Mennesket. Peter K. A. Jensen

Disse synspunkter var fremherskende indtil 1600-tallet, hvor hollænderen Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) opdagede eksistensen af sædceller (vermiculi, latin for “små orm”) i sæden. Da sædceller var meget forskellige i udseende fra blodets celler, konkluderede Leeuwenhoek, at sæden ikke kunne stamme fra blodet. I begyndelsen af 1800-tallet blev ægceller første gang observeret, og dette kunne forklare, at også kvinder kunne videreføre egenskaber til afkommet. Denne antagelse blev endeligt bekræftet i 1875, da den tyske biolog Oskar Hertwig (1849-1922) iagttog befrugtningsprocessen hos søpindsvin og så, at der i denne forbindelse sker en sammensmeltning af ægcellens og sædcellens kerner.

      To teorier om nedarvning dominerede perioden før den moderne genetiks gennembrud. Begge var baseret på ren spekulation og savnede ethvert videnskabeligt grundlag. Den ældste er teorien om pangenese, der blev udviklet i det antikke Grækenland af Hippokrates. Pangenese gik ud på, at nedarvningen af egenskaber afhang af påvirkninger formidlet af små partikler – gemmulae – rundt omkring fra hele legemet; det menneskelige foster blev stykket sammen af et sæt af disse miniaturekomponenter. Englænderen Charles Darwin (1809-1882), der især er kendt for udviklingsteorien baseret på naturlig udvælgelse, genoplivede teorien i en modificeret form (se videre nedenfor). Darwin var samtidig med Mendel, men han havde intet kendskab til sidstnævntes arbejde. Den store danske genetiker, Wilhelm Johannsen (1857-1927) opponerede kraftigt mod Darwins teori, der efter Johannsens mening var grebet ud af luften. Det var i øvrigt Johannsen, der i 1909 indførte ordet gen for Mendels Elemente. Siden er “gen” blevet den internationale betegnelse for arveanlæg.

      Den anden teori, præformationsteorien, er yngre end teorien om pangenese. Præformationsteorien sagde, at enten æg- eller sædcellen (hvilken af de to gav anledning til heftig debat) indeholdt et komplet præformeret individ i miniatureform kaldet en homunculus (latin for “lille menneske”). Fosterudvikling var derfor blot et spørgsmål om vækst. Selv Leeuwenhoek mente at kunne se konturerne af det menneskelige legeme i hver lille vermiculus. Leeuwenhoek var dog ingenlunde den første (eller sidste) videnskabsmand, der så, hvad han søgte, men som ikke var der: Leeuwenhoek så ikke en homunculus i sit mikroskop, han forestillede sig det. Homunculushypotesen antog, at sædcellen (eller ægcellen) var organiseret som et sæt af små æsker, den ene inden i den anden. Nogle sædceller indeholdt en lille pige, andre en lille dreng. Afhængigt af hvilken af de to typer, der først nåede sit bestemmelsessted i kvindens legeme under seksualakten, ville resultatet blive en dreng eller en pige. I begyndelsen af 1800-tallet havde forbedrede mikroskoper, der tillod direkte iagttagelse af bl.a. æg- og sædceller, slået præformationsteorien ud, mens pangeneseteorien som ovennævnt var mere sejlivet.

      Den store svenske naturforsker Carl von Linné (1707-1778) klassificerede alle verdens skabninger i sit store værk Systemae Naturae, der udkom første gang i 1735. Ifølge Linné var alle arter skabt af Gud som noget konstant og uforanderligt. Linné beskrev og systematiserede de enkelte arter, men han interesserede sig ikke for variationer inden for arten. Interessen herfor kom først, da man forlod dogmet om arternes konstans og fremsatte den hypotese, at arterne i deres nuværende form var skabt gennem en gradvis udvikling fra laverestående former gennem en evolution. Den franske naturalist Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) var den første, der fremsatte evolutionstanken, og han var således også den første, der definitivt brød med tanken om en skaberakt.

      Mens man tidligere opfattede dyrenes anatomiske opbygning som det primære og mente, at dyrene sekundært opsøgte det miljø, der passede bedst til deres anatomi, gør Lamarck sig til talsmand for den stik modsatte opfattelse: Miljøet er det primære, og dyrene og deres organer tilpasses sekundært til dette miljø. Langvarige miljøpåvirkninger giver en gradvis ændring af et organ i gunstig retning, og ændringen videreføres fra generation til generation. Jf. giraffens lange hals, der er opnået efter dyrets stadige søgen efter føde højt i trætoppene. Dette, at miljøet kan fremkalde en retningsbestemt ændring af genotypen (anlægspræget), er siden blevet betegnet lamarckisme. Lamarckisme er en fejlagtigt teori om, hvordan udviklingen forløber, men Lamarck og hans samtidige kendte intet til mutationer, der er tilfældige og uforudsigelige ændringer i arvemassen. Selv Darwin, der var den egentlige udformer af evolutionsteorien, kunne ikke forklare, at en forudsætning for at udviklingen skal fortsætte er, at der hele tiden skabes nye variationer (mutationer). Dette kendte Darwin ikke noget til. Han forfaldt derfor indimellem til lamarckistisk tankegang. Han kaldte som ovennævnt sin egen lamarckisme for pangenese, og faktorerne, der skulle videreføre den arvelige information, for pangener.

      August Weismann var den første, der argumenterede mod lamarckismen, idet han fremførte, at kun kønsceller, og ikke legemsceller, kan videreføre arvemassen. Derfor kunne egenskaber erhvervet i individets levetid ikke videreføres til de efterfølgende generationer. I 1890’erne udførte Weismann forsøg, hvor han skar halen af adskillige generationer af mus. Ifølge Darwins pangenese skulle de haleløse mus producere pangener, der signalerede “ingen hale”, hvorfor deres afkom skulle fødes haleløse. Men Weismanns haleløse mus blev ved med at føde mus med hale.

      Problemet om den variationsskabende mekanisme blev ikke løst, før man lærte mere om de love, der behersker nedarvningen af egenskaberne fra generation til generation. Løsningen måtte vente på den moderne genetiks udvikling, der som tidligere nævnt starter med Mendel, men først tager fart fra år 1900. Bl.a. den førnævnte danske genetiker Wilhelm Johannsen leverede afgørende evidens mod lamarckismen.

      Kromosomerne er bærere af generne

      Det kan nævnes, at genopdagelsen af Mendels arbejde og de resultater, der fulgte i kølvandet herpå, skabte en voldsom interesse for den sociale betydning af genetikken. Især var der i befolkningen en stigende bekymring over den byrde, der blev pålagt samfundet af det, der siden hen kom til at hedde de “degenererede klasser” – beboerne af fattighuse, sindssygeanstalter m.m.

      Francis Galton, fætter til og ven af Darwin, er især kendt for at have indført statistisk metode i genetikken, og han skabte herved bl.a. grundlaget for populationsgenetikken. Men Galton blev også inspireret af Darwins Arternes oprindelse (1859) til at starte et socialt og genetisk korstog, som i det lange løb fik de velkendte katastrofale konsekvenser i Europa i 1930’erne og 1940’erne. I 1883, året efter Darwins død, gav Galton sin bevægelse navnet eugenik (“god ved fødslen”).

      I de første tre årtier af det 20. århundrede skete der flere bemærkelsesværdige fremskridt: Det blev således allerede i 1902 erkendt, at kromosomerne er bærere af arvemassens enheder (generne). Æren herfor tilfalder i lige grad den amerikanske student Walter Sutton ved New Yorks Columbia universitet og tyskeren Theodor Boveri; de to nåede til samme erkendelse uafhængigt af hinanden ved at studere kromosomernes adfærd under celledelingen. Deres resultater skabte Sutton-Boveri-teorien om kromosomal nedarvning.

      Udviklingen tog for alvor fart, da amerikaneren Thomas Hunt Morgan (1866-1945) og hans studenter (“Morgans boys”) startede deres berømte arbejde ved Columbia-universitetet i New York med bananfluen, Drosophila melanogaster. Morgan var i begyndelsen skeptisk over for kromosomteorien, men hans forsøg, der blev indledt i 1907, beviste ikke desto mindre Sutton-Boveri-teorien. Morgan udførte i sit berømte “fly room” en række epokegørende forsøg, der på overbevisende måde demonstrerede, at generne findes på kromosomerne, hvor de er ordnet lineært som perler på en snor. Morgan og hans “drenge” udarbejdede metoder til kortlægning af genernes indbyrdes afstande på kromosomerne. Morgans navn lever videre i den internationale betegnelse for genetisk afstand, centimorgan.

      DNA er arvemassen

      På trods af Morgans epokegørende opdagelser forblev arvemassens kemiske natur længe uafklaret. Der var således betydelig skepsis omkring opfattelsen af DNA som arvemassen, idet man mente, at DNA-molekyler var alt for simple og uvarierede i deres opbygning til at kunne have en så grundlæggende betydning som den at være bærere af den biologiske arv.

      Opdagelsen af nukleinsyrer (DNA og RNA, se kapitel 2) var allerede sket i 1869 og tilskrives den schweiziske kemiker Johann Friedrich Miescher (1844-95). Under et studieophold i Tübingen i det sydlige Tyskland isolerede Miescher fra pusvædede bandager (der indeholder store mængder hvide blodlegemer), som han havde fået fra et lokalt hospital, et hidtil ukendt stof, som han