Spre sfârşitul secolului al XIX-lea, generaţia de după Charles Darwin a iniţiat o revoluţie în biologie întreprinzându-se cercetări pentru descoperirea bazei fizice a eredităţii. Progresele chimiei şi microscopiei clarificaseră noţiunea de celulă, care era deja recunoscută drept unitatea de bază a organismelor vii.

S-a descoperit că atunci când celulele se divizează pot fi observaţi în interiorul lor mici corpusculi ca nişte fire, care se dublează şi care migrează la fiecare celulă-fiică. Aceşti cromozomi au fost descoperiţi şi numiţi ca atare prin 1880, dar funcţia lor a rămas necunoscută vreme de două decenii, moment în care s-a emis ipoteza că ei ar fi purtătorii informaţiei genetice.

Spre sfârşitul primului deceniu al secolului XX, Thomas Hunt Morgan a demonstrat că această ipoteză este corectă şi că genele sunt localizate în cromozomi. Morgan este principalul fondator a ceea ce avea să se numească ulterior teoria cromozomială a eredităţii.

Provenind dintr-o ilustră familie din Kentucky, Thomas Hunt Morgan s-a născut pe 25 septembrie 1866 la Lexington. Tatăl lui, Charlton Hunt Morgan, care fusese pe vremuri consul american în Sicilia, conducea o manufactură şi se înrudea, printre alţii, şi cu J. Pierpont Morgan, marele bancher. Mama lui, Ellen Key Morgan, era strănepoata lui Francis Scott Key, compozitorul „Stindardului înstelat".

În copilărie, Thomas a manifestat interes pentru istoria naturală, colecţionând ouă de păsări şi fosile. La 16 ani s-a înscris la Kentucky State College (astăzi University of Kentucky), alergând drept subiect principal de studiu zoologia, în care şi-a luat diploma în 1866. Apoi a început să studieze morfologia - structura animalelor şi a plantelor - la Universitatea Johns Hopkins, unde a obţinut doctoratul, în anul 1890, cu o disertaţie pe tema păianjenilor de mare - pycnogonidele, care trăiesc pe fundul oceanului.

După doctorat a urmat un curs de un an la Napoli, Italia, apoi a început să predea la Bryn Mawr, în 1891. În 1904, după ce-şi câştigase reputaţia de experimentator, el s-a mutat la Columbia University, unde şi-a desfăşurat activitatea cea mai importantă. Înghesuita „cameră cu muşte" de la Columbia, cu Morgan în centrul ei, examinând fiecare specimen cu un instrument de giuvaiergiu, era un loc în care ştiinţa îşi exercita forţa sa magică.

În momentul în care Morgan a început să studieze mecanismele eredităţii, diverse domenii ale biologiei sufereau o foarte rapidă schimbare. Teoria evoluţiei îi atrăgea îndeosebi pe biometricieni şi citologi, în timp ce în vechea ştiinţă a morfologiei domnea confuzia, deoarece clasificarea speciilor de animale după structura fizică presupunea numeroase speculaţii.

Sub influenţa legii biogenetice a lui Ernst Haechkel, de pildă, se credea că peştii sunt strămoşii omului. Morgan era sceptic în privinţa utilităţii acestei abordări, care se extindea la domenii cum ar fi anatomia comparată şi paleontologia. Ipotezele ei cuprinzătoare, dar greu de verificat îl deranjau. „Este bine cunoscut faptul că mintea omenească, lipsită de control, are prostul obicei de a se rătăci." De asemenea, Morgan a criticat iniţial şi teoria eredităţii formulată de Gregor Mendel, care fusese redescoperită în 1900, şi se îndoia că acumularea lentă de variaţii poate duce la saltul evolutiv.

În schimb, vizitîndu-l pe Hugo de Vries în Olanda, Morgan a întrevăzut posibilitatea ca mutaţiile să fie motorul evoluţiei. În consecinţă, în 1907, a început să facă experimente pe musculiţa de oţet, „Drosophila melanogaster”, căutând dovezi în privinţa apariţiei de schimbări bruşte peste generaţii.

Dacă li se dă o bucată de banană sau alt tip de hrană, musculiţele se pot înmulţi rapid, iar în câţiva ani ar rezulta un număr de descendenţi egal cu cel produs de bărbaţi şi femei în peste două milenii. Pe lângă faptul că sunt foarte prolifice, musculiţele „beţive" au doar patru cromozomi neobişnuit de mari şi deci relativ uşor de studiat.

Morgan a studiat musculiţele lui timp de doi ani fără să obţină vreun rezultat pozitiv; abia în 1910 a descoperit că un specimen avea ochi albi, nu roşii. În următoarele câteva luni, încrucişând cu grijă musculiţele şi aşteptând rezultatele, trăia o adevărată aventură. Potrivit unei relatări, Morgan şi-a vizitat soţia la scurtă vreme după ce aceasta a dat naştere unei fetiţe şi a asaltat-o cu veşti despre musculiţa lui cu ochi albi şi abia la sfârşit s-a oprit să întrebe de copil.

Încrucişând mutantul, Morgan a descoperit că prima generaţie era normală, adică avea ochii roşii. Dar în următoarele generaţii ochii albi au reapărut într-o proporţie care, contrar aşteptărilor lui, confirma legea a treia a lui Mendel, producând un raport de 3:1 între trăsăturile dominante şi cele recesive. Mai mult şi la fel de important, toate muştele cu ochi albi erau masculi.

Morgan a presupus, corect, că această caracteristică a ochilor albi este o trăsătură legată de sex; descoperise astfel legătura genetică, după cum avea să fie denumită ulterior. Devenind un adept al legilor eredităţii, Morgan a publicat „Mecanismul eredităţii mendeliene” în 1915. În ceea ce a numit „unele din cele mai frumoase rezultate experimentale din istoria ştiinţei", Morgan a demonstrat că genele sunt entităţi fizice localizate pe cromozomi.

În lucrările publicate după primul război mondial, Morgan a fundamentat teoria cromozomială a eredităţii şi a creat limbajul de bază al geneticii. El a scris mai multe texte esenţiale pentru ştiinţa geneticii, inclusiv „Bazele fizice ale eredităţii”, publicată în 1919, şi „Evoluţie şi genetică”, în 1925. În 1926 apărea „Teoria genei”, iar în 1933 „Embriologie şi genetică”.

În experimentele sale, Morgan a confirmat harta structurii genetice a musculiţelor de oţet explicând o mare varietate de mecanisme, între care „recombinarea, potrivirea şi segregarea”. El a revizuit semnificaţia termenului de mutaţie, aplicându-l nu la apariţia unei noi specii, ci a unei trăsături anume.

În concepţia lui Morgan, care a devenit predominantă, micile variaţii intră într-o populaţie ca nişte caracteristici alternative (numite alele) pe măsură ce mediul exercită o presiune selectivă asupra adaptabilităţii lor. Astfel, speciile prezintă un spectru larg în privinţa variaţiilor individuale, dar în ansamblu ele rămân unitare. În 1933, în semn de recunoaştere a realizărilor sale în domeniul geneticii, Morgan a primit Premiul Nobel pentru fiziologie şi medicină.

În 1928, deşi se pensionase de câţiva ani de la Columbia, Morgan s-a mutat la California Institute of Technology, unde a fost invitat pentru a reorganiza complet departamentul de biologie. Cu toate că nu mai lucra de mult ca cercetător, el a influenţat considerabil acest departament, promovând interacţiunea între biologi, fizicieni şi chimişti şi aducându-i la Caltech pe Max Delbruck şi pe mulţi alţi oameni de ştiinţă. A murit pe 4 decembrie 1945.

Personalitate complexă, Morgan a instituit în laboratorul său o atmosferă creatoare, promovând discuţiile libere. Unul dintre studenţii lui apropiaţi descrie comportamentul lui Morgan drept „un amestec de entuziasm, un puternic simţ critic, generozitate, deschidere intelectuală şi un remarcabil simţ al umorului". La toate acestea trebuie adăugat faptul că Morgan nu privea genele ca pe nişte entităţi fizice şi că nu a prevăzut importanţa ADN-ului.

În plus, nu era deloc familiarizat cu matematica, deşi aprecia abordările cantitative şi le putea urmări în linii mari. Totuşi, „datorită importanţei pe care a acordat-o materialismului şi experimentalismului", scrie Garland E. Allen, „Morgan a contribuit la crearea unui val al viitorului care în prezent se face simţit în toate domeniile biologiei moderne".