Thomas Hunt Morgan: Der Herr der Fliegenstube

Im Jahr 1910 bemerkte Thomas Hunt Morgan in einem engen, nach Bananen riechenden Raum an der Columbia University ein einzelnes Männchen mit weißen Augen unter tausenden von rotäugigen Fruchtfliegen. Dieses eine abweichende Insekt sollte die physikalische Grundlage der Vererbung aufdecken. Innerhalb weniger Jahre hatten Morgan und seine Studenten bewiesen, dass Gene auf Chromosomen liegen, die erste genetische Karte gezeichnet und einen simplen Küchenschädling zum wichtigsten Labortier in der Geschichte der Biologie gemacht. „Sie werden dich jedes Mal täuschen“, sagte er gerne über seine Fliegen — eine Mahnung zum Beobachten, nicht zum Theoretisieren.

Ein Wunderkind aus Kentucky

Morgan wurde am 25. September 1866 in Lexington, Kentucky, in eine prominente Südstaatenfamilie geboren; über seine Mutter stammte er von Francis Scott Key ab, dem Verfasser von „The Star-Spangled Banner“. Mit sechzehn Jahren trat er in das State College of Kentucky ein und machte 1886 als Jahrgangsbester seinen Abschluss. Er promovierte 1890 in Zoologie an der Johns Hopkins University unter dem Morphologen William Keith Brooks mit einer Arbeit über die Embryologie von Meerasseln.

Vom Skeptiker zum Anhänger

Morgans frühe Karriere verlief in Bryn Mawr und dann, ab 1904, in Columbia. Zunächst war er sowohl gegenüber der mendelschen Genetik als auch gegenüber der Chromosomentheorie skeptisch eingestellt — ein Mann, der jeder Wissenschaft misstraute, die unsichtbare „Faktoren“ ohne physische Basis postulierte. Diese Skepsis war seine große Stärke. Er wollte Vererbung nicht als Abstraktion akzeptieren; er verlangte, den Mechanismus zu sehen. Um 1908 begann er mit der Zucht von Drosophila melanogaster, die er wegen ihres kurzen Lebenszyklus, ihrer einfachen Kultivierung und ihrer produktiven Vermehrung ausgewählt hatte.

Die Fliegenstube

Die weißäugige Mutante von 1910 änderte alles. Ihre Zucht ergab, dass das Merkmal dem Geschlecht folgte — es wurde, so schloss Morgan, auf einem Geschlechtschromosom getragen. Sein Artikel von 1911 in Science legte die radikalen Behauptungen dar: Einige Merkmale sind geschlechtsgebunden, solche Merkmale werden auf spezifischen Chromosomen getragen, und andere Gene müssen ebenfalls auf anderen Chromosomen liegen. In der legendären Fliegenstube (Fly Room) in der Schermerhorn Hall bewiesen Morgan und seine Studenten, dass Gene die materiellen Einheiten der Vererbung sind, die physisch auf Chromosomen liegen.

Kopplung und die Karte

Bei der Untersuchung von Mutanten, die sich eigentlich unabhängig hätten sortieren müssen, es aber nicht taten, formulierte Morgan die Theorie der genetischen Kopplung und das Phänomen des Crossing-over — den Austausch von Material zwischen gepaarten Chromosomen. 1913 nutzte sein Student Alfred Sturtevant die Häufigkeit des Crossing-over, um die erste genetische Karte zu erstellen und abstrakte Vererbung in messbare Abstände zu übersetzen. Als sich herausstellte, dass die vier Kopplungsgruppen bei Drosophila exakt mit ihren vier Chromosomenpaaren übereinstimmten, konnte die Korrelation nicht mehr als zufällig abgetan werden. Die Chromosomentheorie der Vererbung war bewiesen.

Die von ihm aufgebaute Schule

Morgans Buch The Mechanism of Mendelian Heredity aus dem Jahr 1915, geschrieben mit Sturtevant, Calvin Bridges und Hermann Muller, wurde von Curt Stern als „das grundlegende Lehrbuch der neuen Genetik“ bezeichnet. Er schrieb 22 Bücher und etwa 370 Aufsätze, darunter 1926 The Theory of the Gene. 1928 wechselte er an das Caltech, um dessen biologische Abteilung zu gründen, und rekrutierte Größen wie George Beadle, Theodosius Dobzhansky und Linus Pauling; diese Abteilung sollte sieben Nobelpreisträger hervorbringen. Drei von Morgans eigenen Studenten oder Kollegen — Muller, Beadle und Northrop — gewannen selbst Nobelpreise.

Warum Thomas als Genie bezeichnet wird

Morgans Genie war wissenschaftlich im vollsten Sinne des Wortes: eine seltene Verschmelzung von Intuition und Strenge. Sturtevant, der ihn jahrzehntelang kannte, hob seine „bemerkenswerten intuitiven Kräfte“ hervor — eine Fähigkeit, zu spüren, welches unerwartete Ergebnis von Bedeutung war und warum. Aber Intuition allein war nicht alles. Seine tiefere Begabung war die erkenntnistheoretische Disziplin: Er weigerte sich, Vererbung als Buchhaltung zu akzeptieren, und bestand darauf, dass genetische „Faktoren“ eine physische Adresse haben müssen, und organisierte dann die Experimente, um sie zu finden. Der Nobelpreisträger Eric Kandel schrieb, dass Morgans Erkenntnisse „dazu beitrugen, die Biologie in eine experimentelle Wissenschaft zu verwandeln“, eine Rolle, die er mit der von Darwin verglich, der der deskriptiven Biologie Kohärenz verlieh. Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin von 1933 würdigte genau dies: die Rolle der Chromosomen bei der Vererbung. Das ehrliche Gegenargument ist bescheiden, aber es ist erwähnenswert. Morgan baute auf anderen auf — Mendel und die Beobachtung von Chiasmata durch den Belgier Janssens — und ein Großteil der entscheidenden Arbeit wurde von brillanten Studenten geleistet, insbesondere die Kartierung durch den Teenager Sturtevant und der chromosomale Beweis durch Bridges. Morgans Größe war teilweise die eines unvergleichlichen Anführers, der Talente erkannte, ihnen Autonomie gab und gemeinsam mit ihnen am Labortisch arbeitete. Das schmälert die Behauptung nicht; die Schule zu leiten, die entdeckte, wie Vererbung funktioniert, ist selbst eine Form von Genie. Aber es verortet seine Brillanz in Urteilsvermögen, Synthese und experimentellem Instinkt und nicht in einsamer Offenbarung.

Vermächtnis

Morgan starb am 4. Dezember 1945 in Pasadena im Alter von neunundsiebzig Jahren. Er hinterließ Drosophila als das Arbeitspferd der Biologie, eine Chromosomentheorie, die die gesamte moderne Genetik untermauert, und eine Linie von Wissenschaftlern, die das Feld neu gestalteten. Die Genetics Society of America verleiht in seinem Namen die Thomas Hunt Morgan Medal. Mehr als ein Jahrhundert nachdem eine einzelne weißäugige Fliege seine Aufmerksamkeit erregte, führt jede Diskussion über Gene auf Chromosomen noch immer zurück in den überfüllten, vollgestellten Raum, in dem er der Biologie beibrachte, nach ihren Mechanismen zu suchen.