Кіріспе
Американдық ботаник және генетик (1906–2000) – ботаник Джордж Ледиард Степбинс.
the botanist George Ledyard Stebbins
Джордж Ледиард Степбинс-кiшi (6 қаңтар 1906 – 19 қаңтар 2000) – американдық ботаник және генетик, 20 ғасырдың жетекші эволюциялық биологтарының бірі. Степбинс 1931 жылы Гарвард университетінде ботаника ғылымдарының докторы дәрежесін алды. Одан кейін ол Калифорния университетіне, Берклиге оқуға түсті, онда Е. Б. Бэбкокпен бірлесіп өсімдік түрлерінің генетикалық эволюциясы бойынша жұмыс істеді. «Бей Ареа Биосистемтистері» деп аталатын эволюциялық биологтар тобымен байланысы оны генетиканы қамтитын өсімдіктер эволюциясының кешенді синтезін жасауға жеткізді. Оның ең маңызды жарияланымдарының бірі – «Өсімдіктердегі түрлену мен эволюция», ол генетиканы және Дарвиннің табиғи іріктеу теориясын біріктіре отырып, өсімдік түрлерінің қалыптасуын сипаттайды. Бұл еңбек қазіргі синтездің негізін құраған маңызды жарияланымдардың бірі саналады және өсімдіктердің эволюциялық биологиясын зерттеу үшін қазірге дейін тұжырымдамалық база болып табылады. Эрнст Майрдың айтуынша, «Өсімдіктердің эволюциялық систематикасымен айналысқан көптеген кейінгі еңбектер Степбинстің жұмысынан терең әсер көрді». Ол гибридтеу және полиплоидияның түрлену мен өсімдіктер эволюциясындағы рөлі туралы зерттеулер жүргізіп, осы саладағы жұмысы осы саланың зерттеулеріне ұзаққа созылған әсер етті. 1960 жылдан бастап Степбинс Калифорния университетінің, Дэвис қаласындағы Генетика кафедрасын құруға белсенді қатысты, сондай-ақ эволюцияны және ғылымды жалпы түрде насихаттаумен айналысатын көптеген ұйымдарда жұмыс істеді. Ол Ұлттық ғылым академиясының және Америка философиялық қоғамының мүшесі болып сайланды, Ұлттық ғылым медалімен марапатталды, Калифорния штатының жоғары мектептері үшін эволюцияға негізделген ғылым бағдарламаларын әзірлеуге, сондай-ақ сол штаттың сирек кездесетін өсімдіктерін сақтауға қатысты.
Ерте өмір және білім
Степбинс Нью-Йорктің Лоренс қаласында үш баланың кенжесі болып дүниеге келген. Оның ата-анасы Джордж Ледиард Стеббинс, Мэн штатындағы Сил-Харборды дамытқан және Акадия ұлттық паркін құруға көмектескен бай жылжымайтын мүлік қаржыгері және Эдит Алден Кэндлер Стеббинс болды; ата-анасы екеуі де Нью-Йорктің тумасы және епископальдықтар болды. Степбинс өмір бойы әкесімен айырмашылығын көрсету үшін Ледьяр деп аталды. Отбасы балаларымен Seal Harbor-қа барып, олардың табиғат тарихымен қызығушылығын арттырды. 1914 жылы Эдит туберкулезге шалдықты, Степбиндер оның денсаулығын жақсарту үшін Санта-Барбараға (Калифорния) көшіп барды. Калифорнияда Стеббинс Карпинтериядағы Кейт мектебінде оқыды, онда оған американдық табиғат тарихы оқытушысы, әуесқой орнитолог және ботаник Ральф Хоффманн әсер етті. Мектепті бітірген соң, Гарвардта саяси зерттеулер мамандығы бойынша білім алды. Бакалавриаттың үшінші жылында ол ботаника мамандығын таңдады. Степбинс 1928 жылы Гарвардта аспирантураны бастады, бастапқыда Мерит Линдон Фернальдпен бірге гүлді өсімдіктердің таксономиясы мен биогеографиясы, әсіресе Жаңа Англия флорасы бойынша жұмыс істеді. Ол 1929 жылы биология ғылымдары бойынша магистр дәрежесін алып, докторлық дәрежесін алу үшін жұмыс істей бастады. D. Фернальд қолдамайтын әдіс - хромосомаларды таксономиялық зерттеулер үшін пайдалануды қызықтырады. Степбинс докторлық жұмысын цитологияға бағыттайды. Ол цитолог Э. С. Джеффримен бірге өзінің жетекшісі және Фернальд өзінің бақылаушы панеліне қатысты. Философиялық диссертация кезінде Д. кандидатурасы бойынша Стеббинс генетик Карл Сакстан кеңес пен қадағалау сұрады. Сакс Степбинстің жұмысында бірнеше қателерді анықтады және Джеффридің пікірлеріне сәйкес келетін, бірақ қазіргі заманғы генетиктердің жұмысына сәйкес келмейтін нәтижелерді түсіндіруді мақұлдамады. Джеффри мен Сакс Степбинстің диссертациясы туралы айтысып, олардың әртүрлі көзқарастарын ескере отырып, диссертация бірнеше рет қайталанды. Степбинс филология ғылымының докторы. Д. 1931 жылы Гарвард университеті берді. Сол жылдың наурыз айында ол Маргарет Чемберлинге үйленді, олармен үш баласы болды. 1932 жылы Колгейт университетінде биологиядан сабақ берді. Колгетте жүріп, ол цитогенетика бойынша жұмысын жалғастырды; атап айтқанда, ол Antennaria генетикасын зерттеуді жалғастырды және биолог Перси Сондерс өсірген гибридті пиониялардағы хромосомалардың мінез-құлқын зерттей бастады. Сондерс пен Стеббинс 1932 жылы Нью-Йорктегі Итака қаласында өткен Генетика халықаралық конгрессіне қатысты. Бұл жерде Стеббинстің қызығушылығын хромосомалық кроссовер туралы айтқан Томас Хант Морган мен Барбара МакКлинтоктың баяндамалары тудырды. Степбинс Макклинтоктың пиониядағы кроссоверлік тәжірибелерін қайта жасап, оның генетик ретінде беделін арттырған пионияның цитогенетикасы туралы бірнеше мақала жариялады. Степбинстің 1940 жылы "Американдық натуралист" журналында жарияланған "Өсімдіктердің эволюциясындағы полиплоидияның маңызы" деген мақаласында жасанды полиплоидтар мен табиғи полиплоидтық кешендер бойынша жүргізілген жұмыстар полиплоидияның үлкен, күрделі және кең таралған тұқымдарды дамытуда маңызды екенін көрсетті. Алайда, өсімдіктер отбасындағы полиплоидияның тарихын қарап, ол полиплоидия тек шөптесін көпжылдықтарда ғана кездесетінін және ағаш өсімдіктер мен біржылдықтарда сирек кездесетінін дәлелдеді. Полиплоидтар эволюцияда консервативті рөл атқарды, өйткені құнарлылық проблемалары жаңа эволюциялық желіге әкелетін жаңа генетикалық материалды алу мен көбейтуге жол бермеді. Бұл жұмыс 1947 жылы "Полиплоидтардың түрлері: олардың жіктелуі мен маңызы" атты мақаласымен жалғасты, онда полиплоидтарды жіктеу жүйесі егжей-тегжейлі сипатталды және Стеббинстің палеополиплоидияның ангиоспария эволюциясындағы рөлі туралы идеялары сипатталды, онда ол хромосома саны филогендерді құру үшін пайдалы құрал болуы мүмкін деп дәлелдеді. Бұл шолулар өте ықпалды болды және басқаларға эволюциядағы полиплоидияның рөлін зерттеуге негіз болды. 1939 жылы Бэбкоктың қолдауымен Степбинс Калифорния университеті Берклидегі генетика кафедрасының толық профессорлығына тағайындалды. Степбинске эволюция курсын оқыту тапсырылды, ал дайындық барысында ол генетика мен эволюцияны біріктіретін қазіргі заманғы зерттеулерге қызыға бастады. Ол Бей Ареа Биосистемтистері деп аталатын топпен байланысты болды, оған ботаник Йенс...
Өсімдіктердегі түрленуі мен эволюциясы
Колумбия университетінің Jesup лекциялары қазіргі эволюциялық синтездің көптеген маңызды жұмыстарының бастау нүктесі болды. Баяндамашылар эволюцияның негізгі механизмі ретінде селекциямен эволюцияның бірліктері (гендер) арасындағы маңызды екі жаңалықтың байланысын таныстырды. 1941 жылы Эдгар Андерсон (Ирис тұқымдасындағы будандастыру жұмыстары 1930 жылы кездескеннен бері Степбинсті қызықтырған) және Эрнст Майр лекция сериясын ұсынды, ал Майр кейіннен өзінің лекцияларын "Систематика және түрлердің пайда болуы" деп жариялады. 1946 жылы Добжанскийдің ұсынысы бойынша Степбинс беделді лекцияларды ұсынуға шақырылды. Степбинс лекциялары генетика, экология, систематика, цитология және палеонтологияның өзгеше салаларын біріктірді. 1950 жылы бұл дәрістер "Өсімдіктердегі өзгерістер мен эволюция" деген атпен жарық көрді, ол 20-ғасырдағы ботаникадағы ең маңызды кітаптардың бірі болып шықты. Бұл кітап ботаника ғылымын эволюциялық теорияның жаңа синтезіне енгізді және 1936-1950 жылдар аралығында жазылған биологиялық еңбектер канонының бір бөлігі болды, ол эволюцияның қазіргі заманғы синтезін қалыптастырды. Өсімдіктердегі түрлендіру және эволюция - өсімдіктердегі эволюциялық механизмдердің генетикалық деңгейде қалай жұмыс істегенін кеңінен түсіндіретін алғашқы кітап. Ол өсімдіктердің эволюциясына байланысты тұжырымдамаларды жануарлардың эволюциясына сәйкес келтірді, өйткені ол Добжанскийдің 1937 жылғы "Генетика және түрлердің шығу тегі" еңбегінен пайда болды және жаңа салаға: өсімдіктердің эволюциялық биологиясына әртүрлі пәндерді ұйымдастыру үшін тұжырымдамалық негіздеме берді. Степбинс бұл кітапта эволюцияны динамикалық проблема ретінде зерттеу керектігін және эволюцияны үш деңгейде қарастыру керектігін айтты: бірінші, аралас популяция ішіндегі жеке әртүрлілік; екінші, осы әртүрліліктің таралуы мен жиілігі; үшіншісі, түрлердің пайда болуына әкелетін оқшаулау механизмдерінің жинақталуы нәтижесінде популяциялардың бөлінуі мен айырмашылығы. Ол биосистематиктер Клаузен, Кек, Хизи және Турессонның еңбектерін пайдаланып, генотиптік және фенотиптік өзгерісті ажырата алатындығын көрсетті, яғни генетикалық бірдей өсімдіктердің әр түрлі ортада әртүрлі фенотиптері болуы мүмкін. Кітаптың ең түпнұсқалық тарауларының бірі гибридтеу және полиплоидия сияқты генетикалық жүйелердің де селекцияға ұшырағанын көрсету үшін C. D. Дарлингтонның цитогенетика жұмысын қолданды. Бұл кітап кейбір ботаниктер әлі де қолдап жүрген Ламмарк эволюциясы немесе жұмсақ тұқым қуалау сияқты өсімдіктердегі эволюцияның баламалы механизмдеріне деген кез келген сенімге тиімді түрде тоқтам салды. Осы басылымнан кейін Степбинс қазіргі эволюциялық теорияның сарапшысы ретінде танылып, өсімдіктердің эволюциялық биология ғылымының негізін қалаушы ретінде танылады. Variation and Evolution in Plants басылып шыққаннан кейін 50 жылдан астам уақыт өткеннен кейін де қазіргі заманғы ғылыми ботаникалық әдебиеттерде кеңінен келтіріледі. Степбинс өзінің қазіргі заманғы синтезге қосқан үлесін басқа жұмысшылар ботаникаға бұрыннан қалыптасқан генетикалық принциптерді қолдану ретінде қарастырды. "Мен [заманауи синтетикалық теорияға] жаңа элементтер қосқан жоқпын. Мен тек өсімдіктер әлеміндегі жағдайды түсіну үшін ғана өзгерттім".
UC Davis және кейінгі өмірі
1950 жылы Стеббинс Калифорния университеті, Дэвис қаласында тағайындалды, онда ол университеттің генетика кафедрасын құруда басты рөл атқарды; ол кафедраның алғашқы төрағасы болды және 1958 жылдан 1963 жылға дейін осы лауазымға ие болды. Дэвисте оның зерттеулерінің бағыты жаңа салаларды, мысалы, егін өсімдіктерінің даму морфологиясы мен генетикасын, соның ішінде арпаны енгізуге ауысты. 1950 жылдан кейін 200-ден астам мақалалар мен бірнеше кітаптар жазып, өсімдіктердің эволюциясы туралы кеңінен және кеңінен жариялауды жалғастырды. Степбинс пен Эдгар Андерсон 1954 жылы жаңа ортаға бейімделудегі гибридтердің маңыздылығы туралы мақала жазды. Олар жаңа бейімделулердің ата-аналардың бірде-біреуінің бұрын пайдаланбаған мекендерін басып алуды жеңілдететінін және жаңа бейімделулердің тұрақтанған будандасқан түрлердің қалыптасуын жеңілдететінін ұсынды. Осы жұмыстан кейін Степбинс адаптивті сәулеленудің алғашқы моделін жасады. Ол эволюциялық жетістіктерге жету үшін генетикалық өзгермеліліктің жоғары дәрежесі қажет екенін, мутацияның баяу жылдамдығы себепті генетикалық рекомбинация осы өзгерістің ең ықтимал көзі болып табылатынын және гибридтеу арқылы өзгерісті барынша арттыруға болатынын ұсынды. 2006 жылдан бастап, будандастырудың эволюцияның кездейсоқ салдары болып табылатынына немесе өсімдік түрлерінің пайда болуы мен эволюциясына қажеттілігіне қатысты зерттеулер жүргізілуде; қазіргі зерттеулер Стеббинс пен Андерсонның жұмыстарынан басталған интеллектуалды тұқымның бөлігі деп айтылды. Степбинс UC Дэвисте болған кезінде бірнеше кітап жазды. Бұлардың ішінде оның Variation and Evolution, Flowering Plants: Evolution Above the Species Level атты еңбегін 1974 жылы Гарвардта Пратер лекцияларын оқығаннан кейін жариялаған. Степбинс ангиоспермдердің шығу тегі, генетикасы және даму биологиясы туралы айтады. Ол ангиоспермалардың әртараптануында адаптивті сәулеленудің рөлін және біздің қазіргі кездегі түрлердің генетикасы мен экологиясын түсінудің пайдасын, ежелгі түрлердің эволюциясы туралы білім алу үшін қолданады деп айтады. Сондай-ақ, ол "Органикалық эволюцияның процестері", "Прогрессивті эволюцияның негізі", "Өсімдіктердегі хромосомалық эволюция" және "Эволюция" оқулығын Добжанский, Франсиско Аяла және Джеймс В. Валентинмен бірге жазды. Оның соңғы кітабы "Дарвин ДНҚ-ға, молекулалар адамзатқа" 1982 жылы жарық көрді. Степбинс эволюцияны оқытуға құштар болды, ол 1960 және 70-жылдары Дарвиндік эволюцияны мемлекеттік мектептерде оқытуды жақтады. Ол биологияның негізгі біріктіруші қағидасы ретінде эволюция негізінде орта мектеп оқу бағдарламаларын әзірлеу үшін биологиялық ғылымдар оқу бағдарламасымен тығыз жұмыс істеді. Сондай-ақ, ол ғылыми креационизм топтарына қарсы болды. 1983 жылы Филадельфия Табиғи ғылымдар академиясының Лейди сыйлығын алды. Степбинс өмірінің соңғы жылдары Калифорниядағы табиғатты қорғау мәселесі бойынша белсенді болды. Ол 1960-шы жылдардың басында Сакраментода Калифорнияның жергілікті өсімдіктер қоғамының бөлімшесін құрды. Қоғам арқылы ол Калифорнияның жергілікті флорасына қызығушылықты арттыру және сирек кездесетін өсімдіктерді құжаттау үшін белсенді іссапарлар бағдарламасын құрды. Степбинс 1966 жылы Қоғамның штаттық президенті болды. Қоғам Монтерей түбегіндегі жағажайдың жойылуын болдырмауда маңызды рөл атқарды, ол оны "Эволюция төбесі" деп атады. Бұл аймақ қазір С. Ф. Б. Морс ботаникалық аймағы ретінде белгілі және оны Дель Монте орман қоры басқарады. Ол 1996 жылы қоғамның "Калифорнияның жабайы бақтары: тірі мұра" атты кітабына үлкен үлес қосты. Степбинс Калифорнияның жергілікті өсімдіктер қоғамының Калифорнияның сирек кездесетін және құрып бара жатқан тамырлы өсімдіктерінің тізімін құруға ықпал етті; оны әлі күнге дейін АҚШ-тағы мемлекеттік және федералды органдар қорғау саясатын әзірлеу үшін қолданады. Степбинс сондай-ақ Сьерра клубының мүшесі болды. UC Дэвистегі қызметі кезінде ол 30-дан астам аспирантты генетика, даму биологиясы және ауыл шаруашылығы ғылымдары бойынша оқытты. 1973 жылы Стеббинс UC Дэвисте соңғы дәрістерін оқыды және профессор-эмеритус атанды. Зейнеткерлікке шыққаннан кейін ол көп жерді аралап, сабақ берді және келесі 20 жыл бойы әріптестерін аралады. Оның соңғы мақаласы "Еволюция туралы пікірімнің қысқаша тұжырымы" деп аталып, 1999 жылы "Американдық ботаника журналында" жарияланды. Сол жылы ол Эрнст Майрмен бірге Америка биологиялық ғылымдар институтының "Артық қызмет көрсету" с�...
Мұра
Степбинс өсімдіктердің эволюциясын зерттеудің интеллектуалдық негізін, соның ішінде өсімдік түрлерінің және өсімдік түрлерінің заманауи тұжырымдамаларын әзірлеу арқылы ғылыми ой мен ботаникаға орасан зор үлес қосты. Өсімдіктердің эволюциялық биологиясына оның жеті кітаптан басқа, 280-ден астам журнал мақалалары мен кітап тараулары бар, олардың жинағы 2004 жылы жарық көрді. Г. Ледьярд Степбинстің ғылыми еңбектері (1929-2000) Степбинстің биографиясын кітапқа дейін дайындап жатқан ғылым тарихшысы Бетти Смоковитис Степбинстің ғылыми үлесін былайша сипаттады: Ғылымдағы барлық нәрсе сияқты, шағын синтезаторлар әдетте барлық құрамдас тараптардан несие алады, бірақ шынымен керемет синтезаторлар ғылыми несие циклының жарылуларына түсіп қалуы мүмкін. Ледьярд Стеббинс соңғы санаттағы еді; ол не балық, не құс, ол кейбір салаларда жұмыс істегені үшін жиі несие алмайтын, әдетте, тар әріптестердің қолынан. Алайда оның өсімдіктердің эволюциялық биологиясына қосқан үлесін күмәнге салғандар аз, сондай-ақ оның әртүрлі әдебиеттерді біріктіру қабілеті де күмәнге ұшыраған. Оның жылдам оқып, жаңа түсініктерді танып, жаңа материалды сіңіріп, содан кейін білімді біріктіру қабілеті оның ғылыми жұмыс стиліне тән еді. Ол синтездеуші және рецензиялық эссе немесе синтетикалық ойдың шебері болды. 1980 жылы Калифорния университеті, Дэвис, Калифорниядағы Берриесса көліне жақын жердегі жер учаскесін, оның табиғатты қорғау және эволюциялық ғылымға қосқан үлесін мойындау үшін Степбинс суық каньон қорығы деп атады. Қорық Калифорния университетінің табиғи қорық жүйесінің құрамына кіреді. UC Davis Herbarium өзінің 90 жылдық мерейтойын атап өту үшін құрылған G. Ledyard Stebbins студенттік грант бағдарламасын қолдайды. Stebbins құрметіне Calystegia stebbinsii, Lomatium stebbinsii, Harmonia stebbinsii, Elymus stebbinsii, Lewisia stebbinsii және басқалар аталады.
In science as in everything, small scale synthesizers usually get credit from all constituent parties, but truly great synthesizers can fall between the cracks in the cycle of scientific credit. Ledyard Stebbins was in the latter category; neither fish nor fowl, he frequently failed to receive credit for work in some areas, usually at the hands of narrower colleagues. Few, however, have challenged his contributions to plant evolutionary biology, nor questioned his ability to synthesize disparate literature into a coherent framework. His ability to read quickly, recognize novel insights, digest new material, and then integrate the knowledge were the hallmarks of his scientific work style. He was a masterful synthesizer and master of the review essay or synthetic thought piece. In 1980, the University of California, Davis, named a parcel of land near Lake Berryessa, California, the Stebbins Cold Canyon Reserve in recognition of his contributions to conservation and evolutionary science. The reserve is part of the University of California Natural Reserve System. The UC Davis Herbarium maintains a G. Ledyard Stebbins student grant program, established in celebration of his 90th birthday. Calystegia stebbinsii, Lomatium stebbinsii, Harmonia stebbinsii, Elymus stebbinsii, Lewisia stebbinsii and others are named in honor of Stebbins.