11 janv. 2008

El historio de la scienco (3)

En du antaŭaj blogeroj (tie kaj ĉi tie) mi iomete skribis pri historio de la scienco kaj provis montri, kiel nesciencaj preferoj, kredoj kaj inklinoj de sciencistoj influas sciencajn esplorojn. La scienca aventuro estas agado de homoj, do influata de ilia naturo. Sciencistoj ankaŭ povas tentiĝi, koruptiĝi, erari kaj strebi por kovrado de siaj eraroj. Priskribo de diablaj geniuloj kiuj pro malfavora respondo de siaj amatinoj entreprenas detruon de la mondo kaj provas venĝon, estas bone konata en la literaturo. En la scienco eraroj ankaŭ povas okazi malgraŭ ĉiuj honestecoj kaj bonaj intencoj. En tiu ĉi blogero mi deziras skribi pri unu el tiaj eraroj kiu okazis en la biologio kaj relative longtempe daŭris.

Temo por pristudo

Theophilus Shickel PainterEstas konata, ke la aŭstra monaĥo, Gregor Mandel, unufoje formulis leĝojn de la biologia heredeco. Li eĉ hipotezis ekziston de partiklo kiu transportas heredecajn trajtojn kaj observante nombron de fojoj kiam iu karakterizaĵo aperis aŭ ne aperis en postaj generacioj deduktis, ke tiuj partikloj devas pare funkcii. Lia malkovro tamen langvoris dum kelkdek jaroj, ĝis kiam biologistoj nun lernintaj pli efikajn statistikajn metodojn kaj ekipitaj per pli modernaj observaparatoj denove malkovris kaj pli rigore ekzamenis tiujn leĝojn. Eĉ antaŭ tio sciencistoj dum siaj observoj sur dividiĝo de ĉeloj estis vidintaj, ke en la ĉelaj nukleoj, fadensimilaj strukturoj aperas, multobliĝas, disiĝas kaj post la dividiĝo denove malaperas. Tiujn strukturojn ili nomis kromosomo (ang. Chromosome – ĝia signifo estas kolora objekto ĉar ĝi facile per uzado de iuj substancoj koloriĝis). Sciencistoj trovis, ke kromosomoj sekvas regulojn kiuj la heredecaj leĝoj postulas. Du biologisoj, Boveri en Germanio kaj Sutton en Usono skribis artikolojn kaj en ili proponis koromosomojn kiel transportantoj de la heredecaj informoj. Tuj la nombro de kromosomoj en ĉeloj de diversaj vivestuloj iĝis grava temo pri kiu sciencistoj ŝatis esplori. Jam en 1896 E. B. Wilson en artikolo estis skribinta; ĉiu specio de planto aŭ animalo havas neŝanĝeblan kaj karakterizan nombron da kromosomoj en siaj ĉeloj. Tiu nombro regule aperas dum dividiĝo en ĉiuj el ĝiaj ĉeloj. Sed eĉ antaŭ tio, oni estis jam provinta trovi nombron de kromosomoj en ĉeloj de vivestuloj. En 1882, Flemming publikigis pentraĵon de homaj kromosomoj en la epitelaj ĉeloj tiel kiel ilin li estis vidinta sub mikroskopo. Li nombris inter 20 kaj 28 kromosomojn en tiuj observoj. Sed tiu nombro ne estis konsentita de ĉiuj esploristoj. Wilson mem skribas; en homo la nombro de kromosomoj estas 16, kaj la cepo ankaŭ havas saman nombron de kromosomoj.

Nombri, nombri kaj nombri

En la lasta parto de la 19-a jarcento kaj la komencaj jaroj de la 20-a jarcento, sciencistoj pli interesiĝis trovi nombron de kromosomoj en plej granda nombro de specioj. Tiel botanikistoj kaj zoologoj kiuj konis citologiajn metodojn komencis krei grandajn listojn de nombroj de kromosomoj en tre diversaj animaloj kaj plantoj. La kulmino de tiu projekto estis kiam en 1949, Saĝiro Makino en Japanio publikigis grandegan liston en kiu aperis la nombroj de kromosomoj en 3317 specioj. Sed en tiu tempo por multaj specioj oni fidis observajn rezultojn de nur unu laboratorio aŭ nur unu teamo da esploristoj. Tiel multaj sciencistoj provadis krei pli grandajn listojn da nombroj anstataŭ trovi pli ĝustajn rezultojn. Malgraŭ tio ĉio, homo estis specio pri kiu interkonsento ne tuj okazis. Ekde 1882 ĝis 1912, diversaj esploristoj trovis diversajn nombrojn por kromosomoj en homaj ĉeloj. Jam ekde ĉirkaŭ 1910, la rezultoj de observoj komencis konverĝi al 24. Tamen en 1912, la belga citologo, Hans de Winiwarter prezentis strangan rezulton en kiu li estis trovinta 47 kromosomojn en viroj kaj 48 kromosomojn en virinoj. Unue oni provis pravigi diferencon inter tiuj kaj la antaŭaj rezultoj. Eĉ esploristoj proponis, ke ĉar la eŭropa citologo estis uzinta histojn de blankuloj kaj usonaj esploristoj uzis histojn de nigruloj, la diferenco estas pro diferenco inter tiuj du rasoj, sed pliaj eksperimentoj pruvis, ke tio ne estis ĝusta. Evidentiĝis, ke de Winiwarter estis uzinta pli konvenan metodon por pretigi siajn provpecojn. Malgraŭ tio, kun optikaj mikroskopoj de la epoko ankoraŭ estis malfacila trovi nombroj de kromosomoj en ĉeloj.

Ĉu neniu kapablas nombri?

Theophilus Shickel Painter, estis profesoro de citologio en la universitato de Teksaso. Li ripetis eksperimentojn de De Winiwarter kaj studis la nombron de kromosomoj en homaj ĉeloj. En sia unua artikolo en la revuo Science en 1921, li menciis la nombron 46 (viroj kaj virinoj same). Sed strange post du jaroj, en 1923, li deklaris, ke liaj studoj montras la plejeblan ĝustecon de la nombro 48. Scienca debato okazis inter De Winiwarter kaj Painter. De Winiwarter opiniis, ke homo havas XO seksan sistemon, laŭ kiu virinoj havas iun pluan kromosomon X kaj viroj ne havas tiun kromosomon (diferenco inter nombro de kromosomoj en viroj kaj virinoj). Aliflanke Painter opiniis, ke homo havas XY seksan sistemon; virinoj havas du samajn X kromosomojn dum viroj havas unu X kaj unu Y kromosomojn (tiel la nombroj de kromosomoj en la ambaŭ seksoj devas esti samaj kaj paraj). Kelkaj historiistoj opinias, dum De Winiwarter proponis la nombrojn 47/48, Painter por koncentri sin sur tiu debato rilate la seksan sistemon nekonscie elektis la nombron 48 (kiu almenaŭ kongruis kun unu el nombroj proponitaj de De Winiwarter) anstataŭ 46. Tiu debato inter la du esploristoj daŭris ĝis 1930. En 1930, Painter kolektis rezultojn de studoj faritaj de diversaj esploristoj krom si mem, kaj konkludis, ke ili konfirmas liajn rezultojn. Kvankam De Winiwarter rezistis tiun konkludon, sed la komunumo de sciencistoj pli kaj pli akceptis rezultojn de Painter.© Nature, Kromosomoj en homo

Kvardek ses

Depost 1930 ĝis 1950-aj jaroj malmultaj citologoj revenis studi homajn kromosomojn. Tamen post la dua mondmilito la situacio de la scienca esploro draste ŝanĝiĝis. Se unuaj citologoj estis botanikistoj kaj zoologoj, kiuj interesiĝis determini diferencojn inter specioj, nun pli kaj pli da mediciniitsoj interesiĝis studi heredecon kaj ĝian rolon en okazo de malsanoj. Kombinaĵo de malnovaj metodoj kun nove trovitaj metodoj ebligis pli facile kaj pli distinge observi kromosomojn. Nun oni ne plu studis kolektivan ensemblon de kromosomoj kaj iliajn nombrojn sed pro medicinaj aplikoj interesiĝis studi ilin individue kaj aparte. En 1952 artikolo de T. C. Hsu estis unu el unuaj artikoloj en kiuj oni estis studinta longecon kaj formon de unuopaj kromosomoj. En 1956, Joe Hin Tjio kaj Albert Levan, en la universitato de Lundo en Svedio uzis la plej modernajn teknikojn de la epoko kaj trovis 46 kromosomojn en homaj ĉeloj. Post ili en la sama jaro (1956) Ford kaj Hamerton ripetis la eksperimenton kaj ili ankaŭ trovis 46 kromosomojn en homaj ĉeloj. Post tio, pli kaj pli studoj montris, ke la nombro 46 estas ĝusta. Distingiveco de novaj metodoj estis tiom alta, ke neniu eĉ provis refuti iliajn rezultojn. Tiel post preskaŭ 30 jaroj, eraro pri la nombro de kromosomoj en homo korektiĝis.

Kvankam la nombro trovita per Painter hodiaŭ konsideriĝas malĝusta, sed en sia epoko kaj konsiderante la celon pro kiu oni serĉis ĝin ne estis katastrofa. Hodiaŭ ni scias, ke se en ĉelo de iu homo la nombro de kromosomoj ne estas 46, tiam la persono suferas malsanon. Hodiaŭ por ni eĉ la strukturo de kromosomoj estas studebla kaj ni plu studas la nombron de genoj sur ili (33,800,000 kemiajn literojn kiuj konsistigas parton de nia heredeca informlibro nur sur la kromosomo numero 21). Sed ni devas scii, ke ĉiam eblas erari en la scienco.

Interesa artikolo pri la temo.

3 commentaires:

Anonyme a dit...

De kie vi havas "33,800,000"? Ĉu ne centoble pli?

becxjo a dit...

Mi ne certas cxu tiu nombro estas gxusta, sed mi trovis gxin cxi tie.

becxjo a dit...

Ja vi pravas, tio estis nombro de heredecaj kodoj sur nur kromosomo 21. Mi korektis mian eraron.