George'as L. Stebbinsas (1906–2000) — augalų evoliucijos ir genetikos pionierius
George'as L. Stebbinsas (1906–2000) – augalų evoliucijos ir genetikos pionierius, kurio darbai apie hibridizaciją, poliploidiją ir sintezę formavo šiuolaikinę evoliucinę biologiją.
George'as Ledyardas Stebbinsas jaunesnysis (1906 m. sausio 6 d. – 2000 m. sausio 19 d.) buvo žymus amerikiečių botanikas ir genetikas, vienas svarbiausių XX a. figūrų augalų evoliucijos ir genetikos srityje. 1931 m. jis Harvardo universitete įgijo botanikos daktaro laipsnį, o savo mokslinę karjerą tęsė ir reikšmingus darbus atliko Kalifornijos universitete Berklyje, kur prisidėjo prie augalų evoliucijos ir genetikos sintezės.
Gyvenimas ir mokslinė veikla
Stebbinsas derino laboratorinius tyrimus su platesnėmis taksonominėmis, citologinėmis ir ekologinėmis studijomis. Jis nagrinėjo augalų cromosomų pokyčius, hibridizaciją ir poliploidiją, jungė Mendelio paveldimumo principus su Darvino natūraliosios atrankos teorija ir taip padėjo suformuluoti šiuolaikinę evoliucijos sintezę iš augalų perspektyvos. Daugelį metų jis dėstė ir vadovavo tyrimams universitete, rengė studentus bei bendradarbiavo su kitais evoliucinės biologijos mokslininkais.
Pagrindinis darbas ir idėjos
Svarbiausia jo publikacija – Augalų variacijos ir evoliucija (angl. Variation and Evolution in Plants) – tapo kertiniu augalų evoliucinės biologijos tekstu. Šioje knygoje Stebbinsas aiškiai parodytė, kaip genetika ir Darvino natūraliosios atrankos mechanizmai kartu paaiškina augalų rūšių kitimo procesus, suprato įvairių evoliucinių mechanizmų sąveiką ir pateikė rekomendacijas tolimesniems tyrimams. Knyga padėjo suformuoti šiuolaikinę evoliucijos sintezę ir ilgai išliko pagrindiniu šaltiniu augalų evoliucinės biologijos studijose.
"Labiau nei bet kas kitas botaniką į sintezę įtraukė Stebbinso knyga "Augalų variacijos ir evoliucija". Botanikoje ji turėjo tokį pat poveikį kaip Dobžanskio knyga populiacijų genetikoje, sujungdama labai išsibarsčiusią literatūrą apie augalų evoliuciją ir pateikdama daugybę pasiūlymų tolesniems tyrimams".
Kaip yra pastebėjęs Ernstas Mayras, Stebbinso poveikis augalų evoliucijai ir taksonomijai buvo labai didelis: "tik nedaugelis vėlesnių darbų, skirtų augalų evoliucinei sistematikai, nebuvo labai stipriai paveikti Stebbinso darbų".
Hibridizacija, poliploidija ir speciacijos mechanizmai
Stebbinsas daug dėmesio skyrė hibridizacijos ir poliploidijos vaidmeniui rūšių atsiradime. Jis pabrėžė, kad augaluose daugiakartinė genomo kopijavimo (poliploidija) ir hibridų susidarymas gali sukelti greitą reprodukcinę izoliaciją ir naujų rūšių formavimąsi — procesus, kurie skiriasi nuo dažniau sutinkamų gyvūnų evoliucijos kelių. Jo darbai šioje srityje atvėrė naujus tyrimų kelius citogenetikai, taksonomijai ir evoliucinei biologijai.
Metodai ir tarpdisciplininis požiūris
Stebbinsas integravo įvairius duomenų šaltinius: morfologiją, citologiją (chromosomų tyrimus), ekologiją, paleontologiją ir molekulinę genetiką (vėlesniais laikotarpiais). Jis skatino platesnį požiūrį į rūšių sąvoką augaluose ir pabrėžė, kad siekiant suprasti augalų evoliuciją reikia derinti lauko stebėjimus su laboratoriniais eksperimentais ir citogenetiniais duomenimis.
Įtaka, apdovanojimai ir visuomeninė veikla
- Stebbinsas buvo išrinktas į Nacionalinę mokslų akademiją, jam buvo suteikti reikšmingi moksliniai apdovanojimai, tarp jų ir Nacionalinis mokslo medalis.
- Jis aktyviai dalyvavo rengiant evoliucija paremtas gamtos mokslų programas Kalifornijos vidurinėms mokykloms ir agitavo už mokslinį išsilavinimą, paremtą evoliucijos samprata.
- Stebbinsas taip pat rūpinosi retųjų augalų išsaugojimu Kalifornijoje, dalyvavo konservacijos iniciatyvose ir skatino biologinę įvairovę saugančias praktikas.
Paveldo reikšmė
George'o L. Stebbinso indėlis — tiek per jo pagrindinę monografiją, tiek per daugybę straipsnių ir studentų — išliko kertinis augalų evoliucinės biologijos lauke. Jo teorinis ir empirinis darbas padėjo suprasti, kaip genetiniai pokyčiai, hibridizacija, poliploidija ir natūrali atranka tarpusavyje sąveikauja formuojant augalų rūšis. Ši paveldėta mokslo tradicija toliau įkvepia modernius tyrimus genetikoje, ekologijoje, taksonomijoje ir konservacijoje.
Stebbinsas parašė daugybę mokslinių straipsnių ir keletą esminių knygų, kurios iki šiol yra privalomos skaityti studentams ir tyrėjams, besidomintiems augalų evoliucija.
Berklio universitetas
1935 m. Stebbinsui buvo pasiūlyta dirbti Kalifornijos universitete Berklyje kartu su genetiku E. B. Babcocku. Babkokui reikėjo pagalbos vykdant didelį Rokfelerio finansuojamą Crepis genties augalų genetikos ir evoliucijos projektą. Crepis gentis dažnai kryžminosi, pasižymėjo poliploidija ir galėjo subrandinti sėklas be apvaisinimo (šis procesas vadinamas apomiksis). Bendradarbiaudami Babcockas ir Stebbinsas parengė daug straipsnių ir dvi monografijas.
Stebbinso apžvalgoje "Poliploidijos reikšmė augalų evoliucijoje" buvo parodyta, kaip poliploidija buvo svarbi kuriant dideles, sudėtingas ir plačiai paplitusias gentis. Nagrinėdamas poliploidijos istoriją augalų šeimose, jis teigė, kad poliploidija buvo paplitusi tik žoliniuose daugiamečiuose augaluose, o sumedėjusiuose augaluose ir vienmečiuose augaluose buvo reta. Todėl poliploidai evoliucijoje atliko konservatyvų vaidmenį, nes vaisingumo problemos neleido daugintis naujai genetinei medžiagai, galinčiai lemti naują evoliucijos kryptį. Šis darbas buvo tęsiamas 1947 m. straipsnyje "Poliploidų tipai: jų klasifikacija ir reikšmė", kuriame buvo aprašytos Stebbinso idėjos apie paleopoliploidijos vaidmenį nariuotakojų evoliucijoje. Jis teigė, kad chromosomų skaičius gali būti naudingas įrankis kuriant filogeniją. Šios apžvalgos buvo labai įtakingos ir padėjo kitiems tyrinėti poliploidijos vaidmenį evoliucijoje.
1939 m., Babcockui remiant, Stebbinsas tapo Kalifornijos Berklio universiteto Genetikos katedros tikruoju profesoriumi, nes Botanikos katedra nesugebėjo jo paaukštinti. Stebbinsas dėstė evoliucijos kursą. Ruošdamasis jis susižavėjo tyrimais, kuriuose buvo derinama genetika ir evoliucija. Stebbinsas savo tyrimus nukreipė į evoliuciją. 1946 m. jis įsitraukė į Evoliucijos tyrimų draugijos veiklą ir buvo vienas iš nedaugelio botanikų naujoje organizacijoje.
Jis tyrinėjo ganykloms auginamų žolių genetiką, poliploidiją ir Poaceae (žolių šeimos) evoliuciją. Jis sukūrė dirbtinį autotetraploidą iš diploidinės Ehrharta erecta rūšies žolės, apdorojęs ją chromosomų padvigubinimo priemone kolchicinu. Jam pavyko sukurti augalą lauke, o po 39 metų lauko bandymų nustatė, kad tetraploidas nesikeičiančioje aplinkoje nebuvo toks sėkmingas kaip diploidinis tėvas.
Trikampyje parodyta, kaip dėl hibridizacijos ir poliploidijos atsirado naujos Brassica rūšys. Skirtingomis spalvomis pavaizduotos kiekvieno A, B ir C genomo chromosomos. Karikatūroje parodyta AABB, AACC ir BBCC rūšių, turinčių chromosomų rinkinius iš AA, BB ir CC protėvių, kilmė. Originalus Mike'o Joneso darbas Vikipedijai.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas buvo Džordžas Ledyardas Stebbinsas?
A: Džordžas Ledyardas Stebinsas jaunesnysis buvo amerikiečių botanikas ir genetikas, vienas žymiausių XX a. evoliucinės biologijos specialistų.
K: Kur jis gavo daktaro laipsnį?
A.: 1931 m. Harvardo universitete jis gavo botanikos daktaro laipsnį.
K: Kokia yra svarbiausia jo publikacija?
A: Svarbiausia jo publikacija yra "Variation and Evolution in Plants" ("Augalų kitimas ir evoliucija"), kurioje sujungė genetiką ir Darvino natūraliosios atrankos teoriją, kad aprašytų augalų rūšių susidarymą.
K: Kokią įtaką ši knyga padarė botanikai?
A: Ši knyga turėjo tokį pat poveikį botanikai kaip ir Dobžanskio knyga apie populiacijų genetiką, nes sujungė labai išsibarsčiusią literatūrą apie augalų evoliuciją ir pateikė daugybę pasiūlymų tolesniems tyrimams.
K.: Kokias dar sritis tyrinėjo Stebbinsas?
A: Jis taip pat daug tyrinėjo ir rašė apie hibridizacijos ir poliploidijos vaidmenį rūšių susidarymui ir augalų evoliucijai; jo darbai šioje srityje turėjo ilgalaikės įtakos šios srities tyrimams.
K: Kokius apdovanojimus jis gavo per savo karjerą?
A: Jis buvo išrinktas į Nacionalinę mokslų akademiją, apdovanotas Nacionaliniu mokslo medaliu.
K: Kokioje dar veikloje jis dalyvavo?
A.: Jis dalyvavo kuriant evoliucija paremtas mokslo programas Kalifornijos vidurinėms mokykloms, taip pat rūpinosi retųjų augalų išsaugojimu šioje valstijoje.
Ieškoti