ויליאם בייטסון

ויליאם בייטסון (באנגלית: William Bateson, 8 באוגוסט 1861 ויטבי - 8 בפברואר 1926 מרטון, מחוז סארי) היה ביולוג אנגלי, מראשוני הגנטיקאים.
בייטסון היה הראשון שהשתמש במילה "גנטיקה" (1907) עבור מדע התורשה והמפיץ העיקרי של רעיונותיו של גרגור מנדל אחרי גילויים מחדש בשנת 1900 על ידי הוגו דה וריס וקרל קורנס. ספרו של בייטסון משנת 1894, "Materials for the Study of Variation" ("חומרים לחקר הווריאציה הביולוגית") כלל את אחד הניסוחים המוקדמים לגישה הגנטית החדשה. כיהן בשנים 1910-1910 כפרופסור לביולוגיה באוניברסיטת קיימברידג'
נבחר כחבר בחברה המלכותית בלונדון, באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית והיה חבר מתכתב מחו"ל של האקדמיה הרוסית למדעים.

ביוגרפיה

ילדות וצעירות
ויליאם בייטסון נולד בשנת 1861 בוויטבי ב St Hilda's Terrace, Ruswarp על יד ויטבי, על חוף יורקשייר כילד השני מתוך ששת ילדיהם של ויליאם הנרי בייטסון (1812–1881), פרופסור בסנט ג'ונ'ס קולג' בקיימברידג', ושל אנה אייקין (1918-1829) מייסדת (יחד עם מיליסנט פוסט) האיגוד הסופרג'יסטי של קיימברידג'. הוא היה אחיהן של העיתונאית מרגרט הייטלנד ושל ההיסטוריונית מרי בייטסון. סביו היו אנשי עסקים מליברפול - מצד האב, ריצ'רד בייטסון היה סוחר כותנה, ומצד האם - גיימס אייקן, היה סוכן ספנות.
כבר בילדותו חלם להיות חוקר בתחום הביולוגיה ובמקרה שייכשל חשב להיות רופא.
למד בבית הספר רוגבי ובקולג' סנט ג'ון בקיימברידג', בו סיים בשנת 1883 את התואר השני במדעי הטבע. בעת לימודיו הקדיש את כל מרצו למדעי הטבע ופחות העריך את הלימודים הקלאסיים, למשל. במסגרת המחוג לזואולוגיה ולאנטומיה השוואתית של אלפרד ניטון השתתף בייטסון במחקרים במעבד למורפולוגיה של פרנסיס בלפור

מחקריו הראשונים

בשנים 1883–1885 התעניין באמבריולוגיה ונסע בימי השיץ פעמיים לארצות הברית כדי לעבוד אצל ויליאם קיית' ברוקס במסגרת המעבדה הזואולוגית צ'סאפיק שבהמפטון, וירג'יניה. הוא חקר את התפתחות הבלנוגלוסוס. בלנוגלוסוס הוא אנטרופנאוסט הידוע כ"תולע - אצטרובל" והוא משתייך למיתרני-הפה (hemichordata), מערכת בעלי חיים שתיאר. יצור זה משך את סקרנותו לגבי מוצאם של בעלי החוליות.
הוא הסיק שמיתרניים התפתחו מתוך קווצי עור ומיתרני פה, תאוריה שמאוחר יותר הפכה למקובלת בחוגים המדעיים
מתחום המורפולוגיה עבר בייטסון לחקר האבולוציה והשיטות שלה. בשובו לאנגליה היה לחבר בקולג' סנט ג'ון.
מאוחר יותר, על מנת לחקור את המגוון הגנטי והתורשה, ערך בייטסון מסע לחלק המערבי של מרכז אסיה.

פועלו בתחום המגוון הביולוגי (עד שנת 1900)
לפני שנת 1900 חקר בייטסון באופן שיטתי את המגוון המבני (וריאציות מבניות) של היצורים החיים, ואת השימוש בו בחקר מנגנון האבולוציה הביולוגית.
הושפע אז על ידי גישתו של צ'ארלס דרווין ועל ידי השיטות הכמותיות ("ביומטריות") של פרנסיס גולטון.
במחקרו הראשון בתחום - "Some cases of variation in secondary sexual characteristics statistically examined" (מקרים אחדים של וריאציות במאפייני המין המשניים ומחקרם הסטטיסטי", 1892) הראה בייטסון שכמה אפיונים ביולוגיים (כמו אורך המלקחיים אצל הצבתנאים) אינם מתפזרים באוכלוסייה באופן רצוף, באופן נורמטיבי, אלא באופן בלתי רציף, מסתעף או דימורפי (בשתי צורות). קיומן הקבוע של שתי וריאציות באוכלוסייה אחת נראתה בעיניו כאתגר מול ההשקפות השכיחות אז לגבי מנגנון התורשה. "השאלה היא, אמר, האם הדימורפיזם של המקרים שהצגתי הוא סימן לתחילת ההתפלגות לשני מינים?".
בספרו משנת 1894, "-Materials for the study of variation" ("חומרים לחקר המגוון"), המשיך בבחינת המגוון הביולוגי. הוא הבחין בין שני אופנים של מגוון ביולוגי למאפיינים מסוימים - רציף (או substantive) ובלתי רציף או מסתעף (או meristic). כמו דרווין הרגיש שהכוח הבררני של האבולוציה עבד בעיקר על הווריאציות בעלי קיום בלתי רציף או מסתעף.

בייטסון ציין במאמר זה מוטציות "הומיאוטיות" (homeotic mutations), שבהן חלק גוף מסוים יכול להיות מוחלף בחלק גוף אחר. המוטציות שחקר בקרב בעלי החיים כללו דבורים בעלות רגליים במקום אנטנות (אנטנפדיה), סרטני נהרות עם תוספת חצוצרות, ואצל בני אדם - תופעות כמו פולידקטיליה, צלעות נוספות ותוספת פטמות אצל זכרים. כיום יודעים שמוטציות אלה נמצאות בגנים homeobox המפקחים על דפוסי המורפוגנזיס בעת ההתפתחות העוברית המוקדמת של בעלי החיים. פרס נובל לרפואה הוענק על גילויים בשנת 1995.

כשעדיין לא הכיר את ממצאי מחקריו של גרגור מנדל, כתב בייטסון לגבי מנגנון התורשה:
"הדרך היחידה שבה אנו מקווים להגיע לאמת היא עריכת ניסויים שיטתיים ברבייה, סוג מחקר הדורש יותר סבלנות ויותר משאבים מכל סוג אחר של מחקר ביולוגי. במוקדם או במאוחר מחקר כזה ייערך ואז נתחיל לדעת".
מנדל היה זה שכבר ערך את המחקרים אליהם ייחל בייטסון וגידל ובחן לצורך זה 28,000 צמחים.

ב-1897 דיווח בייטסון על התקדמויות חשובות מושגיות ומתודולוגיות בחקר ההשתנות או הווריאציות. טען שווריאציות בעלות אופי בלתי רציף, מסתעף, יכולים להוות את חלק הארי בהיווצרות מין חדש. הוא התפלמס עם מבקריו - מקרב ה"ביומטריקאים" - שפירשו שלא כהלכה את הגדרתו את חוסר הרציפות שבווריאציות.
"מגוון הוא בלתי רציף במקרה שכל הפרטים שבאוכלוסייה מסוימת פרים ורבים ביחד באופן חופשי, ואין רגרסיה פשוטה לצורה ממוצעת, אלא הבלטה ברורה של מגוון מסוים לעומת צורות הביניים. האופי המהותי של הווריאציה הבלתי רציפה הוא איפוא, תהיה הסיבה אשר תהיה, העובדה שקיים חוסר זהות מושלמת בין הסוג לבין הווריאציה. הווריאציה ממשיכה לשרוד ואינה מדולדלת במהלך הדורות על ידי "ההצפה על ידי ההפריה ההדדית" עליה דיבר פרנקלין ג'נקין.
בייטסון החל מדווח על סדרות ניסויים ביולוגיים שנערכו על ידי אדית סונדרס ושותפיה בכרוב האלפיני Biscutella laevigata בגנים הבוטניים של קיימברידג'.
בטבע נראים ביחד צורות שעירות וצורות חלקות של צמחים אלה, שהם זהים בכל קנה מידה אחר.
הם הפרו צורות אלה הדדית במסגרת ניסויים.
כשבחנו את בני הכלאיים, ראו שהם שומרים אותה חוסר רציפות או הסתעפות כמו בצמחים הפראים שבטושה פולס. (Tosha Falls). חוסר הרציפות או ההסתעפות היא הסימן החיצוני לעובדה שבתורשה שני המאפיינים של "חלקות" ו"שעירות" אינם מתערבבים בצורה מושלמת, והצאצאים אינם נסוגים לווריאציית ביניים אחת, אלא נשארים בשתי וריאציות.

חוקי מנדל
בערך באותה תקופה התחילו גם הוגו דה וריס (de Vries) ,קארל אריך קורנס (Correns) ואריק צ'רמק פון זייזנג, בעריכת ניסויים דומים בצמחים. אולם, להבדיל מבייטסון הם כבר התוודעו לניסויי הרבייה המקיפים בצמחים שערך מנדל בשנות ה-60 של המאה ה-19 והם לא ציטטו את עבודותיו של בייטסון. ביולי 1899 נכח דה וריס בהרצאה בחברה הבריטית להורטיקולטורה, שבה הציג בייטסון את מחקריו על המגוון הבלתי רציף, על ההצלבות הניסוייות שערך ועל משמעות מחקרים אלה להבנת התורשה. בייטסון האיץ בעמיתיו לערוך מחקרים בהיקף רחב, מתוכננים בקפידה ומנותחים סטטיסטית, מן הסוג שבלי ידיעתו, כבר נערכו על ידי מנדל ו"נתגלו" מחדש על ידי דה וריס וקורנס חצי שנה קודם לכן.

מדע הגנטיקה
בייטסון תרם להפצת רעיונותיו של גרגור מנדל בעולם האנגלו-סאקסי. נתקל בהתנגדותו של מורו לשעבר, הזואולוג וולטר פרנק רפאל ולדון, וכן של המתמטיקאי קרל פירסון (1857–1936), שפיתחו את הביומטריה.
פולמוס בין המדענים התמקד גם בניגוד בין תורת הקפיצות האבולציוניות המהירות (saltationism), שגם בייטסון דגל בה מול האבולוציה האיטית, ההדרגתית, בה דגל דרווין.
מאוחר יותר, רונלד פישר וג'ון הלדיין הראו שמוטציות דיסקרטיות אינן בסתירה עם אבולוציה הדרגתית ועזר להביא לסינתזה באבולוציוניזם המודרני.
בשנים 1908–1910 כיהן בייטסון כפרופסור לביולגיה באוניברסיטת קיימברידג'.
לאורך השנים 1900–1910 ניהל בייטסון בקיימברידג' מעין בית ספר בלתי פורמלי לגנטיקה. תלמידיו היו בעיקר תלמידות הקשורות לקולג' ניונהם וכללו, בין השאר, את אשתו, ביאטריס, ואת אחותה, פלורנס מרגרט דרהם, שהייתה לגנטיקאית. הן עזרו לו בתוכנית המחקר שלו בתקופה שהמנדליזם לא הוכר עדיין כתחום מחקר לגיטימי.
חוקרות כמו הביוכימיאית מוריאל ולדייל (לימים אונסלו) ביצעו בשנים 1902–1910 סדרות ניסויי רבייה במינים שונים של צמחים ושל בעלי חיים. ממצאיהן תמכו והרחיבו את חוקי התורשה של מנדל. הילדה בלאנש קילבי, בוגרת הקולג' ניונהם, עזרה לבייטסון לשחזר את הרבייה המוצלבת שערך מנדל באפונים. היא ערכה ניסויי רבייה עצמאיים גם בארנבים ובעופות בנטם.

בייטסון היה הראשון שהציע את השם "גנטיקה" (מהמילה היוונית "גנו" γεννώ = להוליד) עבור חקר התורשה ומדע המגוון הביולוגי, זאת במכתב שכתב ב-18 באפריל 1905 לזואולוג אדם סדג'וויק (1854–1913) מקיימברידג'.
בפומבי השתמש בייטסון לראשונה במונח "גנטיקה" בכנס הבינלאומי השלישי לרביית כלאיים בצמחים שהתקיים בלונדון ב-1906. זה קרה שלוש שנים לפני שווילהלם יוהנסן השתמש במונח "גן" כדי לתאר את יחידות המידע התורשתי.
דה וריס השתמש למעשה באותו מונח בשנת 1889, אך כינה אותו "פאנ-גן" והייתה בו הקבלה למושג "פאנ-גנסיס" של דרווין.
כמתרגם של כתבי מנדל לאנגלית, בייטסון טבע יחד עם אדית סונדרס (1945-1865) את המילה "אללומורף" (allelomorph - צורה אחרת, מיוונית) שקוצר בהמשך ל"אלל" (allele) עבור גורמים שנתגלו על ידי מנדל. הוא הנהיג גם את המונחים "הומוזיגוטי" ו"הטרוזיגוטי".

יחד עם רג'ינלד פונט (Punnet) הראה בייטסון כי יש תכונות העוברות בתורשה ביחד, תופעה שנקראה תאחיזה (linkage)
עובדה זו שנראתה לכאורה מנוגדת לממצאי מנדל, נובעת, כפי שהוכח מאוחר יותר, מהימצאותם של גנים קרובים זה לזה על אותו הכרומוזום.
בייטסון מצא בניסוייו גם תלות של תכונות מסוימות בשניים גנים או יותר. זמן רב לא הסכים בייטסון עם הסבר התאחיזה והתנגד לתאוריית הכרוזמוזומית של תומאס הנט מורגן, תוך שימוש בתאוריה תהודתית של התורשה, המבוססת על חוקי כוח ותנועה.
בסופו של דבר אחרי ביקורו אצל מורגן השתכנע וקיבל את התאוריה הכרומוזומית ואת זו של התאחיזה.

בייטסון היה גם זה שטבע את המונח "אפיסטזה" המתאר אינטראקציה גנטית בין שני מיקומים עצמאיים על הגן.

בשנת 1907 לימד בייטסון באוניברסיטת ייל, אחר כך בקיימברידג' בשנים 1908–1909. בשנים 1910–1929 ניהל את המכון ג'ון אינס להורטיקולטורה במרטון פארק במחוז סארי ועבר לגור שם עם משפחתו. נשאר בתפקיד עד יום מותו בפברואר 1926.
בזמן שעבד במכון התעניין בתורה הכרומוזומית של התורשה וקידם את המחקרים הציטולוגיים על ידי מינוים של ו.ס.פ. ניוטון וסיריל דין דרלינגטון.
בשנותיו האחרונות התיידד עם ארווין באור והרבה להתכתב איתו בנושא האאוגניקה. בסך הכל הסתייג בייטסון מהעיסוק באוגניקה.

חייו הפרטיים
ויליאם בייטסון היה נשוי משנת 1896 לקרוליין ביאטריס דרהם, אם שלושת ילדיו - מרטין, ג'ון, וגרגורי שנודע כאנתרופולוג וקיברנטיקאי. בנו הבכור, ג'ון בייטסון (1918-1898) נהרג בסוף מלחמת העולם הראשונה בגיל 20 . הבן השני, מרטין (1922-1900) התנגד לשאיפות אביו שיעסוק במדע ורצה להיות משורר ומחזאי. הוא שרד את מלחמת העולם אבל אחרי אהבה נכזבת, התאבד ב-22 באפריל 1922, בתאריך יום הולדתו, באמצעות ירי עצמי, מתחת לפסל של אנטרוס בכיכר פיקדילי בלונדון ,
לבייטסון היו שתי נכדות ונכד מבנו השלישי, גרגורי (1980-1904), והם נולדו אחרי מותו.
הביולוג והאטולוג פטריק בייטסון (2017-1938) היה נכד לאחי סבו של ויליאם בייטסון.

ויליאם בייטסון היה אתאיסט מושבע.

פרסים ואותות הוקרה
1894 - חבר בחברה המלכותית של לונדון
1904 - מדליית דרווין
1920 - המדליה המלכותית
1921 - חבר באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית
1932 - חבר מתכתב (חו"ל) של האקדמיה הרוסית למדעים
תואר דוקטור לשם כבוד של אוניברסיטת שפילד

מבחר ספרים ומאמרים
Materials for the study of variation treated to especial regard to discontinuity in the origin of species. London. 1894.
Hybridisation and cross-breeding as a method of scientific investigation. J. Roy. Hort. Soc. 24. 1899.
Problems of heredity as a subject for horticultural investigation. J. Roy. Hort. Soc. 25. 1900.
 Mendel's principle of heredity: a defence. Cambridge. 1902.
The facts of heredity in the light of Mendel's discovery. Rep. Evol. Comm. Roy. Soc. 1. 1902.
 On Mendelian heredity of three characters allelomorphic to each other. Proc. Cambridge Philos. Soc. 12. 1903.
Punnet, Hurst, Saunders and Bateson (1905): Experimental studies in the physiology of heredity. Rep. Evol. Comm. Roy. Soc. 2.
The progress of genetics since the discovery of Mendel's papers. Progr. Rei. Bot. 1. 1907.
Mendel's principles of heredity. Cambridge. 1909.
 Problems of genetics. New Haven. 1913.
 Scientific papers (R.C. Punnett ed). 2 vol. Cambridge. 1928.

לקריאה נוספת
 R.L. Kotpal Vertebrates Animal diversity II Rakesh Kumar Rastogi Publishers, New Delhi, 2010 p.25
Robert Olby William Bateson in Oxford Dictionary of National Biography
Siddharta Mukherjee - The Gene - An Intimate History, Vintage, Penguin Random House,, London 2017

קישורים חיצוניים

 
 

אתר החברה המלכותית
ביוגרפיה קצרה
James D.Watsion, David A.Micklo et al DNA from the beginning Concept 5 2002-2011
Merilyn Driver
The Pattern that connects:Gregory Bateson and the Ecology of Mind Journal of Wild Culture, 27.10.2019 ,
הביקורת על בייטסון  Donald Forsdyke 2000-2014
Donald Forsdyke - The relative roles of politics and science :William Bateson, black slavery, eugenics and speciation 2014:

הערות שוליים

בריטים שנולדו ב-1861
גנטיקאים
ביולוגים אנגלים
בוגרי אוניברסיטת קיימברידג'
אתאיסטים בריטים
בריטים שנפטרו ב-1926
זוכי המדליה המלכותית
זוכי מדליית דרווין