды қажет ететін зерттеу класы. Ертерек немесе кейінірек мұндай зерттеу жүргізілетін болады, содан кейін біз біле бастаймыз». Мендель 28 000-ға жуық өсімдік өсіріп, сынақтан өткізді, дәл Бейтсон қалаған экспериментті орындады. Сондай-ақ, «Материалдарда» ол «Бейтсон ережесі» деп аталатын, атап айтқанда, қосымша аяқтар көршілерімен айна симметриялы, мысалы, бөжіңнің аяқ ұясында қосымша аяқ пайда болған кезде жариялады. Бұл мүшелер арасындағы позициялық сигналдардың ағып кетуінен туындайды, сондықтан қосымша мүшелердің полярлығы кері бұрылады. 1897 жылы ол өзгергіштікті зерттеудегі маңызды тұжырымдамалық және әдістемелік жетістіктері туралы хабарлады. «Мен жаңа түрдің құрылуында үзілістік сипаттағы өзгерістер маңызды рөл атқаруы мүмкін деп санаймын». Ол өз терминдерін нақтылау арқылы өзгергіштіктің үзілістігін дұрыс түсінбеген сыншыларын («биометристерді») тыныштандыруға тырысты: «Бір популяцияның барлық жеке адамдары бірге еркін көбейіп жатқанда, бір орташа формаға қарапайым регрессия болмаса, бірақ түрлер аралық түрлерге қарағанда айқын басымдық болса, онда өзгергіштік үздіксіз болады. Сондықтан, себебі қандай болса да, түр мен түрдің арасында толық араласу болмайды. Түр сақталады және араласудан «батпайды».» Бірақ маңыздысы, ол Эдит Сондерс жүргізген, Кембридж ботаникалық бағындағы альпілік брассика Biscutella laevigata қолданылған селекциялық эксперименттер сериясын баяндауға кіріседі. Табиғатта бірдей өсімдіктердің түкті және тегіс түрлері бірге кездеседі. Олар формаларды эксперименттік жолмен қиыстырды, «Осылайша жақсы өскен аралас өсімдіктер тексерілгенде, олар Тоса шарлауығындағы жабайы өсімдіктер сияқты үздіксіздік көрсетеді. Сондықтан бұл үздіксіздік – тұқым қуалаушылықта тегіс және түктілік екі сипатының толық араласпауының сыртқы белгісі, ал ұрпақ бір орташа формаға емес, екі түрлі формаға кері қайтады». Осы уақытта Гюго де Фрис және Карл Эрих Корренс ұқсас өсімдіктерді асылдандыру эксперименттерін бастады. Бірақ Бейтсоннан айырмашылығы, олар 1860 жылдары Грегор Мендельдің өсімдіктерді асылдандыру эксперименттерімен таныс болды және Бейтсонның еңбегін сілтемелемеді. Батесон 1899 жылдың шілдесінде Корольдік бау-бақша қоғамына лекция оқыды, оған Хьюго де Врис қатысты, онда ол үздіксіз өзгергіштікке, оның тәжірибелік айқасуларына және тұқым қуалауды түсіну үшін мұндай зерттеулердің маңыздылығына тоқталды. Ол әріптестерін Бейтсонның білмейтін, бірақ Мендельдің бұрын жүргізген, де Врис пен Корренс алты айдан кейін «қайта ашатын» үлкен, жақсы жоспарланған және статистикалық талдаудан өткен эксперименттер жүргізуге шақырды. Кейінірек, Рональд Фишер және Дж. Б. С. Холдейн дискретті мутациялардың біртіндеп эволюциямен үйлесімді екенін көрсетті, бұл қазіргі эволюциялық синтезді құруға көмектесті. Бейтсон тұңғыш рет «генетика» (грек тілінен gennō, γεννώ; «туғызу») сөзін мұрагерлік пен өзгергіштіктің ғылымын сипаттау үшін қолдануды ұсынды, бұл туралы 1905 жылдың 18 сәуірінде Адам Седжуикке (1854–1913, Кембридж зоологы, Адам Седжуик (1785–1873) Дарвиннің профессоры емес) жолданған жеке хатында айтты. Бейтсон «генетика» терминін алғаш рет 1906 жылы Лондон қаласында өткен Өсімдіктерді будандастыру жөніндегі үшінші халықаралық конференцияда қолданды. Вильгельм Йохансен мұрагерлік ақпаратының бірліктерін сипаттау үшін «ген» сөзін қолданғанмен, Де Врис 1889 жылы осы ұғым үшін «пангена» сөзін енгізген, ал этимологиялық тұрғыдан генетика сөзі Дарвиннің пангенезис концепциясымен параллельдіктерді көрсетеді. Бейтсон және Эдит Сондерс «аллеломорф» («басқа форма») сөзін де ойлап тапты, кейін ол «аллель» деп қысқартылды. Бейтсон Реджинальд Паннетт және Эдит Сондерспен бірге генетикалық байланыстың ашылуына үлес қосты және олар 1910 жылы «Женетика журналы» журналын құрды. Бейтсон екі тәуелсіз локустың генетикалық өзара әрекеттесуін сипаттау үшін «эпистаз» терминін де енгізді. Оның түсініктері мен философиясы көбінесе Гальтондық евгеникамен қарама-қайшы болды және ол қатаң мұрагерліктерден хабардарлықты өзгертуде маңызды рөл атқарды. Джон Иннес орталығы жыл сайынғы Джон Иннес симпозиумында оның құрметіне Бейтсон лекциясын өткізеді.