Хуго де Фриз: Голланд ботанигі және генетиканың негізін қалаушысы
Hugo de Vries
Хуго де Фриз (1848-1935) – голланд ботанігі, генетиканың негізін қалаушы. Мутация, гендер және тұқым қуалау заңдарын зерттеген. Эволюция теориясына үлкен үлес қосты.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Голландиялық ботаник (1848–1935)
Dutch botanist (1848–1935)
Хьюго Мари де Врис (16 ақпан 1848 – 21 мамыр 1935) – голландиялық ботаник және алғашқы генетиктердің бірі. Ол негізінен гендер туралы ұғымды ұсынғаны, 1890 жылдары Грегор Мендельдің жұмысынан хабарсыз болса да, мұрагерлік заңдарын қайта ашқаны, «мутация» терминін енгізгені және эволюцияның мутациялық теориясын жасағаны үшін танымал.
Hugo Marie de Vries (16 February 1848 – 21 May 1935) was a Dutch botanist and one of the first geneticists. He is known chiefly for suggesting the concept of genes, rediscovering the laws of heredity in the 1890s while apparently unaware of Gregor Mendel's work, for introducing the term "mutation", and for developing a mutation theory of evolution.
Ерте өмір
Де Врис 1848 жылы дүниеге келді, ол Харлемдегі меннонит қауымының заңгері және диаконы болған Геррит де Врис (1818–1900) пен Лейден университетінің археология профессорының қызы Мария Эвердардина Реувенс (1823–1914) отбасының үлкен ұлы еді. Геррит де Врис 1872 жылдан 1874 жылға дейін Нидерландының премьер-министрі болды. 1862 жылы әкесі Голландия Мемлекеттік кеңесінің мүшесі болып тағайындалды және отбасымен Гаағаға көшті. Гюго өте ерте жасынан-ақ ботаникаға қызығушылық танытты, Гарлем мен Гаагадағы гимназияда оқығанда гербарийлері үшін бірнеше жүлде жеңіп алды. 1866 жылы Лейден университетіне ботаника мамандығы бойынша түсті. Ол В. Ф. Р. Сурингардың сабақтары мен экскурсияларына белсенді қатысты, бірақ 1868 жылғы Юлиус фон Сакстың "Lehrbuch der Botanik" еңбегінде баяндалған эксперименталды ботаника оны көбірек қызықтырды. Сюрингардың күмәндануына қарамастан, Чарльз Дарвиннің эволюция теориясы оған терең әсер етті. Ол өсімдік тамырларына жылудың әсері туралы диссертация жазды, онда профессорын ынталандыру үшін Дарвиннің бірнеше тұжырымдарын келтірді және 1870 жылы бітірді.
De Vries was born in 1848, the eldest son of Gerrit de Vries (1818–1900), a lawyer and deacon in the Mennonite congregation in Haarlem and later Prime Minister of the Netherlands from 1872 until 1874, and Maria Everardina Reuvens (1823–1914), daughter of a professor in archaeology at Leiden University. His father became a member of the Dutch Council of State in 1862 and moved his family over to The Hague. From an early age Hugo showed much interest in botany, winning several prizes for his herbariums while attending gymnasium in Haarlem and The Hague. In 1866 he enrolled at the Leiden University to major in botany. He enthusiastically took part in W. F. R. Suringar's classes and excursions, but was mostly drawn to the experimental botany outlined in Julius von Sachs' 'Lehrbuch der Botanik' from 1868. He was also deeply impressed by Charles Darwin's evolution theory, despite Suringar's skepticism. He wrote a dissertation on the effect of heat on plant roots, including several statements by Darwin to provoke his professor, and graduated in 1870.
Ерте мансап
Қысқа уақыт оқытудан кейін, де Врис 1870 жылдың қыркүйегінде Гейдельберг университетінде химия және физика сабақтарын алу және Вильгельм Хофмайстердің зертханасында жұмыс істеу үшін кетті. Сол оқу жылының екінші семестрінде ол Вюрцбургтегі құрметті Юлиус Сакстың зертханасына өсімдіктердің өсуін зерттеу үшін қосылды. 1871 жылдың қыркүйегінен 1875 жылға дейін Амстердам мектептерінде ботаника, зоология және геология пәндерін оқытты. Әр демалыс кезінде ол Хайдельбергтегі зертханаға оралып, зерттеу жұмыстарын жалғастырды. 1875 жылы Пруссияның Ауыл шаруашылығы министрлігі де Вриске Берлиндегі әлі салынып жатқан Landwirtschaftliche Hochschule ("Корольдік ауыл шаруашылығы колледжі") профессоры лауазымын ұсынды. Осыны күтіп, ол Вюрцбургке қайтып, ауыл шаруашылығы дақылдарын зерттеді және Сакспен бірлесіп жұмыс істеді. 1877 жылға қарай Берлин колледжі әлі де жоспарда болды, сондықтан ол қысқа мерзімге Халле-Виттенберг университетінде оқытушылық қызмет атқарды. Сол жылы оған Амстердам университетінің жаңадан құрылған университетінде өсімдік физиологиясы бойынша лекция оқушы лауазымы ұсынылды. 1878 жылы ол қосымша профессор, ал 1881 жылы туған күнінде толық профессор атанды, бұл оның Берлин колледжіне ауысуын болдырмау мақсатында жасалды, ол сол жылы ашылды. Де Врис 1885 жылдан 1918 жылға дейін Амстердамның Ботаника институты мен бағының профессоры және директоры болды.
After a short period of teaching, de Vries left in September 1870 to take classes in chemistry and physics at the Heidelberg University and work in the laboratory of Wilhelm Hofmeister. In the second semester of that school year he joined the lab of the esteemed Julius Sachs in Würzburg to study plant growth. From September 1871 until 1875 he taught botany, zoology, and geology at schools in Amsterdam. During each vacation he returned to the lab in Heidelberg to continue his research. In 1875, the Prussian Ministry of Agriculture offered de Vries a position as professor at the still to be constructed Landwirtschaftliche Hochschule ("Royal Agricultural College") in Berlin. In anticipation, he moved back to Würzburg, where he studied agricultural crops and collaborated with Sachs. By 1877, Berlin's College was still only a plan, and he briefly took up a position teaching at the University of Halle Wittenberg. The same year he was offered a position as lecturer in plant physiology at the newly founded University of Amsterdam. He was made adjunct professor in 1878 and full professor on his birthday in 1881, partly to keep him from moving to the Berlin College, which finally opened that year. De Vries was also professor and director of Amsterdam's Botanical Institute and Garden from 1885 to 1918.
Геннің анықтамасы
1889 жылы де Врис өзінің "Intracellular Pangenesis" атты кітабын жариялады, онда ол Чарльз Дарвиннің 1868 жылғы пангенез теориясының өңделген нұсқасына сүйене отырып, әртүрлі белгілердің әртүрлі мұрагерлік тасымалдаушылары болатынын болжады. Ол организмдердегі нақты белгілердің мұрагерлік арқылы бөлшектер түрінде берілетінін айқындап көрсетті. Ол осы бірліктерді пангендер деп атады, ал 20 жыл өткен соң Вильгельм Йохансен бұл терминді гендер деп қысқартты.
In 1889, de Vries published his book Intracellular Pangenesis, in which, based on a modified version of Charles Darwin's theory of Pangenesis of 1868, he postulated that different characters have different hereditary carriers. He specifically postulated that inheritance of specific traits in organisms comes in particles. He called these units pangenes, a term 20 years later to be shortened to genes by Wilhelm Johannsen.
Генетиканы қайта ашу
Де Врис кеңінен танылмаған пангендер теориясын қолдау үшін 1890 жылдары бірнеше өсімдік түрлерінің гибридтерімен тәжірибелер жүргізді. Мендельдің жұмысынан хабарсыз Де Врис екінші ұрпақтағы фенотиптердің 3:1 қатынасын түсіндіру үшін доминанттық және рецессивтілік, сегрегация және тәуелсіз таралу заңдарын қолданды. Оның байқаулары организмдердегі нақты белгілердің мұралануы бөлшектер арқылы жүзеге асырылады деген гипотезаны растады. Ол гендер түрлер арасындағы шекараны кесіп өте алады, гүлдердің екі әртүрлі түріндегі түктілікке бір ген жауапты болуы мүмкін деп болжады. Бұл жағдай белгілі бір дәрежеде дұрыс болғанымен (екі түрдің де ортақ ата-тегінен мұрагерлікке көшкен ортологты гендер ұқсас фенотиптерге жауап беруге бейім), Де Врис түрлер арасындағы физикалық будандасуды меңзеді. Бұл жоғары сатыдағы организмдерде өте сирек кездеседі, бірақ орын алады (көлденең гендік трансферге қараңыз). Де Вристің генетика саласындағы жұмысы Жантина Тамместің зерттеулеріне әсер етті, ол 1898 жылы бір кезеңде онымен бірге жұмыс істеді. 1890 жылдардың соңында Де Врис Мендельдің отыз жыл бұрын жарияланған, көпке танылмаған еңбегін біліп, кейбір терминологиясын оған сәйкес келтірді. Ол 1900 жылы француз журналы «Comptes rendus de l'Académie des Sciences»-те тәжірибелерінің нәтижелерін жариялағанда Мендельдің жұмысын атамады, бірақ Карл Корренстің сыннан кейін Мендельдің басымдығын мойындады. Корренс пен Эрих фон Чермак қазір Мендель заңдарын қайта ашқандары үшін бірдей марапатқа ие. Корренс танымал ботаник Негелидің шәкірті болды, Мендель өзінің бұршақтармен жасаған жұмысы туралы оған хат жазған, бірақ ол оның маңыздылығын түсінбеді, ал Цчермактардың атасы кездейсоқ түрде Венада студент кезінде Мендельге ботаникадан сабақ берген.
To support his theory of pangenes, which was not widely noticed at the time, de Vries conducted a series of experiments hybridising varieties of multiple plant species in the 1890s. Unaware of Mendel's work, de Vries used the laws of dominance and recessiveness, segregation, and independent assortment to explain the 3:1 ratio of phenotypes in the second generation. His observations also confirmed his hypothesis that inheritance of specific traits in organisms comes in particles. He further speculated that genes could cross the species barrier, with the same gene being responsible for hairiness in two different species of flower. Although generally true in a sense (orthologous genes, inherited from a common ancestor of both species, tend to stay responsible for similar phenotypes), de Vries meant a physical cross between species. This actually also happens, though very rarely in higher organisms (see horizontal gene transfer). De Vries' work on genetics inspired the research of Jantina Tammes, who worked with him for a period in 1898. In the late 1890s, de Vries became aware of Mendel's obscure paper of thirty years earlier and he altered some of his terminology to match. When he published the results of his experiments in the French journal Comptes rendus de l'Académie des Sciences in 1900, he neglected to mention Mendel's work, but after criticism by Carl Correns he conceded Mendel's priority. Correns and Erich von Tschermak now share credit for the rediscovery of Mendel's laws. Correns was a student of Nägeli, a renowned botanist with whom Mendel corresponded about his work with peas but who failed to understand its significance, while, coincidentally, Tschermak's grandfather taught Mendel botany during his student days in Vienna.
Мутация теориясы
Өз заманында де Врис өзінің мутация теориясымен танымал болды. 1886 жылы ол Хильверсум маңындағы тастап кеткен картоп егістігінде, жақын маңдағы бақтан қашып келген, кешкі примрузаның бір түрі – *Oenothera lamarckiana*-ның бір тобынан жаңа формаларын тапты. Осы тұқымдарды алып, ол тәжірибелік бақшаларында көптеген жаңа сорттар пайда болғанын анықтады; ол осы кенеттен пайда болған өзгерістерге мутация деген терминді енгізді. Өзінің екі томдық "Мутация теориясы" (1900–1903) еңбегінде ол эволюция, әсіресе түрлердің пайда болуы, Дарвиннің біртіндеп даму теориясына қарағанда, мұндай кең ауқымды өзгерістер арқылы жиірек жүруі мүмкін деп болжады, бұл, негізінен, секіріс теориясын ұсынды. Де Врис теориясы эволюцияның қалай жұмыс істейтінін түсіндірудегі басты талапкерлердің бірі болды, мысалы, Томас Хант Морганды 1930 жылдары қазіргі эволюциялық синтез басым модельге айналғанға дейін жеміс шыбынында мутацияларды зерттеуге итермеледі. ХХ ғасырдың алғашқы онжылдықтарында де Врис теориясы зор ықпалға ие болды және ғылыми қауымдастық оның көп бөлігін қабылдамағаннан кейін де, мутациялардың табиғи өзгерістің маңызды көзі деген идеясын сақтап, биолог емес мамандардың қызығушылығын тудыра берді. Ірі масштабтағы примула өзгерістері түрлі хромосомалық аномалиялардың нәтижесі болып шықты, оның ішінде сақина тәрізді хромосомалар, теңгерілген зиянды факторлар және хромосомалық дупликациялар (полиплоидия) бар еді, ал мутация термині қазіргі кезде ДНК тізбегіндегі дискретті өзгерістермен шектеледі. Дегенмен, "мутация" туралы жаңа түрге кенеттен секіру туралы халық арасындағы түсінік ғылыми фантастиканың маңызды тақырыбы болып қала береді, мысалы, "X-Men" фильмдері (және олардан бұрынғы комикстер). 1903 жылы жарық көрген лекциясында ("Befruchtung und Bastardierung", Veit, Leipzig) Де Врис сонымен қатар гомологты хромосомалар арасындағы рекомбинациялардың, қазір хромосомалық кроссинговерлер деп белгілі, пайда болуын ұсынды, бұл Валтер Саттон хромосомалардың мендельдік мұрагерлікке қатысты екенін көрсеткеннен бір жыл өткен соң болды. Ботаник Дэниел Трембли Макдугал АҚШ-та оның мутация теориясы бойынша дәрістеріне қатысты. 1905 жылы ол осы дәрістерді "Түрлер мен сорттар: олардың мутация арқылы пайда болуы" атты кітапқа басып шығаруға көмектесті.
In his own time, de Vries was best known for his mutation theory. In 1886, he had discovered new forms among a group of Oenothera lamarckiana, a species of evening primrose, growing wild in an abandoned potato field near Hilversum, having escaped a nearby garden. Taking seeds from these, he found that they produced many new varieties in his experimental gardens; he introduced the term mutations for these suddenly appearing variations. In his two volume publication The Mutation Theory (1900–1903) he postulated that evolution, especially the origin of species, might occur more frequently with such large scale changes than via Darwinian gradualism, basically suggesting a form of saltationism. De Vries's theory was one of the chief contenders for the explanation of how evolution worked, leading, for example, Thomas Hunt Morgan to study mutations in the fruit fly, until the modern evolutionary synthesis became the dominant model in the 1930s. During the early decades of the twentieth century, de Vries' theory was enormously influential and continued to fascinate non biologists long after the scientific community had abandoned much of it (while retaining the idea of mutations as a crucial source of natural variation). The large scale primrose variations turned out to be the result of various chromosomal abnormalities, including ring chromosomes, balanced lethals and chromosome duplications (polyploidy), while the term mutation now generally is restricted to discrete changes in the DNA sequence. However, the popular understanding of "mutation" as a sudden leap to a new species has remained a staple theme of science fiction, e. g. the X Men movies (and the comic books that preceded them). In a published lecture of 1903 (Befruchtung und Bastardierung, Veit, Leipzig), De Vries was also the first to suggest the occurrence of recombinations between homologous chromosomes, now known as chromosomal crossovers, within a year after chromosomes were implicated in Mendelian inheritance by Walter Sutton. Botanist Daniel Trembly MacDougal attended his lectures in United States on Mutation Theory. In 1905 he helped published these lectures into a book Species and Varieties: Their Origin by Mutation.
Құрметтер мен зейнеткерлік
1878 жылы де Врис Нидерланд Корольдік өнер және ғылым академиясының мүшесі болды. 1903 жылы Америка философиялық қоғамына, ал 1904 жылы АҚШ Ұлттық ғылым академиясына сайланды. 1905 жылғы мамыр айында де Врис Корольдік қоғамның шетелдік мүшесі болып сайланды. 1910 жылы ол Швеция Корольдік ғылым академиясының мүшесі болып сайланды. 1921 жылы ол Америка өнер және ғылым академиясының мүшесі болып сайланды. Ол 1906 жылы Дарвин медалімен, ал 1929 жылы Линней медалімен марапатталды. 1918 жылы Амстердам университетінен зейнетке шығып, Лунтерендегі "Де Боекхорст" имениесіне көшті, онда оның үлкен тәжірибелік бақтары болды. Ол 1935 жылы қайтыс болғанға дейін жаңа формаларды зерттеуді жалғастырды.
In 1878 de Vries became member of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences. He was elected to the American Philosophical Society in 1903 and the United States National Academy of Sciences in 1904. In May 1905, de Vries was elected Foreign Member of the Royal Society. In 1910, he was elected a member of the Royal Swedish Academy of Sciences. In 1921, he was elected to the American Academy of Arts and Sciences. He was awarded the Darwin Medal in 1906 and the Linnean Medal in 1929. He retired in 1918 from the University of Amsterdam and withdrew to his estate De Boeckhorst in Lunteren where he had large experimental gardens. He continued his studies with new forms until his death in 1935.