《遗传学的先驱摩尔根评传》第18章


在蝇室的所有人员之间,似乎存在一种一般的实验室或教室难得有的无拘无束、互相尊重的气氛,欧洲来的第一个博士后研究生O·L·莫尔的妻子托维·莫尔为她看到的第一个场面大为震惊。她走进买验室时,看见斯特蒂文特这小子斜倚在椅子上,嘴里叼着烟斗,双脚翘在桌子上面,正在大声地同摩尔根争论。斯特蒂文特的口齿最为伶俐,也是最崇拜摩尔根的学生。他曾经这样描述实验室里的情形:“我们是一个集体。每人都有他自己的实验要做,但谁对别人正在做什么都了如指掌,对每一项新的结果都自由讨论。我们不大管谁的实验是优先的课题,我们也不大在乎一种新的想法或新的解释是谁最先想到的。”凡是在摩尔根手下工作过的人,谁都不会不提及他费了多少心血培养年青人以及他对人的平易与友善。休厄尔·赖特博士说,有一次厕所被锁上了,他又急得不行,于是摩尔根把他举起来,从门上翻越进去。这个故事只是很多类似的趣闻之一。他对待同事的态度由此可见一斑。
这间小小的蝇室里挤着八张工作台,另外还有一张炊事台,是供勤杂工(过后由一位可靠的学生充当)为果蝇准备培养基用的。最先将香蕉煮成泥状,然后让其发酵至果蝇最喜爱的程度。蝇食的气味很浓,使生物系其他成员抱怨不已。后来摩尔根发现买香蕉汁比买鲜香蕉便宜。又过了一阵,商店有现成的东西出售,效果更佳,而且合算。他们也用琼脂。另外,室内立着一根可以转动的柱子,四面挂着染色体图,用铅笔注明各种各样染色体重组的情况。
蝇室入口处附近赫然悬挂着一大串香蕉,用以吸引从牛奶罐逃出来的果蝇,或是吸引在那从未彻底清扫过的垃圾桶里未经科学处理、于科学也毫无补益而自行交配生出的果蝇。这串香蕉谁也不得乱动,唯有威尔逊例外,他有权摘一个来吃(摩尔根的一个孩子说,威尔逊也受到了报应:有一次,他特地找到一个驼鸟蛋,准备拍下照片来做他的著作的封面,但还没来得及拍照,就被摩尔根和他的学生们炒来吃了)。
蝇室内还有其他动物。供做果蝇培养基的琼脂四周老是蟑螂成群。只要把抽屉打开,即可看见琼脂在动。20年代曾同摩尔根一道工作过的柯特·斯特恩写道:“在这热火朝天的蝇室里工作的那些年,每当我拉开工作台的抽屉,总免不了把头扭向一边,让蟑螂有机会逃到暗处去。有一次,我气喘吁吁地对他说,‘摩尔根博士,如果你把脚落在地板上,就会把耗子踩死的。’果然,他踩着耗子了!”斯特恩还提到蝇室里条件很差,什么都凑合、将就,说这儿搞的不过是点“小科学”。后来他又说:“过了几年,摩尔根在加州理工学院创建了一个设备齐全的现代化实验室,但在哥伦比亚大学那些年,推动科学进步的适当途径应是小科学,当时不可能花过多时间去追求技术设备的完善。”
实验室的设备也是廉价品。摩尔根对公用经费之节约简直近于吝啬,这与他用自己的钱那种大手大脚的作风适成对照。不但装果蝇的容器多是代用品,就是研究用的设备也是临时凑合。后来为实验室购置的一些仪器,往往是经历了这位老板的一再反对才买成的。经过多久,手柄放大镜才换成了简易显微镜,而显微镜上面的挡光板是临时用罐头铁皮做成的,遇上屋顶漏雨,就在地板上摆几个水桶。冬天因怕果蝇受冻,才让卡尔文·布里奇斯这位能工巧匠做了一个简易恒温箱。摩尔根的实验使果蝇这小东西驰名远近,四面八方都来索取果蝇原种。摩尔根大大方方地把这些东西送给别人,而且分文不取。但他预计到他对哥伦比亚大学的东西如此慷慨处理必定会得到应有的回报。他在向威斯康星大学的科尔要原种鸽的信中这样写道:“科尔,这些鸽子我不打算付钱,也不会付运费。全世界谁向我要果蝇我都给,而且邮票也没有让人买一张。所以,请你直接把鸽子运来。摩尔根。”
饲养果蝇也花钱不多,头一年每天只花一角钱饲料费。有一天傍晚,谢默霍恩大楼旁边的体育馆失火,摩尔根的果蝇眼看就要完蛋。他冒着冬夜的严寒从家里跑出去。马拉消防车的水龙直冲着谢默霍恩大楼喷水,以免火势蔓延。有些窗户的铁架已开始熔化,而饲养的果蝇就在不远的地方。警察在现场设了警戒线,不许老百姓通过。但摩尔根说服了警察。他一口气冲过六层楼梯,到了顶楼的蝇室。大楼内的温度高得使人透不过气,他不可能把这些小小的容器一个个搬下楼去,但他终于设法把它们搬至大楼内远离火场的一边。这时他才站在人行道上观看,直到体育馆的大火被扑灭为止。谢天谢地,火灾没有扩展开来,果蝇平安无事。
秩序混乱,环境肮脏是这间蝇室的典型特征,但严格而艰苦的研究却在里面静静地进行着。摩尔根站在他那乱七八糟、堆满信札的工作台前通过一个珠宝商用的目镜数着果蝇。信件堆得太高时,他往往把它推到旁边一个学生的工作台上,而一等老板走开,这学生又把它们推回原处——师生大打拉锯战,直到有人代替摩尔根作出主张,把这些信件(有时还没有复信)统统扔进垃圾桶里。
摩尔根的工作台之不成体统还不止于此。同他一道工作的人大多数把死蝇丢进一个大家称之为“停尸房”的油瓶里。而摩尔根干脆用他那瓷计数板把果蝇压烂了事,使这计数板经常长满了霉。有时,研究生的家属(家属常常能找到一份照料果蝇的工作)会提心吊胆地把这位大人物的计数板上已经半干的果蝇给冲洗掉,但他看不惯这干净得发亮的瓷板,于是,第二天更加用劲把果蝇压死在上面。
毫无疑问,摩尔根喜欢的就是这种实验室。他这人天生不爱整洁,也喜欢闹点小淘气,逗着别人玩。他性格古怪,不怕别人非议,有时没找到皮带,就在裤子上扎一根绳子;有时来上班,穿的上衣钮扣全脱光了。还有一次,他发现衬衫上有个大洞,就请办公室里的人拿张白纸给糊上。所以,摩尔根不只一次被别人误认为是勤杂工。不过,即使在他最不修边幅的时候,他仍有一种优雅的气质。
摩尔根和他的合作者在《孟德尔遗传之机制》一书中阐明染色体是遗传的物质基础、基因是染色体的组成部分,在染色体上呈直线排列。也许可以说,该书的第一版(1915年)已经对摩尔根本人为遗传学作出的最重要的贡献作了总结,但在以后的十年中,他继续作为这一集体的核心,推动着哥伦比亚大学许多研究课题的前进。
接着他们又有了许许多多新发现。摩尔根和他的同事认识到反常的性别比例可以解释为伴性致死基因的结果。雄性后代中有一半接受的不是使它们带白眼性状的基因,而是接受了一个致死基因,于是,存活的果蝇中雄、雌比例为1:2。他们还发现,在染色体上的任一位点都可能随机发生互换、但在互换的位点附近却不大可能发生另一次互换。这种现象,他们称之为“干扰”。另外,他们又发现,雄果蝇决无互换发生。布里奇斯证明,互换的频率随母体年龄而有变化。他发现的“不分离现象”是这个集体初期工作中最有影响的成就,对当时还怀疑染色体假说的人很有说服力。所谓“不分离现象”,指的是一对染色体在减数分裂时没有分开,导致子细胞染色体组反常,染色体数目不是多了,就是少了。这一方面的研究为发现具有不同染色体数的果蝇创造了条件。比如有的只有7条染色体(2n…1),有的有9条(2n+1)甚至10条(2n+2)。对于8条染色体的果蝇,用XX和XY未解释雌雄的区别是合适的,但对于染色体数不是8的果蝇,这种解释就得加以修正。布里奇斯于是提出了他的性别平衡论①。按照这个假说,决定雄性的因子并不是Y染色体。设有2对常染色体(即性染色体以外的其它染色体),有一个X,不论有没有一个Y,是雄性;有两个X,不论有无Y,是雌性;有3个X,不论有没有Y,是超雌。没有3对常染色体,有一个X,是超雄,两个X,是中间性;3个X,是雌性;4个X,是超雌。
关于性别的决定,我们目前的看法主要来源于哥伦比亚大学时期的研究。染色体成对的生物中,哺乳动物、线虫、软体动物、棘皮动物、大多数节肢动物以及雌雄异株植物,雄性为异配子性,即XY:而鳞翅目昆虫和蛾类、大多数爬行动物、原?
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