К. Х. Уоддингтон - C. H. Waddington

Конрад Хэл Уоддингтон
Конрад Хэл Уоддингтон.jpg
Конрад Хэл Уоддингтон, FRS, FRSE
Родившийся8 ноября 1905 г.
Evesham, Вустершир, Англия
Умер26 сентября 1975 г. (1975-09-27) (69 лет)
Эдинбург, Шотландия
НациональностьБританский
Альма-матерКембриджский университет
ИзвестенЭпигенетический пейзаж, канализация, генетическая ассимиляция, Creode
Супруг (а)Джастин Бланко Уайт
Дети3, в том числе Кэролайн Хамфри и Дуса Макдафф
Научная карьера
ПоляБиология развития, генетика, палеонтология
УчрежденияКембриджский университет, Колледж Христа
Эдинбургский университет
Уэслианский университет
Центр экологии человека

Конрад Хэл Уоддингтон CBE ФРС FRSE (8 ноября 1905 г. - 26 сентября 1975 г.) Британский биолог развития, палеонтолог, генетик, эмбриолог и философ кто заложил основы для системная биология, эпигенетика, и эволюционная биология развития.

Хотя его теория генетическая ассимиляция имел Дарвиновский объяснение, ведущее эволюционные биологи в том числе Феодосий Добжанский и Эрнст Майр считал, что Уоддингтон использовал генетическую ассимиляцию для поддержки так называемого Ламаркиан наследование, приобретение унаследованных характеристик под воздействием окружающей среды в течение жизни организма.

У Уоддингтона были широкие интересы, в том числе поэзия и картина, а также левые политические взгляды. В его книге Научное отношение (1941) он затронул такие политические темы, как центральное планирование и похвалил марксизм как «глубокая научная философия».

Жизнь

Конрад Уоддингтон, известный как «Вад» своим друзьям и «Кон» в семье, родился в Evesham Хэлу и Мэри Эллен (Уорнер) Уоддингтон 8 ноября 1905 г.

Его семья переехала в Индию, и почти до трех лет Уоддингтон жил в Индии, где его отец работал на чайном поместье в Район Ваянад из Керала. В 1910 году, когда ему было четыре года, его отправили жить с семьей в Англию, включая его тетю, дядю и бабушку-квакер. Его родители оставались в Индии до 1928 года. В детстве он был особенно привязан к местному фармацевту и дальнему родственнику, доктору Доугу. Доиг, которого Уоддингтон называл «дедушкой», познакомил Уоддингтона с широким кругом наук от химии до геологии.[1] В течение года после сдачи вступительных экзаменов в университет Уоддингтон прошел интенсивный курс химии от Э. Дж. Холмиард. Помимо того, что он был «гениальным учителем [химии]», Холмиард познакомил Уоддингтона с «александрийцами». Гностики "и" арабский Алхимики. »Из этих уроков метафизики Уоддингтон впервые получил понимание взаимосвязанных целостный системы. Уоддингтон подумал, что это раннее образование подготовило его к Альфред Норт Уайтхед философия 1920-х и 30-х годов и кибернетика из Норберт Винер и другие в 1940-х годах.[2]

Он присутствовал Клифтонский колледж и Колледж Сидни Сассекс, Кембридж. Он взял естественные науки Tripos, получив первый диплом по геологии в 1926 году.[3] В 1928 году он получил стипендию Арнольда Герстенберга в Кембриджском университете, цель которой заключалась в том, чтобы способствовать «изучению моральной философии и метафизики среди студентов естественных наук, как мужчин, так и женщин».[4] Он стал преподавателем зоологии и был научным сотрудником Колледж Христа до 1942 года. Среди его друзей Грегори Бейтсон, Вальтер Гропиус, К. П. Сноу, Солли Цукерман, Джозеф Нидхэм, и Джон Десмонд Бернал.[5][6] Его интересы начались с палеонтология но перешел к наследственность и развитие живых существ. Он также изучал философию.

В течение Вторая Мировая Война он был вовлечен в исследование операций с королевские воздушные силы и стал научным советником главкома Прибрежное командование с 1944 по 1945 гг.

После войны, в 1947 году, он заменил Фрэнсис Альберт Элей Крю как профессор генетики животных в Эдинбургский университет.[7] Он останется в Эдинбурге на всю оставшуюся жизнь, за исключением одного года (1960–1961), когда он был научным сотрудником на факультете Центра перспективных исследований в Уэслианский университет в Мидлтауне, Коннектикут.[8] Его личные бумаги в основном хранятся в библиотеке Эдинбургского университета.

Он умер в Эдинбурге 26 сентября 1975 года.

Семья

Уоддингтон был дважды женат. От первого брака у него родился сын Джейк Уоддингтон, профессор физики Университет Миннесоты, но закончился в 1936 году. Затем он женился Маргарет Джастин Бланко Уайт, дочь писателя Эмбер Ривз, с которой у него было две дочери, антрополог Кэролайн Хамфри (1943–) и математик Дуса Макдафф (1945–).[9]

Эволюция

В начале 1930-х годов Уоддингтон и многие другие эмбриологи искали молекулы, которые будут вызывать нервную трубку амфибий. Поиски выходили за рамки технологий того времени, и большинство эмбриологов отошли от столь глубоких проблем. Однако Уоддингтон пришел к выводу, что ответы на вопросы эмбриологии лежат в генетике, и в 1935 г. Томас Хант Морган Дрозофила лаборатории в Калифорнии, хотя это было время, когда большинство эмбриологов считали, что гены не важны и просто играют роль в незначительных явлениях, таких как цвет глаз.

В конце 1930-х годов Уоддингтон разработал формальные модели того, как продукты регуляции генов могут вызывать феномены развития, показал, как механизмы, лежащие в основе Дрозофила развитие может быть изучено путем систематического анализа мутаций, которые повлияли на развитие Дрозофила крыло.[а] В период большого творчества в конце 1930-х годов он также обнаружил мутации, влияющие на клеточные фенотипы, и написал свой первый учебник по «эпигенетике развития», термин, который тогда означал внешнее проявление генетической активности.

Уоддингтон представил концепцию канализация, способность организма производить то же фенотип несмотря на вариации генотипа или окружающей среды. Он также определил механизм, названный генетическая ассимиляция который позволил бы реакции животного на стресс окружающей среды стать фиксированной частью его репертуара развития, а затем показал, что этот механизм будет работать.

В 1972 году Уоддингтон основал Центр экологии человека в Эдинбургский университет.[12]

Эпигенетический пейзаж

Waddington's эпигенетический ландшафт это метафора того, как генная регуляция модулирует развитие.[13] Среди других метафор Уоддингтон предлагает нам представить несколько шариков, катящихся с холма.[14] Мрамор пробует канавки на склоне и останавливается в самых низких точках. Эти точки представляют собой возможные клетка судьбы, то есть ткань типы. Уоддингтон ввел термин chreode чтобы представить этот процесс клеточного развития. Идея была основана на эксперименте: Уоддингтон обнаружил, что одним из эффектов мутации (которая может модулировать эпигенетический ландшафт) было влияние на дифференцировку клеток. Он также показал, как мутация может повлиять на ландшафт, и использовал эту метафору в своих обсуждениях эволюции - он подчеркнул (например, Эрнст Геккель до него), что эволюция в основном происходила за счет мутаций, которые повлияли на анатомию развития.

Генетическая ассимиляция

Waddington's генетическая ассимиляция в сравнении с Ламаркизм, Дарвиновская эволюция, а Эффект Болдуина. Все теории предлагают объяснения того, как организмы реагируют на измененную среду адаптивными наследственными изменениями.
Основная статья: Генетическая ассимиляция

Уоддингтон предложил эволюционный процесс ".генетическая ассимиляция ", как Дарвиновский механизм, который позволяет определенным приобретенным характеристикам стать наследуемыми. Согласно Навису, (2007) «Уоддингтон сосредоточил свою работу по генетической ассимиляции на признаке отсутствия поперечных жилок. Дрозофила. Эта черта часто встречается у термически обработанных мух. Через несколько поколений этот признак может быть обнаружен в популяции без применения тепла на основе скрытых генетических вариаций, которые, как утверждал Уоддингтон, были «ассимилированы».[15][16]

Неодарвинизм против ламаркизма

Теория генетической ассимиляции Уоддингтона была противоречивой. В эволюционные биологи Феодосий Добжанский и Эрнст Майр оба думали, что Уоддингтон использовал генетическую ассимиляцию для поддержки Ламаркиан наследование. Они отрицали, что генетическая ассимиляция имела место, и утверждали, что Уоддингтон просто наблюдал естественный отбор генетических вариантов, которые уже существовали в исследуемой популяции.[17] Другие биологи, такие как Уоллес Артур не согласны, написав, что «генетическая ассимиляция выглядит, но не является ламаркистской. Это частный случай эволюции фенотипическая пластичность ".[18] Адам С. Уилкинс писал, что «[Уоддингтон] при своей жизни ... широко воспринимался в первую очередь как критик неодарвиновской теории эволюции. Его критика ... была сосредоточена на том, что он считал нереалистичными,« атомистическими »моделями обоих. отбор генов и эволюция признаков ". В частности, согласно Уилкинсу, Уоддингтон чувствовал, что неодарвинисты сильно игнорировали феномен обширных взаимодействий генов и что «случайность» мутационных эффектов, постулируемая в теории, была ложной.[19] Несмотря на то, что Уоддингтон стал критически относиться к неодарвиновской синтетической теории эволюции, он все же называл себя дарвиновцем и призывал к расширенный эволюционный синтез на основе его исследования.[19][20] Рассматривая дебаты в 2015 г., системный биолог Денис Ноубл пишет, однако, что

[Уоддингтон] не называл себя ламаркианцем, но я думаю, что, раскрывая механизмы наследования приобретенных характеристик, его следует рассматривать как такового. Причина, по которой он этого не сделал, заключается в том, что Ламарк не мог представить себе процессы, которые открыл Уоддингтон. Кстати, верно и то, что Ламарк не изобретал идею наследования приобретенных характеристик. Но, независимо от того, является ли это исторически правильным или нет, сегодня мы застряли в термине «ламаркианец», обозначающем наследование характеристики, приобретенной в результате воздействия окружающей среды.[21]

Как организатор

Уоддингтон был очень активен в развитии биологии как дисциплины. Он внес свой вклад в книгу о роли наук во время войны и помог создать несколько профессиональных организаций, представляющих биологию как дисциплину.[22]

Замечательное количество его современников в Эдинбурге стали членами Королевского общества во время его пребывания там или вскоре после этого.[23] Уоддингтон был старомодным интеллектуалом, который жил в среде искусства и науки 1950-х годов и много писал. Его книга 1960 года За внешним видом; Изучение отношений между живописью и естественными науками в этом веке (Пресса Массачусетского технологического института) не только имеет прекрасные фотографии, но и все же стоит прочитать.[24] Уоддингтон был, без сомнения, самым оригинальным и важным мыслителем биология развития из домолекулярный возраст и медаль Британского общества биологии развития названа его именем.[25]

Ваддингтон стал соучредителем Института перспективных гуманитарных исследований при Эдинбургском университете в 1969 году вместе с профессором Джоном МакКуином, профессором шотландской литературы и устных традиций.[26]

Избранные работы

Книги

  • Уоддингтон, К. Х. (1939). Введение в современную генетику. Лондон: Джордж Элин и Анвин.
  • Уоддингтон, К. Х. (1940). Организаторы и гены. Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
  • Уоддингтон, К. Х. и другие (1942). Наука и этика, Джордж Аллен и Анвин.
  • Уоддингтон, К. Х. (1946). Как развиваются животные. Лондон: Джордж Аллен и Анвин.
  • Уоддингтон, К. Х. (1948). Научное отношение, Пеликан Букс
  • Уоддингтон, К. Х. (1953). Эпигенетика птиц. Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
  • Уоддингтон, К. Х. (1956). Принципы эмбриологии. Лондон: Джордж Аллен и Анвин.
  • Уоддингтон, К. Х. (1957). Стратегия генов. Лондон: Джордж Аллен и Анвин.
  • Уоддингтон, К. Х. (1959). Биологическая организация клеточной и субклеточной: материалы симпозиума. Лондон: Pergamon Press.
  • Уоддингтон, К. Х. (1960). Этическое животное. Лондон: Джордж Аллен и Анвин.
  • Уоддингтон, К. Х. (1961). Эволюционная система человека. В: Майкл Бэнтон (ред.), Дарвинизм и изучение общества. Лондон: Тависток.
  • Уоддингтон, К. Х. (1961). Природа жизни. Лондон: Джордж, Аллен и Анвин.
  • Уоддингтон, К. Х. (1962). Новые закономерности в генетике и развитии. Нью-Йорк: издательство Колумбийского университета.
  • Уоддингтон, К. Х. (1966). Принципы развития и дифференциации. Нью-Йорк: компания Macmillan.
  • Уоддингтон, К. Х. (1970). 72). За внешним видом: исследование взаимосвязи живописи и естествознания в этом веке. MIT Press.
  • Уоддингтон, К. Х., изд. (1968–72). К теоретической биологии. 4 тт. Эдинбург: Издательство Эдинбургского университета.
  • Уоддингтон, К. Х., Кенни, А., Лонге-Хиггинс, Х., Лукас, Дж. (1972). Природа разума, Эдинбург: Издательство Эдинбургского университета (1971-3 Гиффорд лекции в Эдинбурге, онлайн )
  • Уоддингтон, К. Х., Кенни, А., Лонге-Хиггинс, Х. К., Лукас, Дж. Р. (1973). Развитие разума, Эдинбург: Издательство Эдинбургского университета (1971-3 Гиффордские лекции в Эдинбурге, онлайн )
  • Waddington, C.H. (1973) ИЛИ ЖЕ. во Второй мировой войне: оперативные исследования против подводной лодки. Лондон: Elek Science.
  • Waddington, C.H., & Jantsch, E. (Eds.). (1976). (опубликовано посмертно). Эволюция и сознание: человеческие системы в переходный период. Эддисон-Уэсли.
  • Waddington, C.H. (1977) (опубликовано посмертно). Инструменты для мысли. Лондон: Кейп Джонатан.

Статьи

  • Уоддингтон, К. Х. (1942). Канализация развития и наследования приобретенных характеров. Природа 150 (3811):563–565.
  • Уоддингтон, К. Х. и Картер Т. К. (1952). Пороки развития эмбрионов мыши, вызванные трипановым синим. Природа 169 (4288):27-28.
  • Уоддингтон, К. Х. (1952). Выбор генетической основы приобретенного признака. Природа 169 (4294):278.
  • Уоддингтон, К. Х. (1953). Генетическая ассимиляция приобретенного характера. Эволюция 7:118–126.
  • Уоддингтон, К. Х. (1953). Эпигенетика и эволюция. Симпозиумы Общества экспериментальной биологии 7:186–199.
  • Уоддингтон, К. Х. (1956). Генетическая ассимиляция фенотипа биторакса. Эволюция 10:1–13.
  • Уоддингтон, К. Х. (1961). Генетическая ассимиляция. Достижения в генетике 10:257–290.
  • Уоддингтон, К. Х. (1974). Теория катастрофы эволюции. Летопись Нью-Йоркской академии наук 231:32–42.
  • Waddington, C.H. (1977) (опубликовано посмертно). Уайтхед и современная наука. Разум в природе: граница науки и философии. Эд. Джон Б. Кобб и Дэвид Р. Гриффин. Университетское издательство Америки.

Примечания

  1. ^ В этом заключалась суть подхода, получившего в 1995 г. Нобелевскую премию по медицине за Кристиан Нюсслайн-Фольхард и Эрик Ф. Вишаус[10][11]

Рекомендации

  1. ^ Робертсон, Алан. 1977 г. "Конрад Хэл Уоддингтон. 8 ноября 1905–26 сентября 1975 г." Биографические воспоминания членов Королевского общества 23, 575-622. С. 575-76. Дои:10.1098 / рсбм.1977.0022
  2. ^ Уоддингтон, К. Х. 1975. Эволюция эволюциониста. Итака, Нью-Йорк: Издательство Корнельского университета. Стр. 2.
  3. ^ Робертсон, Алан. 1977 г. "Конрад Хэл Уоддингтон. 8 ноября 1905 г. - 26 сентября 1975 г." Биографические воспоминания членов Королевского общества 23, 575-622. Стр. 577.
  4. ^ Приложение, Исторический регистр Кембриджского университета, 1921-30 гг., Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 1932, стр. 63.
  5. ^ Робертсон, Алан. 1977 г. "Конрад Хэл Уоддингтон. 8 ноября 1905 г. - 26 сентября 1975 г." Биографические воспоминания членов Королевского общества 23, 575-622. Стр. 579-580.
  6. ^ Йоксен, Эдвард. 1986. "Форма и стратегия в биологии: размышления о карьере К. Х. Уоддингтона". В История эмбриологиипод редакцией Т. Дж. Хордера, Дж. А. Витковски и К. С. Уайли. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. С. 310-11.
  7. ^ «Доброе товарищество - Хранилище - Королевское общество». blogs.royalsociety.org. Получено 23 апреля 2018.
  8. ^ «Путеводитель по Центру продвинутых исследований, 1958-1969». Wesleyan.edu. Архивировано из оригинал 14 марта 2017 г.. Получено 4 апреля 2010.
  9. ^ Робертсон, Алан. 1977. Конрад Хэл Уоддингтон. 8 ноября 1905 г. - 26 сентября 1975 г. Биографические воспоминания членов Королевского общества 23, 575-622. С. 578.
  10. ^ Винчестер, Гил (2004). "Эдвард Б. Льюис 1918-2004" (PDF). Текущая биология (опубликовано 21 сентября 2004 г.). 14 (18): R740–742. Дои:10.1016 / j.cub.2004.09.007. PMID  15380080. S2CID  32648995.
  11. ^ «Эрик Вишаус и Кристиана Нюсслейн-Фольхард: сотрудничество в поиске генов развития». iBiology. Получено 13 октября 2016.
  12. ^ "Конрад Уоддингтон". Центр экологии человека. Получено 9 ноября 2016.
  13. ^ Гольдберг, А. Д., Аллис, К. Д., и Бернштейн, Э. (2007). Эпигенетика: пейзаж обретает форму. Ячейка, 128, 635-638.
  14. ^ Аллен, Мэтью. 2015. «Под влиянием диаграммы: размышление над эпигенетическим ландшафтом К. Х. Уоддингтона». Современность 4.
  15. ^ Навис, Адам Р. (2007). "Конрад Хэл Уоддингтон". Энциклопедия проекта эмбриона. ISSN  1940-5030.
  16. ^ Петерсон, Эрик Л. (2016). Органическая жизнь: клуб теоретической биологии и корни эпигенетики. Питтсбург, Пенсильвания: Университет Питтсбурга Press. С. 220–222. ISBN  9780822944669.
  17. ^ Гилберт, Скотт Ф. (2013). Концептуальная история современной эмбриологии: Том 7: Концептуальная история современной эмбриологии. Springer. п. 205. ISBN  978-1-4615-6823-0.
  18. ^ Уоллес Артур, Эволюция: подход к развитию, 2011[страница нужна ]
  19. ^ а б Уилкинс, Адам С (2015). "Незаконченная критика неодарвиновской генетики Уоддингтона: тогда и сейчас". Биологическая теория. 3 (3): 224–232. Дои:10.1162 / биот.2008.3.3.224. S2CID  84217300.
  20. ^ Хуанг, Суй (2012). «Молекулярные и математические основы эпигенетического пейзажа Уоддингтона: рамки постдарвиновской биологии?». BioEssays. 34 (2): 149–157. Дои:10.1002 / bies.201100031. PMID  22102361. S2CID  19632484.
  21. ^ Благородный, Денис (2015). «Конрад Уоддингтон и происхождение эпигенетики». Журнал экспериментальной биологии. 218 (6): 816–818. Дои:10.1242 / jeb.120071. PMID  25788723.
  22. ^ Холл, Брайан К. (2004). «В поисках механизмов эволюционного развития: 30-летний разрыв между 1944 и 1974 годами». Журнал экспериментальной зоологии. 302 (1): 5–18. Дои:10.1002 / jez.b.20002. PMID  14760651.
  23. ^ Робертсон, Алан (1977). "Конрад Хэл Уоддингтон, 8 ноября 1905 г. - 26 сентября 1975 г.". Биографические воспоминания членов Королевского общества. 23: 575–622. Дои:10.1098 / рсбм.1977.0022. JSTOR  769627. PMID  11615737.
  24. ^ Риттербуш, П. С. (1970). "За внешностью. Исследование отношений между живописью и естественными науками в этом веке. Ч. Уоддингтон. MIT Press, Кембридж, Массачусетс, 1970. xii, 258 стр., Иллюстрации. белые иллюстрации) ". Наука. 169 (3947): 751–752. Дои:10.1126 / science.169.3947.751. ISSN  0036-8075.
  25. ^ "Медаль Уоддингтона". Британское общество биологии развития. 2015 г.. Получено 7 октября 2019.
  26. ^ «МАН в 50 лет». Эдинбургский университет. В архиве из оригинала 4 марта 2020 г.. Получено 24 июля 2020.

внешняя ссылка