Эрнест Эверетт Джаст

Краткая биография

Жизнь и работа

В начале XX века оплодотворение оставалось одной из фундаментальных загадок биологии. Было понятно, что сперматозоид встречается с яйцеклеткой и запускает развитие нового организма, но последовательность событий на самой границе клетки была известна гораздо хуже. Почему после проникновения одного сперматозоида яйцеклетка меняется? Как она реагирует на этот контакт? И почему в норме внутрь не должны один за другим проникать другие сперматозоиды? Эти вопросы стали центральными в научной работе Эрнеста Эверетта Джаста.

Джаст родился 14 августа 1883 года в Чарлстоне, штат Южная Каролина. После учёбы в Kimball Union Academy он поступил в Дартмутский колледж и окончил его в 1907 году magna cum laude. Вскоре он начал преподавать в Университете Говарда. Решающее значение для его научной карьеры имело знакомство с эмбриологом Фрэнком Лилли и работа в Морской биологической лаборатории в Вудс-Холе. Здесь Джаст получил возможность исследовать живые яйцеклетки морских ежей, песчаных долларов и морских червей — организмов, особенно удобных для непосредственного наблюдения оплодотворения.

Для Джаста было принципиально важно работать с клетками, которые сохраняли нормальное физиологическое состояние. Он считал, что исследователь может получить ошибочную картину, если слишком сильно изменит температуру, солёность или химический состав среды либо повредит клетку при подготовке эксперимента. Поэтому он уделял необычно большое внимание обращению с яйцеклетками и условиям их содержания. Такой подход позволял наблюдать не просто фиксированные стадии, а сам процесс оплодотворения живой клетки.

Особенно Джаста интересовала поверхность яйцеклетки и расположенная непосредственно под ней клеточная кора. В серии экспериментов он наблюдал, как после контакта со сперматозоидом изменения распространяются от места его проникновения по поверхности яйца. В работе 1919 года о песчаном долларе Echinarachnius parma он подробно исследовал кортикальный ответ яйцеклетки на осеменение. Позднее он продолжил анализ этой реакции и показал, насколько существенна сама клеточная кора для нормального оплодотворения.

Эти наблюдения оказались связаны с другой важнейшей проблемой — полиспермией, то есть проникновением в яйцеклетку более одного сперматозоида. Для нормального развития многим животным необходимо резко снизить вероятность такого события после успешного оплодотворения. Джаст исследовал быстрые изменения свойств поверхности яйца и более медленные структурные перестройки, сопровождающиеся отделением оболочки от поверхности клетки. В исторической литературе его работы связывают с изучением быстрых и медленных блоков полиспермии. Современная биология описывает их молекулярные и электрические механизмы значительно подробнее, чем это было возможно во времена Джаста, но его эксперименты помогли сделать саму динамическую реакцию поверхности яйцеклетки центральной частью проблемы оплодотворения.

Из этих исследований выросла более общая идея Джаста: поверхность клетки — не пассивная оболочка, отделяющая содержимое клетки от внешнего мира. Она активно участвует в восприятии сигналов, взаимодействии с окружающей средой и последующем развитии. Он распространял этот взгляд и на ранние стадии эмбриогенеза, исследуя деление клеток, их сцепление, изменения водного обмена и экспериментальный партеногенез. В 1939 году Джаст собрал многие из этих идей в книге The Biology of the Cell Surface.

Научный путь Джаста проходил в условиях расовой сегрегации в США. Он был первым афроамериканцем, работавшим и обучавшимся в Морской биологической лаборатории, а в 1915 году стал первым лауреатом медали Спингарна NAACP. Докторскую степень по зоологии он получил в Чикагском университете в 1916 году. Несмотря на международную научную репутацию, возможности для полноценной исследовательской карьеры в США оставались для него ограниченными, поэтому значительную часть исследований 1920–1930-х годов он проводил в европейских лабораториях, в том числе в Италии, Германии и Франции.

Джаст опубликовал более семидесяти научных работ и две книги. Он умер 27 октября 1941 года. Его вклад важен не только отдельными наблюдениями за оплодотворением. Работы Джаста показали, насколько много событий происходит именно на границе клетки с окружающей средой — там, где сперматозоид впервые встречается с яйцеклеткой и где за считаные мгновения начинается перестройка, определяющая дальнейшую судьбу клетки.