Современная цитологическая работа включает в себя сложность деталей, значение которых могут понять только специалисты; но мисс Stevens внесла свой вклад в открытие большой важности, и её работа будет помниться благодаря этому, когда детали подробных исследований, которые она проводила, станут частью общего корпуса знаний в этой области.
Nettie Maria Stevens была американским генетиком, которая открыла половые хромосомы. В 1905 году, вскоре после переоткрытия работы Менделя по генетике в 1900 году, она наблюдала, что самцы мучного хруща производили два типа сперматозоидов: один с крупной хромосомой и один с малой хромосомой. Когда сперматозоид с крупной хромосомой оплодотворял яйцо, появлялось женское потомство, а когда сперматозоид с малой хромосомой оплодотворял яйцо, появлялось мужское потомство. Пара половых хромосом, которую она изучала, позже стала известна как X и Y хромосомы.
Ранняя жизнь
Nettie Maria Stevens родилась 7 июля 1861 года в Cavendish, Vermont, у Julia Adams и Ephraim Stevens. В 1863 году, после смерти её матери, её отец женился повторно, и семья переехала в Westford, Massachusetts. Её отец работал плотником и зарабатывал достаточно денег, чтобы обеспечить Nettie и её сестру Emma хорошим образованием в средней школе.
Образование
Во время учёбы Stevens была одной из лучших учениц в классе. Она и её сестра Emma были двумя из трёх женщин, которые закончили Westford Academy между 1872-1883 годами. После выпуска в 1880 году Stevens переехала в Lebanon, New Hampshire, где преподавала в средней школе зоологию, физиологию, математику, английский язык и латынь. После трёх лет она вернулась в Vermont, чтобы продолжить учёбу. Stevens продолжала своё образование в Westfield Normal School, ныне Westfield State University. Она завершила четырёхлетний курс за два года и закончила его с самыми высокими баллами в классе. Ища дополнительное образование в науках, в 1896 году Stevens поступила в недавно основанный Stanford University, где получила степень B.A. в 1899 году и степень M.A. по биологии в 1900 году. Она всё больше сосредотачивалась на гистологии после завершения одного года аспирантуры по физиологии под руководством Oliver Peebles Jenkins и его бывшего студента и ассистента-профессора Frank Mace MacFarland.
После изучения физиологии и гистологии в Stanford, Stevens поступила в Bryn Mawr College, чтобы получить степень Ph.D. в цитологии. Она сосредоточила своё докторское исследование на таких темах, как регенерация в примитивных многоклеточных организмах, структура одноклеточных организмов, развитие сперматозоидов и яйцеклеток, половые клетки насекомых и клеточное деление в морских ежах и червях. Во время своего аспирантства в Bryn Mawr Stevens была названа President's European Fellow и провела год 1901-02 на Zoological Station в Naples, Italy, где она работала с морскими организмами, и в Zoological Institute Университета Würzburg, Germany. Вернувшись в Соединённые Штаты, её научным руководителем был генетик Thomas Hunt Morgan. Кроме того, опыты Stevens были под влиянием работы бывшего руководителя отделения биологии Edmund Beecher Wilson, который переехал в Columbia University в 1891 году. Stevens получила степень Ph.D. от Bryn Mawr в 1903 году и оставалась в колледже в качестве научного сотрудника по биологии в течение года. Она продолжала работать там в качестве лектора по экспериментальной морфологии ещё один год и работала в Bryn Mawr в качестве доцента по экспериментальной морфологии с 1905 года до своей смерти. Ей предложили должность, которую она давно искала, должность профессора-исследователя в Bryn Mawr College, незадолго до того как рак отнял её жизнь, но она не смогла принять её из-за своего плохого здоровья.
После получения степени Ph.D. от Bryn Mawr, Stevens была награждена ассистентской должностью в Carnegie Institute of Washington в 1904-1905 годах. Постдокторский год работы Stevens в Carnegie Institution требовал поддержки стипендии, и как Wilson, так и Morgan написали рекомендации от её имени. Она подала заявку на финансирование исследований по наследственности, связанной с законами Менделя, в частности определению пола. После получения гранта она использовала половые клетки тлей для изучения возможных различий в наборах хромосом между двумя полами. Одна статья, написанная в 1905 году, принесла Stevens награду в размере $1000 за лучшую научную работу, написанную женщиной. Её основная работа по определению пола была опубликована Carnegie Institution of Washington в двухчастной монографии «Studies in Spermatogenesis», которая подчеркивала её всё более многообещающее внимание к исследованиям определения пола и наследования, связанного с хромосомами. В 1908 году Stevens получила стипендию Alice Freeman Palmer Fellowship от Association of Collegiate Alumnae, теперь American Association of University Women. В течение этого года стипендии Stevens снова проводила исследования на Naples Zoological Station и в Университете Würzburg, помимо посещения лабораторий по всей Европе.
Карьера
Stevens была одной из первых американских женщин, признанных за её вклад в науку. Большая часть её исследований была проведена в Bryn Mawr College. Самое высокое звание, которого она достигла, было Associate in Experimental Morphology с 1905 по 1912 год. В Bryn Mawr она расширила области генетики, цитологии и эмбриологии.
Хотя Stevens не имела должности в университете, она сделала карьеру, проводя исследования в ведущих морских станциях и лабораториях. Её список из 38 публикаций включает несколько важных вкладов, которые способствовали развитию возникающих концепций хромосомной наследственности. Экспериментируя на половых клетках, Stevens интерпретировала свои данные, чтобы заключить, что хромосомы играют роль в определении пола во время развития. В результате своего исследования Stevens предоставила критически важные доказательства в пользу менделевских и хромосомных теорий наследственности.
Используя наблюдения хромосом насекомых, Stevens обнаружила, что у некоторых видов хромосомы различаются между полами, и когда происходит разделение хромосом при образовании сперматозоидов, это различие приводит к появлению женского или мужского потомства. Её открытие было первым случаем, когда наблюдаемые различия хромосом можно было связать с наблюдаемым различием фенотипа или физических характеристик, то есть является ли индивид мужским или женским. Эта работа была опубликована в 1905 году. Её продолжающиеся эксперименты использовали различные виды насекомых. Она определила малую хромосому, известную в настоящее время как Y хромосома, в мучном хрусче Tenebrio. Она пришла к выводу, что хромосомная основа пола зависит от меньшей Y хромосомы, переносимой самцом. Яйцо, оплодотворённое сперматозоидом, несущим малую хромосому, становится самцом, а яйцо, оплодотворённое сперматозоидом с большей хромосомой, становится самкой.
Изучая ткань яйца и процесс оплодотворения у тлей, мучных хрущей, жуков и мух, Stevens заметила, что существуют хромосомы, которые находятся в малых-больших парах, известных теперь как пары хромосом XY, и она также видела хромосомы, которые были неспаренными, XO. Hermann Henking ранее изучал хромосомы огнёвки и заметил хромосому, теперь называемую X, но не нашёл малую хромосому, теперь называемую Y. Stevens поняла, что предыдущая идея Clarence Erwin McClung о том, что X хромосома определяет пол, была неправильной, и что определение пола на самом деле происходит из-за наличия или отсутствия малой Y хромосомы. Stevens не назвала хромосомы X или Y. Их текущие названия появились позже. Edmund Wilson работал над сперматогенезом одновременно с исследованиями Stevens. Он провёл цитологическое исследование только семенников, то есть он не изучал женские половые клетки яйца, а только мужские половые клетки сперму в своих исследованиях. Его статья указывала, что яйца были слишком жирными для его процедур окрашивания. После прочтения работ, описывающих открытия Stevens, Wilson переиздал свою оригинальную работу и в сноске признал Stevens за открытие половых хромосом.
В Bryn Mawr, после её публикаций 1905-1906 годов, Stevens разводила и изучала мух Drosophila melanogaster в лаборатории. Она работала с ними в качестве предметов своего исследования в течение нескольких лет, прежде чем Morgan принял их в качестве своего модельного организма.
Половая дискриминация
Хотя Stevens и Wilson оба работали над хромосомным определением пола, многие авторы приписывали открытие только Wilson. Кроме того, Thomas Hunt Morgan получил кредит за открытие половых хромосом, хотя во время этих цитологических открытий он возражал против интерпретаций Wilson и Stevens. Признание Morgan пришло отчасти от его работы над половой связью мутантного гена white мух-дрозофил и особенно было усилено его Нобелевской премией в 1933 году. Stevens не была даже признана сразу после своего открытия. Например, Morgan и Wilson были приглашены выступить на конференции, чтобы представить свои теории об определении пола в 1906 году, но Stevens не была приглашена выступить.
После смерти Nettie Stevens, Thomas Hunt Morgan написал обширный некролог для журнала Science. В этой статье Morgan сказал, что у неё была «доля в открытии большой важности». Он продолжил в некрологе описывать в деталях последствия этой работы. Однако Morgan также утверждал, что она подтвердила гипотезу McClung о половых хромосомах, когда она на самом деле опровергла его основное утверждение о том, что большая X хромосома определяет пол. Morgan признал параллельные, но менее полные и убедительные исследования Wilson как создание «совместного открытия» с Stevens. Но Wilson сказал в более позднюю сноску, что открытие принадлежит ей. Также Morgan утверждал, что Stevens казалась «иногда недостаточно обладающей тем видом вдохновения, который использует простой факт открытия для более широкого видения». Очевидно, Morgan забыл о том, что она часто исключалась из научного диалога, например, она не была приглашена выступать на встречах, где он и Wilson излагали теорию половых хромосом. В своём учебнике «The Mechanism of Genetics», опубликованном в 1915 году, он не признал ни Stevens, ни Wilson за открытие половых хромосом. Он описал половую связь белого гена в главе сразу же перед той, в которой описал результаты Stevens без упоминания её имени, подразумевая, что анализ половой связи его собственной лаборатории был основой, на которой следует понимать определение пола. На первый взгляд это упущение кажется несправедливым, но он исключил кредит для многих других исследователей, включая Alfred Sturtevant, который открыл связь в лаборатории Morgan в качестве студента бакалавриата. Никто не был признан за это открытие или ряд других, поэтому её упущение в его учебнике не обязательно должно быть вызвано сексизмом. В более раннем письме с рекомендацией он написал: «Из аспирантов, которых я имел в течение последних двенадцати лет, у меня не было никого, кто был бы столь же способен и независим в исследовании, как мисс Stevens.»
Смерть
В возрасте 50 лет и всего 9 лет спустя после завершения своей Ph.D., Stevens умерла от рака молочной железы 4 мая 1912 года в Baltimore, Maryland. Её карьера была короткой, но она опубликовала примерно 40 статей. Она никогда не была замужем и не имела детей. Она была похоронена на кладбище в Westford, Massachusetts рядом с могилами её отца Ephraim и её сестры Emma.
Наследие
В 1994 году Stevens была введена в National Women's Hall of Fame.
Чтобы отпраздновать её 155-летний день рождения, 7 июля 2016 года Google создала doodle, показывающий Stevens смотрящей через микроскоп на XY хромосомы.
5 мая 2017 года Westfield State University почтила Stevens через церемонию присвоения имени Dr. Nettie Maria Stevens Science and Innovation Center. Центр является местом, где размещаются все связанные со STEM программы обучения университета по сестринскому делу и связанным со здоровьем наукам, химическим и физическим наукам, биологии, экологической науке и программе магистратуры, который тогда скоро должен был быть запущен, в области исследований врача.
