Re-undersøkelse antyder Paul Kammerer vitenskapelige ‘svindel’ var en ekte oppdagelse av epigenetisk arv

Paul Kammerer begikk selvmord i 1926 etter å ha blitt anklaget for svindel i sine berømte eksperimenter med «arv av oppkjøpte egenskaper» med jordmorens padde. En ny studie viser hvordan nylige fremskritt i molekylær epigenetikk og re-undersøkelse av hans beskrivelser tyder på at forsøkene faktisk var autentiske.

Den påståtte vitenskapelige svindelen Av Paul Kammerer er kanskje en av de mest kontroversielle mysteriene i biologiens historie. I begynnelsen av det 20. århundre var han en berømt evolusjonær forsker, hyllet som en «new Darwin» på Sidene I New York Times. Hans eksperimenter ga imponerende bevis på at miljømessige livserfaringer kunne ha en direkte, arvelig effekt på avkom, som opprettholdt av Hans intellektuelle forgjenger Lamarck, Og Av Darwin selv. I et av Hans mest kjente eksperimenter hadde Kammerer vist hvordan en normalt terrestrisk art, jordmorens padde, kunne gjøres for å leve og mate i vann når den ble holdt i et kunstig oppvarmet miljø. Disse modifiserte» vann » paddene la egg som vokste inn i padder med en medfødt preferanse for å leve og mate i vann, selv når de ble oppdratt i normale, uoppvarmede miljøer. I påfølgende generasjoner av vann padder, Kammerer rapportert at mannlige padder utviklet nuptial pads på fingrene. Disse er grove, mørkfargede fortykkelser av hud som vanligvis er fraværende i jordemor padder, men tilstede i andre vannelskende arter, som bruker dem til å gripe kvinner under kopiering. I tillegg krysset Kammerer en av hans modifiserte» vann » menn med en normal, ubehandlet landhunne, og oppnådde 100% vannputer i første generasjon, og om lag tre fjerdedeler vannputer i andre generasjon. Dermed ble modifiserte egenskaper arvet i Henhold Til Mendels regler for genetikk, det samme som de fleste av oss ble undervist i videregående skole.

i 1926 undersøkte stipendiat forsker G. K. Noble en fast og utslitt prøve av en eksperimentell «vann» padde. Noble fant at fingrene hadde blitt injisert med india blekk for å skape en kunstig likhet med nuptial pads. En stor skandale fulgte, og satte Kammerers hele vitenskapelige arv i tvil. Kammerer begikk selvmord kort tid etter, og selv om han la igjen brev som hevdet at hans resultater var autentiske, tolket mange selvmordet som en innrømmelse av skyld. Dermed Ble Paul Kammerer et symbol på vitenskapelig svindel, samt en kraftig historie om den ultimate feilen og vitenskapelig ugyldighet av studier i «arv av oppkjøpte egenskaper.»Denne oppfatningen Av Kammerer har fortsatt å være den vanlige oppfatningen, selv om noen stemmer har forsvart hans uskyld. Sovjetiske samtidige aksepterte ikke anklagene om bedrageri, og laget til og med en populær propagandafilm,» Salamandra » (1928), som fortalte hvordan Kammerer (som var en venstreorientert jøde) hadde blitt rammet av sine fiender i kjølvannet av Østerriksk Nazisme. På 1970-tallet skrev Den anerkjente journalisten Arthur Koestler en berømt bok, «the case of the midwife toad», som påpekte flere problemer med bedrageri beskyldninger, inkludert det faktum at prøvene hadde blitt observert av flere eksperter, som ikke burde vært lett lurt av rå blekk injeksjoner.

Det er ingen hemmelighet at selv i dag blir» arv av oppkjøpte egenskaper » ofte behandlet som en umulighet, angivelig kassert av eksperimenter som amputasjon av halen av mus i etterfølgende generasjoner, noe som aldri fører til at mus blir født uten haler. Det ble hevdet at ingen spesiell mekanisme eksisterte der miljøendringer direkte kunne endre arv, og at hvert tilsynelatende tilfelle kunne til slutt forklares av indirekte effekter av naturlig utvalg og konvensjonell genetikk. Men disse synspunktene begynte å endre seg drastisk siden 1990-tallet, sammen med fremdriften i teknikker for å studere molekylær genetikk. Disse avdekket flere molekylære mekanismer, SOM DNA-metylering, som direkte kunne forandre arv som svar på miljøet. Det moderne feltet epigenetikk studerer de endringene i genuttrykk som ikke involverer en mutasjon, men er likevel arvet i fravær av signalet eller hendelsen som initierte endringen. I løpet av det 21. århundre har eksperimenter i mus rapportert slike arvelige modifikasjoner, og identifiserer de relevante gener som har blitt endret av epigenetiske mekanismer.

i lys av disse nylige banebrytende funnene har et team av forskere fra University Of Chile (Alexander Vargas), Technical University Of Munich (Quirin Krabichler) og Linkö University (Carlos Guerrero-Bosagna) undersøkt Kammerers beskrivelser av jordmorens toad-eksperimenter , og har publisert sine konklusjoner i Går I Journal of Experimental Zoology. Situasjonen er kanskje analog med detektiver som analyserer et tidsskrift som beskriver mange mord i detalj: Det er mange muligheter til å finne ut om det passer med virkeligheten, eller bare er et fantasiarbeid. Hvis noen av De påståtte dataene I Kammerers papirer var helt ekstraordinære, utover kjente fenomener eller forklaringsmekanismer, bør vi forbli forsiktige. Hvis vitenskapen i sin tur tilbyr eksperimentelle bevis som samsvarer Med Kammerers rapporter ned til spesifikke detaljer, kan vi vurdere en større sannsynlighet for deres ekthet.

teamet konkluderte med At Kammerer beskrivelser er helt innenfor riket av muligheter avdekket av moderne epigenetikk. Dette i seg selv er et viktig alternativ til svindel og den påståtte umuligheten av forsøkene. Imidlertid bekreftet de i tillegg en veldig spesiell detalj om forsøkene: Dominans i hybridkryss vil avhenge av toads kjønn, slik at Hvis Kammerer nå krysset en landmann med en vannhunne, ville den første generasjonen være 100% landpadder, og de neste, ¾ landpadder. Slike brytere i dominans etter kjønn (også kjent som» opphavseffekter») har vært kjent for forskere i lang tid, men har bare nylig blitt forstått å skyldes epigenetiske mekanismer. Kammerer og Andre Lamarckians aldri lagt noen betydning på denne detalj, som ble nevnt som lite mer enn en nysgjerrighet. Men siden epigenetiske mekanismer produserer disse effektene i flere moderne eksperimenter, gir det en veldig spesifikk likhet, som sterkt antyder ektheten av jordmorens toad-eksperimenter. Det er ingen god grunn Til At Kammerer ville oppfinne en slik detalj hvis hans beskrivelser bare var et fantasiarbeid.

Den nye dybdestudien av Kammerers beskrivelser har også avklart flere viktige detaljer om forsøkene, som er vist å favorisere en epigenetisk mekanisme over andre diskuterte alternativer. Nyere påstander om At Kammerer ville gi skiftende og upålitelige beretninger om hans eksperimenter er også endelig forkastet av den nye studien. Gunter Wagner, en evolusjonær genetiker og professor Ved Yale University, kaller den nye studien en «spennende lesning» og «den mest grundige analysen Av Paul Kammerers primære publikasjoner til dags dato, og den eneste som har blitt utført i lys av nyere biologisk kunnskap om epigenetikk.»

Hvorfor mistet Så mange Av Kammerers samtidige eksperimentene? Sannsynligvis var de konseptuelt uforberedt på å forstå resultatene, hvorav mange er forvirrende og vanskelig å forstå uten moderne kunnskap om epigenetiske molekylære mekanismer. En spesielt viktig samtidig Av Kammerer Var William Bateson, som innførte ordet » genetikk. Bateson beskrev Resultatene av Kammerers hybridkors som «mest forbløffende», men tvilte på deres virkelighet og hevdet at inntil de ble tydelig demonstrert og bekreftet, » er vi fritatt fra å basere brede konklusjoner på hans vitnesbyrd.»

Kammerer hadde Faktisk en unik måte å tenke på for sin tid. Mens de fleste av hans samtidige ville splitte seg i motsatte» Mendelian «og» Lamarckian » band, kombinerte han de eksperimentelle prinsippene til begge tankeskolene. Han var også uvanlig Blant Lamarckians i at han ikke tror at arv av ervervet egenskaper var nødvendigvis progressiv eller gunstig, men kan også produsere nøytrale eller skadelige egenskaper.

det nye papiret av Vargas, Krabichler og Guerrero-Bosagna sammenfaller med den siste utgivelsen av en ny bok på tysk, «Der Fall Paul Kammerer» («the case Of Paul Kammerer») av journalisten Klaus Taschwer. Denne boken gir rikelig nye historiske data om de merkelige omstendighetene rundt oppdagelsen av blekk-injisert bryllups pads, sterkt tyder på at Kammerer var faktisk innrammet. Kombinert med den vitenskapelige tilnærmingen Til Vargas et al., er det nå mer bevis enn noensinne som tyder på ektheten av jordemor toad eksperimenter. Avgjørende bevis, men kan bare komme fra fornyet eksperimentering med jordmor padde. Nye molekylære teknikker vil tillate en rask vurdering av epigenetiske mekanismer, og viktige fremskritt har allerede blitt gjort som viser epigenetisk arv og opphavseffekter i andre amfibier. For ytterligere å oppmuntre til ny forskning i jordemor padde, Har Vargas et al inkludert en modell av epigenetiske mekanismer som kan forklare Kammerers resultater gjennom spesifikke forutsetninger, som kan eksperimentelt testes. Fornyet forskning i jordmor toad kan ikke bare gi lukning til en av de mest spennende mysteriene i biologiens historie, men det er også sannsynlig å generere viktige vitenskapelige fremskritt om hvordan epigenetiske mekanismer fungerer i evolusjon og tilpasning.

Moderne epigenetikk kan fjerne Kammerers navn, og utfører allerede det som sannsynligvis vil være hans uoppfylte bidrag til vitenskapen. I en ironisk siste avsnitt av hans papir på hybrid kors, Kammerer henspiller på det faktum At Mendel selv ble oversett i sin levetid: «Måtte mitt verk gå bedre enn Sin store forgjenger skrevet Av Mendel; måtte det finne sin nyttige anvendelse i vitenskap og økonomi før forfatterens død og før bestått av mange tiår!»