נטי סטיבנס
נטי מריה סטיבנס (Nettie Maria Stevens) (7 ביולי 1861 – 4 במאי 1912) הייתה גנטיקאית אמריקאית שגילתה את כרומוזומי המין. בשנת 1905, זמן קצר לאחר גילויו מחדש של מאמרו של מנדל על גנטיקה בשנת 1900, היא הבחינה כי זכרים של קמחיתיים מייצרים שני סוגי זרע, אחד עם כרומוזום גדול ואחד עם כרומוזום קטן. כאשר הזרע עם הכרומוזום הגדול הפרה ביציות, נוצרו צאצאים נקבות, וכאשר הזרע עם הכרומוזום הקטן הפרה ביציות, נוצרו צאצאים זכרים. זוג כרומוזומי המין שחקרה נודעו לימים ככרומוזומי X ו-Y.
חיים מוקדמים
נטי מריה סטיבנס נולדה ב-7 ביולי 1861 בקבנדיש, ורמונט, לג'וליה (לבית אדמס) ואפרים סטיבנס. בשנת 1863, לאחר מות אמה, אביה נישא בשנית והמשפחה עברה לווסטפורד, מסצ'וסטס. אביה עבד כנגר והרוויח מספיק כסף כדי לספק לנטי ולאחותה, אמה, השכלה טובה עד סיום התיכון.
השכלה
במהלך לימודיה, סטיבנס הייתה בין המצטיינות בכיתתה. היא ואחותה אמה היו שתיים מתוך שלוש הנשים שסיימו את האקדמיה של ווסטפורד בין 1872 ל-1880. לאחר סיום לימודיה בשנת 1880, עברה סטיבנס ללבנון, ניו המפשייר, כדי ללמד בתיכון זואולוגיה, פיזיולוגיה, מתמטיקה, אנגלית ולטינית. לאחר שלוש שנים חזרה לוורמונט כדי להמשיך בלימודיה. סטיבנס המשיכה את השכלתה בבית הספר לנורמליזציה של ווסטפילד (כיום אוניברסיטת המדינה של ווסטפילד). היא סיימה את הקורס הארבע-שנתי בשנתיים וסיימה עם הציונים הגבוהים ביותר בכיתתה. בחיפוש אחר הכשרה נוספת במדעים, בשנת 1896, נרשמה סטיבנס לאוניברסיטת סטנפורד שזה עתה הוקמה, שם קיבלה תואר ראשון ב-1899 ותואר שני בביולוגיה ב-1900. היא התמקדה יותר ויותר בהיסטולוגיה לאחר שסיימה שנת לימודים לתואר שני בפיזיולוגיה בהנחיית אוליבר פיבלס ג'נקינס ועוזר המחקר שלו, פרנק מייס מקפרלנד.
לאחר שלמדה פיזיולוגיה והיסטולוגיה בסטנפורד, נרשמה סטיבנס למכללת ברין מאור כדי להמשיך לדוקטורט בציטולוגיה. היא התמקדה בלימודי הדוקטורט שלה בנושאים כמו התחדשות באורגניזמים רב-תאיים פרימיטיביים, מבנה של אורגניזמים חד-תאיים, התפתחות זרע וביציות, תאי נבט של חרקים, וחלוקת תאים בקיפודי ים ותולעים. במהלך לימודיה לתואר שני בברין מאור, סטיבנס זכתה במלגת נשיא אירופה ובילתה שנה (1901–1902) בתחנה הזואולוגית בנאפולי, איטליה, שם עבדה עם אורגניזמים ימיים, ובמכון הזואולוגי של אוניברסיטת וירצבורג, גרמניה. עם חזרתה לארצות הברית, מנחה הדוקטורט שלה היה הגנטיקאי תומאס האנט מורגן. בנוסף, הניסויים של סטיבנס הושפעו מעבודתו של ראש המחלקה לביולוגיה הקודם, אדמונד ביצ'ר וילסון, שעבר לאוניברסיטת קולומביה בשנת 1891. סטיבנס קיבלה את הדוקטורט שלה מברין מאור ב-1903 ונשארה במכללה כעמיתת מחקר בביולוגיה במשך שנה. היא המשיכה שם כמרצה למורפולוגיה ניסויית במשך שנה נוספת ועבדה בברין מאור כעמיתה למורפולוגיה ניסויית משנת 1905 ועד מותה. הוצע לה התפקיד אליו שאפה זמן רב, כפרופסור מחקר במכללת ברין מאור, בדיוק לפני שהסרטן הכריע אותה. היא לא יכלה לקבל את ההצעה בשל מצבה הבריאותי הרעוע.
לאחר קבלת הדוקטורט מברין מאור, זכתה סטיבנס במשרת עוזרת מחקר במכון קרנגי בוושינגטון בשנים 1904–1905. שנת הפוסט-דוקטורט של סטיבנס במכון קרנגי דרשה תמיכה במלגה, ווילסון ומורגן כתבו שניהם המלצות עבורה. היא הגישה בקשה למימון כדי לחקור תורשה הקשורה לחוקי מנדל, ובמיוחד קביעת מין. לאחר קבלת המענק, היא השתמשה בתאי נבט של כנימות כדי לבחון הבדלים פוטנציאליים בערכות כרומוזומים בין שני המינים. מאמר אחד, שנכתב בשנת 1905, זיכה את סטיבנס בפרס של 1,000 דולר עבור המאמר המדעי הטוב ביותר שנכתב על ידי אישה. עבודתה העיקרית בנושא קביעת מין פורסמה על ידי מכון קרנגי בוושינגטון במונוגרפיה בשני חלקים "מחקרים בספרמטוגנזה" (Studies in Spermatogenesis), שהדגישה את מוקד המחקר המבטיח שלה בנושא קביעת מין ותורשה כרומוזומלית. בשנת 1908, קיבלה סטיבנס את מלגת אליס פרימן פאלמר מאיגוד בוגרות המכללות, כיום איגוד הנשים האוניברסיטאיות האמריקאיות. במהלך שנת המלגה ההיא, ערכה סטיבנס שוב מחקר בתחנה הזואולוגית של נאפולי ובאוניברסיטת וירצבורג, בנוסף לביקור במעבדות ברחבי אירופה.
קריירה
סטיבנס הייתה אחת הנשים האמריקאיות הראשונות שהוכרו על תרומתן למדע. רוב מחקריה הושלמו במכללת ברין מאור. הדרגה הגבוהה ביותר שהגיעה אליה הייתה עמיתה למורפולוגיה ניסויית (1905–1912). בברין מאור, היא הרחיבה את תחומי הגנטיקה, הציטולוגיה והאמבריולוגיה.
אף על פי שלסטיבנס לא הייתה משרה אוניברסיטאית, היא בנתה לעצמה קריירה על ידי עריכת מחקרים בתחנות ימיות ומעבדות מובילות. שיא של 38 פרסומים כולל כמה תרומות מרכזיות שקידמו את המושגים המתהווים של תורשה כרומוזומלית. על ידי ניסויים בתאי נבט, פירשה סטיבנס את הנתונים שלה כדי להסיק שלכרומוזומים יש תפקיד בקביעת המין במהלך ההתפתחות. כתוצאה ממחקרה, סיפקה סטיבנס ראיות קריטיות לתיאוריות מנדליאניות וכרומוזומליות של תורשה.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →בתחילה, המחקר והממצאים שלה על קביעת המין לא זכו להערכה או לאמינות בגלל הטיות מגדריות במדע. חוקר אחר, אדמונד וילסון, עשה תגליות דומות לשלה בערך באותו זמן, אך שלה היו פריצות דרך גדולות הרבה יותר בעולם המדע והיו אלו הרעיונות שהתבררו כנכונים.
באמצעות תצפיות על כרומוזומים של חרקים, גילתה סטיבנס כי הכרומוזומים שונים בין המינים במינים מסוימים, וכאשר מתרחשת היפרדות כרומוזומים ביצירת זרע, הבדל זה מוביל לתוצאות של צאצאים נקבות לעומת זכרים. התגלית שלה הייתה הפעם הראשונה שניתן היה לקשר הבדלים נצפים של כרומוזומים להבדל נצפה בפנוטיפ או בתכונות פיזיות (כלומר, האם הפרט הוא זכר או נקבה). עבודה זו פורסמה בשנת 1905. ניסוייה המתמשכים השתמשו במגוון חרקים. היא זיהתה את הכרומוזום הקטן הידוע כיום ככרומוזום Y אצל קמחיתי מהמין Tenebrio. היא הסיקה שהבסיס הכרומוזומלי של המין תלוי בכרומוזום Y הקטן יותר הנישא על ידי הזכר. ביצית המופרית על ידי זרע הנושא את הכרומוזום הקטן הופכת לזכר, בעוד שביצית המופרית על ידי זרע עם הכרומוזום הגדול יותר הופכת לנקבה. בחקר רקמת ביציות ותהליך ההפריה בכנימות, קמחיתיים, חיפושיות וזבובים, ראתה סטיבנס שישנם כרומוזומים שקיימים בזוגות קטן-גדול (הידועים כיום כזוגות כרומוזומי XY) והיא גם ראתה כרומוזומים שהיו לא מזווגים, XO. הרמן הנקינג חקר קודם לכן כרומוזומים של פשפש אש והבחין בכרומוזום הנקרא כיום X, אך לא מצא את הכרומוזום הקטן הנקרא כיום Y. סטיבנס הבינה שהרעיון הקודם של קלרנס ארווין מקלונג, שכרומוזום ה-X קובע את המין, היה שגוי וכי קביעת המין נובעת, למעשה, מנוכחות או היעדר של הכרומוזום הקטן (Y). סטיבנס לא קראה לכרומוזומים X או Y. שמותיהם הנוכחיים הגיעו מאוחר יותר. אדמונד וילסון עבד על הכנות לספרמטוגנזה במקביל למחקריה של סטיבנס. הוא ביצע בדיקה ציטולוגית רק על האשכים, כלומר הוא לא בחן את תאי הנבט הנקביים (ביציות) אלא רק את תאי הנבט הזכריים (זרע) במחקריו. מאמרו קבע שביציות היו שומניות מדי עבור הליכי הצביעה שלו. לאחר שקרא את המאמרים המתארים את תגליותיה של סטיבנס, פרסם וילסון מחדש את מאמרו המקורי ובהערת שוליים הודה לסטיבנס על גילוי כרומוזומי המין.
בברין מאור, בעקבות פרסומיה בשנים 1905–1906, גידלה סטיבנס וחקרה זבובי פירות מסוג דרוזופילה (Drosophila melanogaster) במעבדה. היא עבדה עם אלה כנושאי מחקרה במשך מספר שנים לפני שמורגן אימץ אותם כאורגניזם המודל שלו.
קביעת מין
אף על פי שסטיבנס ווילסון עבדו שניהם על קביעת מין כרומוזומלית, כותבים רבים ייחסו את התגלית לוילסון בלבד. בנוסף, תומאס האנט מורגן זכה לקרדיט על גילוי כרומוזומי המין, אף על פי שבאותה עת של תגליות ציטולוגיות אלו, הוא טען נגד הפרשנויות של וילסון וסטיבנס. ההכרה של מורגן הגיעה בחלקה מעבודתו על קישור מיני של הגן המוטנטי הלבן בזבובי פירות והתחזקה במיוחד על ידי פרס נובל שלו בשנת 1933. סטיבנס לא זכתה להכרה מיד לאחר תגליתה. לדוגמה, מורגן ווילסון הוזמנו לדבר בכנס בשנת 1906 כדי להציג את תיאוריותיהם על קביעת מין, אך סטיבנס לא הוזמנה.
בעקבות מותה של נטי סטיבנס, כתב תומאס האנט מורגן הספד נרחב לכתב העת Science. במאמר זה, אמר מורגן שיש לה "חלק בתגלית בעלת חשיבות." הוא המשיך בהספד לתאר בפירוט מסוים את ההשלכות של עבודה זו. מורגן גם טען שהיא אישרה את ההשערה של מקלונג לגבי כרומוזומי המין, בעוד שלמעשה היא הפריכה את טענתו העיקרית שהכרומוזום הגדול (X) קובע את המין. מורגן הכיר במחקרים המקבילים אך הפחות מלאים ומשכנעים של וילסון ככאלה שהפיקו "תגלית משותפת" עם סטיבנס. וילסון אמר בהערת שוליים מאוחרת יותר שהיא ביצעה את התגלית. כמו כן, מורגן טען שסטיבנס נראתה "כמי שחסרה לעיתים את סוג ההשראה המנצלת את העובדה הפשוטה של תגלית לחזון רחב יותר." ככל הנראה, העובדה שהיא לעיתים קרובות הודרה מהשיח המדעי נשכחה בקלות. לדוגמה, היא לא הוזמנה לדבר בפגישות שבהן הוא ווילסון פירטו את תיאוריית כרומוזומי המין. בספרו, "מנגנון הגנטיקה", שפורסם ב-1915, הוא לא נתן קרדיט לא לסטיבנס ולא לוילסון על גילוי כרומוזומי המין. הוא תיאר קישור מיני של הגן הלבן בפרק שקדם מיד לזה שבו דיווח על תוצאותיה של סטיבנס מבלי להזכיר את שמה, ובכך רמז כי ניתוח הקישור המיני של מעבדתו שלו היה הבסיס להבנת קביעת המין. במכתב המלצה מוקדם יותר, הוא כתב: "מבין הסטודנטים לתארים מתקדמים שהיו לי במהלך שתים-עשרה השנים האחרונות, לא הייתה לי אף אחת מוכשרת ועצמאית במחקר כמו מיס סטיבנס."
מוות
בגיל 50, ורק 9 שנים לאחר סיום הדוקטורט שלה, נפטרה סטיבנס מסרטן השד ב-4 במאי 1912, בבולטימור, מרילנד. הקריירה שלה הייתה קצרה, אך היא פרסמה כ-40 מאמרים. היא מעולם לא נישאה ולא היו לה ילדים. היא נקברה בבית הקברות בווסטפורד, מסצ'וסטס, לצד קברי אביה, אפרים, ואחותה, אמה.
ציטוטים
> ההתמקדות במטרה והמסירות שלה, בשילוב עם יכולות תצפית חדות; שיקול הדעת והסבלנות שלה, המאוחדים לשיפוט מאוזן היטב, מסבירים, בחלקם, את הישגיה המדהימים.
— תומאס האנט מורגן, בהערת הספד בעקבות מותה של סטיבנס ב-1912
> עבודה ציטולוגית מודרנית כרוכה במורכבות של פרטים, שהמשמעות שלהם ניתנת להערכה על ידי המומחה בלבד; אך למיס סטיבנס היה חלק בתגלית בעלת חשיבות, ועבודתה תיזכר בזכות זאת, כאשר הפרטים הקטנים של החקירות המפורטות שהיא ביצעה ישולבו בגוף הכללי של הנושא.
— תומאס האנט מורגן, בעקבות מותה של סטיבנס ב-1912 (The Scientific Work of Miss N. M. Stevens. Science, כרך 36 (מס' 928), אוקטובר, 1912)
מורשת
בשנת 1994, סטיבנס הוכנסה להיכל התהילה הלאומי לנשים.
כדי לחגוג את יום הולדתה ה-155, ב-7 ביולי 2016, יצרה גוגל (Google) דודל (doodle) המראה את סטיבנס מביטה מבעד למיקרוסקופ על כרומוזומי XY.
ב-5 במאי 2017, אוניברסיטת המדינה של ווסטפילד כיבדה את סטיבנס באמצעות טקס מתן שם למרכז החדשנות והמדע על שם ד"ר נטי מריה סטיבנס. המרכז הוא המקום בו נמצאים כל תוכניות התואר הקשורות ל-STEM של האוניברסיטה בסיעוד ובריאות נלווית, מדעים כימיים ופיזיקליים, ביולוגיה, מדעי הסביבה ותוכנית התואר השני לעוזרי רופא שהושקה אז בקרוב.