Thomas Hunt Morgan : Le maître du Fly Room

En 1910, dans une pièce étroite au parfum de banane à l'université Columbia, Thomas Hunt Morgan a remarqué un mâle aux yeux blancs parmi des milliers de mouches du vinaigre aux yeux rouges. Cet insecte aberrant allait révéler la base physique de l'hérédité. En quelques années, Morgan et ses étudiants avaient prouvé que les gènes sont portés par les chromosomes, tracé la première carte génétique et transformé un humble parasite de cuisine en l'animal de laboratoire le plus important de l'histoire de la biologie. « Ils vous tromperont à chaque fois », aimait-il dire à propos de ses mouches — un avertissement pour observer, et non pour théoriser.

Un prodige du Kentucky

Morgan est né le 25 septembre 1866 à Lexington, dans le Kentucky, au sein d'une éminente famille du Sud ; par sa mère, il descendait de Francis Scott Key, auteur de « The Star-Spangled Banner ». Il est entré au State College of Kentucky à seize ans et a obtenu son diplôme de major de promotion en 1886. Il a obtenu son doctorat en zoologie à Johns Hopkins en 1890, sous la direction du morphologiste William Keith Brooks, avec une thèse sur l'embryologie des araignées de mer.

De sceptique à converti

La carrière de Morgan a débuté à Bryn Mawr, puis, à partir de 1904, à Columbia. Au début, il était sceptique à l'égard de la génétique mendélienne et de la théorie chromosomique — un homme qui se méfiait de toute science postulant des « facteurs » invisibles sans base physique. Ce scepticisme était sa grande force. Il refusait de considérer l'hérédité comme une abstraction ; il exigeait de voir le mécanisme. Vers 1908, il a commencé à élever Drosophila melanogaster, choisie pour son cycle de vie court, sa facilité d'élevage et sa reproduction prolifique.

Le Fly Room

Le mutant aux yeux blancs de 1910 a tout changé. Son élevage a révélé que le caractère suivait le sexe — il était porté, a conclu Morgan, sur un chromosome sexuel. Son article de 1911 dans Science exposait les thèses radicales : certains caractères sont liés au sexe, ces caractères sont portés sur des chromosomes spécifiques, et d'autres gènes doivent également être portés sur d'autres chromosomes. Dans le légendaire Fly Room du Schermerhorn Hall, Morgan et ses étudiants ont démontré que les gènes sont les unités matérielles de l'hérédité, situées physiquement sur les chromosomes.

Liaison et carte génétique

Étudiant des mutants qui auraient dû se trier indépendamment mais qui ne l'ont pas fait, Morgan a formulé la théorie de la liaison génétique et le phénomène d'enjambement (crossing-over) — l'échange de matériel entre chromosomes appariés. En 1913, son étudiant de premier cycle Alfred Sturtevant a utilisé la fréquence de l'enjambement pour construire la première carte génétique, traduisant l'hérédité abstraite en distances mesurables. Lorsque les quatre groupes de liaison chez Drosophila se sont révélés correspondre exactement à ses quatre paires de chromosomes, la corrélation ne pouvait plus être écartée comme accidentelle. La théorie chromosomique de l'hérédité était prouvée.

L'école qu'il a bâtie

Le livre de Morgan de 1915, The Mechanism of Mendelian Heredity, écrit avec Sturtevant, Calvin Bridges et Hermann Muller, a été qualifié par Curt Stern de « manuel fondamental de la nouvelle génétique ». Il a écrit 22 livres et quelque 370 articles, dont The Theory of the Gene en 1926. En 1928, il a rejoint Caltech pour fonder sa division de biologie, recrutant des personnalités comme George Beadle, Theodosius Dobzhansky et Linus Pauling ; cette division allait produire sept lauréats du prix Nobel. Trois des propres étudiants ou collègues de Morgan — Muller, Beadle et Northrop — ont eux-mêmes remporté des prix Nobel.

Pourquoi Thomas est qualifié de génie

Le génie de Morgan était scientifique au sens le plus complet : une rare fusion d'intuition et de rigueur. Sturtevant, qui l'a connu pendant des décennies, a souligné ses « remarquables facultés intuitives » — une capacité à sentir quel résultat inattendu comptait et pourquoi. Mais l'intuition seule n'était pas tout. Son don plus profond était la discipline épistémologique : il refusait d'accepter l'hérédité comme une comptabilité et insistait pour que les « facteurs » génétiques aient une adresse physique, puis organisait les expériences pour la trouver. Le lauréat du prix Nobel Eric Kandel a écrit que les découvertes de Morgan « ont aidé à transformer la biologie en une science expérimentale », un rôle qu'il a comparé à celui de Darwin pour donner de la cohérence à la biologie descriptive. Le prix Nobel de physiologie ou médecine de 1933 a reconnu exactement cela : le rôle des chromosomes dans l'hérédité. Le contre-argument honnête est modeste mais mérite d'être énoncé. Morgan s'est appuyé sur les travaux d'autrui — Mendel et l'observation des chiasmas par le Belge Janssens — et une grande partie du travail décisif a été accomplie par des étudiants brillants, notamment la cartographie de l'adolescent Sturtevant et la preuve chromosomique de Bridges. La grandeur de Morgan était en partie celle d'un chef incomparable qui repérait les talents, leur donnait de l'autonomie et travaillait à la paillasse à leurs côtés. Cela ne diminue en rien cette affirmation ; diriger l'école qui a découvert comment fonctionne l'hérédité est en soi une forme de génie. Mais cela situe sa brillance dans le jugement, la synthèse et l'instinct expérimental plutôt que dans la révélation solitaire.

Héritage

Morgan est décédé le 4 décembre 1945 à Pasadena à l'âge de soixante-dix-neuf ans. Il a laissé derrière lui Drosophila comme bête de somme de la biologie, une théorie chromosomique qui sous-tend toute la génétique moderne, et une lignée de scientifiques qui ont remodelé le domaine. La Genetics Society of America décerne la médaille Thomas Hunt Morgan en son nom. Plus d'un siècle après qu'une seule mouche aux yeux blancs a attiré son attention, toute discussion sur les gènes sur les chromosomes renvoie encore à la pièce bondée et encombrée où il a enseigné à la biologie à rechercher ses mécanismes.