Die moderne zytologische Arbeit beinhaltet eine Fülle von Details, deren Bedeutung nur der Fachmann würdigen kann; aber Miss Stevens hatte einen Anteil an einer wichtigen Entdeckung, und ihre Arbeit wird dafür in Erinnerung bleiben, wenn die Feinheiten der detaillierten Untersuchungen, die sie durchführte, in den allgemeinen Bestand des Faches eingegangen sind.
Nettie Maria Stevens war eine amerikanische Genetikerin, die Geschlechtschromosomen entdeckte. 1905, kurz nach der Wiederentdeckung von Mendels Papier zur Genetik im Jahr 1900, beobachtete sie, dass männliche Mehlwürmer zwei Arten von Spermien produzierten, eine mit einem großen Chromosom und eine mit einem kleinen Chromosom. Wenn das Sperma mit dem großen Chromosom Eier befruchtete, entstanden weibliche Nachkommen, und wenn das Sperma mit dem kleinen Chromosom Eier befruchtete, entstanden männliche Nachkommen. Das Paar von Geschlechtschromosomen, das sie untersuchte, wurde später als X- und Y-Chromosomen bekannt.
Frühes Leben
Nettie Maria Stevens wurde am 7. Juli 1861 in Cavendish, Vermont, geboren, als Tochter von Julia née Adams und Ephraim Stevens. 1863, nach dem Tod ihrer Mutter, heiratete ihr Vater erneut und die Familie zog nach Westford, Massachusetts. Ihr Vater arbeitete als Zimmermann und verdiente genug Geld, um Nettie und ihrer Schwester Emma eine gute Ausbildung bis zur High School zu ermöglichen.
Ausbildung
Während ihrer Ausbildung gehörte Stevens zu den besten ihrer Klasse. Sie und ihre Schwester Emma waren 2 der 3 Frauen, die zwischen 1872 und 1883 von der Westford Academy graduierten. Nach ihrem Abschluss 1880 zog Stevens nach Lebanon, New Hampshire, um in der High School Zoologie, Physiologie, Mathematik, Englisch und Latein zu unterrichten. Nach drei Jahren kehrte sie nach Vermont zurück, um ihre Studien fortzusetzen. Stevens setzte ihre Ausbildung an der Westfield Normal School, heute Westfield State University, fort. Sie absolvierte den vierjährigen Kurs in zwei Jahren und graduierte mit den höchsten Noten ihrer Klasse. Auf der Suche nach zusätzlicher naturwissenschaftlicher Ausbildung schrieb sich Stevens 1896 an der neu gegründeten Stanford University ein, wo sie 1899 ihren B.A. und 2000 ihren M.A. in Biologie erhielt. Sie konzentrierte sich zunehmend auf Histologie, nachdem sie ein Jahr Graduiertenarbeit in Physiologie unter Oliver Peebles Jenkins und dessen ehemaliger Studentin und Assistenzprofessorin Frank Mace MacFarland abgeschlossen hatte.
Nach dem Studium von Physiologie und Histologie an der Stanford, schrieb sich Stevens am Bryn Mawr College ein, um ihren Ph.D. in Zytologie zu verfolgen. Sie konzentrierte ihre Doktorandenstudien auf Themen wie Regeneration in primitiven mehrzelligen Organismen, die Struktur einzelliger Organismen, die Entwicklung von Spermien und Eiern, Keimzellen von Insekten und Zellteilung in Seesternen und Würmern. Während ihrer Graduiertenstudien am Bryn Mawr College wurde Stevens als President's European Fellow benannt und verbrachte ein Jahr 1901–02 an der Zoologischen Station in Neapel, Italien, wo sie mit Meeresorganismen arbeitete, und am Zoologischen Institut der Universität Würzburg, Deutschland. Nach ihrer Rückkehr in die Vereinigten Staaten war ihr Ph.D.-Berater der Genetiker Thomas Hunt Morgan. Darüber hinaus wurden Stevens' Experimente von der Arbeit des ehemaligen Leiters der Biologieabteilung, Edmund Beecher Wilson, beeinflusst, der 1891 zur Columbia University wechselte. Stevens erhielt ihren Ph.D. von Bryn Mawr 1903 und blieb ein Jahr lang als Forschungsassistentin für Biologie am College. Sie setzte ihre Arbeit als Leserin in experimenteller Morphologie für ein weiteres Jahr fort und arbeitete von 1905 bis zu ihrem Tod am Bryn Mawr als Associate in experimenteller Morphologie. Ihr wurde die Position angeboten, die sie lange gesucht hatte, als Forschungsprofessorin am Bryn Mawr College, kurz bevor Krebs ihr Leben nahm, aber sie konnte sie aufgrund ihrer schlechten Gesundheit nicht annehmen.
Nach ihrem Ph.D. von Bryn Mawr wurde Stevens 1904–1905 mit einer Forschungsassistenz am Carnegie Institute of Washington ausgezeichnet. Stevens' postdoktorales Jahr am Carnegie Institution erforderte Stipendienunterstützung, und sowohl Wilson als auch Morgan schrieben Empfehlungen in ihrem Namen. Sie beantragte Mittel für Forschungen zur Vererbung im Zusammenhang mit Mendels Gesetzen, insbesondere zur Geschlechtsbestimmung. Nach Erhalt des Zuschusses verwendete sie Keimzellen von Blattläusen, um mögliche Unterschiede in Chromosomensätzen zwischen den beiden Geschlechtern zu untersuchen. Ein 1905 verfasster Aufsatz brachte Stevens einen Preis von 1.000 Dollar für das beste wissenschaftliche Papier ein, das von einer Frau geschrieben wurde. Ihre Hauptarbeit zur Geschlechtsbestimmung wurde vom Carnegie Institution of Washington in der zweiteiligen Monographie „Studies in Spermatogenesis" veröffentlicht, die ihren zunehmend vielversprechenden Fokus auf Geschlechtsbestimmungsstudien und chromosomale Vererbung hervorhob. 1908 erhielt Stevens das Alice Freeman Palmer Fellowship von der Association of Collegiate Alumnae, jetzt die American Association of University Women. Während dieses Stipendienjahres führte Stevens erneut Forschungen an der Zoologischen Station Neapel und der Universität Würzburg durch und besuchte auch Laboratorien in ganz Europa.
Karriere
Stevens war eine der ersten amerikanischen Frauen, die für ihren Beitrag zur Wissenschaft anerkannt wurden. Der Großteil ihrer Forschung wurde am Bryn Mawr College durchgeführt. Der höchste Rang, den sie erreichte, war Associate in Experimental Morphology 1905–1912. Am Bryn Mawr erweiterte sie die Bereiche Genetik, Zytologie und Embryologie.
Obwohl Stevens keine Universitätsposition hatte, machte sie sich eine Karriere, indem sie an führenden Meeresforschungsstationen und Laboratorien forschte. Ihre Bilanz von 38 Publikationen umfasst mehrere große Beiträge, die die aufstrebenden Konzepte der chromosomalen Vererbung vorantreiben. Durch Experimente an Keimzellen interpretierte Stevens ihre Daten so, dass Chromosomen eine Rolle bei der Geschlechtsbestimmung während der Entwicklung spielen. Als Ergebnis ihrer Forschung lieferte Stevens kritische Beweise für Mendelsche und chromosomale Vererbungstheorien.
Mit Hilfe von Beobachtungen von Insektenchromosomen entdeckte Stevens, dass Chromosomen bei einigen Arten zwischen den Geschlechtern unterschiedlich sind und wenn die Chromosomensegregation bei der Spermienbildung auftritt, führt dieser Unterschied zu Ergebnissen weiblicher versus männlicher Nachkommen. Ihre Entdeckung war das erste Mal, dass beobachtbare Unterschiede von Chromosomen mit einem beobachtbaren Unterschied im Phänotyp oder physikalischen Attributen, d.h. ob ein Individuum männlich oder weiblich ist, verbunden werden konnten. Diese Arbeit wurde 1905 veröffentlicht. Ihre laufenden Experimente verwendeten eine Reihe von Insekten. Sie identifizierte das kleine Chromosom, das heute als Y-Chromosom in dem Mehlwurm Tenebrio bekannt ist. Sie folgerte, dass die chromosomale Grundlage des Geschlechts vom kleineren Y-Chromosom abhängt, das vom Mann getragen wird. Ein Ei, das durch ein Sperma mit dem kleinen Chromosom befruchtet wird, wird ein Mann, während ein Ei, das durch ein Sperma mit dem größeren Chromosom befruchtet wird, weiblich wird.
Bei der Untersuchung von Eigewebsel und dem Befruchtungsprozess bei Blattläusen, Mehlwürmern, Käfern und Fliegen beobachtete Stevens, dass es Chromosomen gab, die in klein-großen Paaren vorhanden waren, die heute als XY-Chromosomenpaare bekannt sind, und sie beobachtete auch Chromosomen, die ungepaart waren, XO. Hermann Henking hatte früher Feuererwanzenchromosomen studiert und bemerkte das Chromosom, das heute X genannt wird, fand aber das kleine Chromosom nicht, das heute Y genannt wird. Stevens erkannte, dass die frühere Idee von Clarence Erwin McClung, dass das X-Chromosom das Geschlecht bestimmt, falsch war und dass die Geschlechtsbestimmung tatsächlich auf das Vorhandensein oder Fehlen des kleinen Y-Chromosoms zurückzuführen ist. Stevens benannte die Chromosomen nicht X oder Y. Ihre heutigen Namen kamen später. Edmund Wilson arbeitete gleichzeitig mit Stevens' Studien an Spermatogenesepräparationen. Er führte eine zytologische Untersuchung nur an den Hoden durch, d.h. er untersuchte nicht die weiblichen Keimzellen Eier, sondern nur die männlichen Keimzellen Sperma in seinen Studien. Sein Papier besagte, dass Eier für seine Färbeverfahren zu fettig waren. Nach dem Lesen der Papiere, die Stevens' Entdeckungen beschreiben, gab Wilson sein ursprüngliches Papier neu aus und erkannte Stevens in einer Fußnote für die Entdeckung von Geschlechtschromosomen an.
Am Bryn Mawr züchtete Stevens nach ihren Publikationen von 1905–6 Drosophila melanogaster Fruchtfliegen im Labor. Sie arbeitete mit diesen als Forschungssubjekte mehrere Jahre lang, bevor Morgan sie als sein Modellorgan annahm.
Geschlechterdiskriminierung
Obwohl sowohl Stevens als auch Wilson an der chromosomalen Geschlechtsbestimmung arbeiteten, haben viele Autoren Wilson allein die Entdeckung zugerechnet. Darüber hinaus wird Thomas Hunt Morgan die Entdeckung von Geschlechtschromosomen zugerechnet, obwohl er sich zum Zeitpunkt dieser zytologischen Entdeckungen gegen die Interpretationen von Wilson und Stevens aussprach. Morgans Anerkennung kam teilweise von seiner Arbeit zur Geschlechtsverknüpfung des weißen Mutantengens von Fruchtfliegen und wurde besonders durch seinen Nobelpreis 1933 erhöht. Stevens wurde nicht einmal unmittelbar nach ihrer Entdeckung anerkannt. Zum Beispiel wurden Morgan und Wilson 1906 eingeladen, auf einer Konferenz ihre Theorien zur Geschlechtsbestimmung zu präsentieren, aber Stevens wurde nicht eingeladen zu sprechen.
Nach Nettie Stevens' Tod schrieb Thomas Hunt Morgan einen umfangreichen Nachruf für die Zeitschrift Science. In diesem Artikel sagte Morgan, sie hätte „einen Anteil an einer wichtigen Entdeckung". Er fuhr im Nachruf fort, die Auswirkungen dieser Arbeit eingehend zu beschreiben. Morgan behauptete jedoch auch, dass sie McClings Hypothese über Geschlechtschromosomen bestätigt habe, obwohl sie tatsächlich seine Hauptbehauptung widerlegte, dass das größere X-Chromosom das Geschlecht bestimmt. Morgan erkannte Wilsons parallele, aber weniger vollständige und überzeugende Studien als eine „gemeinsame Entdeckung" mit Stevens an. Aber Wilson sagte in einer späteren Fußnote, dass sie die Entdeckung gemacht hatte. Morgan behauptete auch, Stevens schien manchmal „eine Art Inspiration zu vermissen, die die einfache Tatsache der Entdeckung für eine breitere Vision nutzt". Offenbar vergaß Morgan die Tatsache, dass sie oft vom wissenschaftlichen Dialog ausgeschlossen war, zum Beispiel wurde sie nicht eingeladen, auf den Meetings zu sprechen, auf denen er und Wilson die Theorie der Geschlechtschromosomen darlegten. In seinem Lehrbuch „The Mechanism of Genetics", das 1915 veröffentlicht wurde, kredidierte er weder Stevens noch Wilson mit der Entdeckung von Geschlechtschromosomen. Er beschrieb die Geschlechtsverknüpfung des weißen Gens in dem Kapitel unmittelbar vor dem, in dem er Stevens' Ergebnisse beschrieb, ohne ihren Namen zu erwähnen, was impliziert, dass die Geschlechtsverknüpfungsanalyse seines eigenen Labors die Grundlage sein sollte, auf der man Geschlechtsbestimmung verstehen sollte. Auf den ersten Blick scheint diese Auslassung unfair zu sein, aber er ließ Kredite für viele andere Forscher weg, einschließlich Alfred Sturtevant, der die Verknüpfung in Morgans eigenem Labor als Student im Undergraduate entdeckte. Niemand wurde mit dieser Entdeckung oder einer Reihe anderer kredidiert, daher muss ihre Auslassung in seinem Lehrbuch nicht auf Sexismus zurückzuführen sein. In einem früheren Empfehlungsschreiben schrieb er: „Von den Graduiertenstudenten, die ich in den letzten zwölf Jahren hatte, hatte ich niemanden, der so fähig und unabhängig in der Forschung war wie Miss Stevens."
Tod
Mit 50 Jahren und nur 9 Jahre nach Abschluss ihres Ph.D., starb Stevens am 4. Mai 1912 in Baltimore, Maryland, an Brustkrebs. Ihre Karrierespanne war kurz, aber sie veröffentlichte etwa 40 Papiere. Sie heiratete nie und hatte keine Kinder. Sie wurde auf dem Friedhof von Westford, Massachusetts, neben den Gräbern ihres Vaters Ephraim und ihrer Schwester Emma beerdigt.
Vermächtnis
1994 wurde Stevens in die National Women's Hall of Fame aufgenommen.
Um ihren 155. Geburtstag zu feiern, erstellte Google am 7. Juli 2016 einen Doodle, das Stevens zeigt, die durch ein Mikroskop auf XY-Chromosomen schaut.
Am 5. Mai 2017 würdigte die Westfield State University Stevens durch die Namensgebungszeremonie des Dr. Nettie Maria Stevens Science and Innovation Center. Das Zentrum ist, wo sich alle naturwissenschaftlichen Studiengänge der Universität in Krankenpflege und alliierten Gesundheitsberufen, chemischen und physikalischen Wissenschaften, Biologie, Umweltwissenschaften und dem damals bald gestarteten Masterstudiengang in Physician Assistant Studies befinden.
