Всегда интересовавшаяся наукой, Стивенс наконец получила возможность углубиться в биологию. Большую часть своих лабораторных исследований она посвятила простейшим. Став студенткой университета, Нетти открыла новый биологический вид и выделила его в новый род ресничных. Исследования Стивенс далеко опережали все, чем занимались ее соученики. Она изучила строение клеток ресничных и впервые опубликовала описание отдельных хромосом простейших.
Стэнфорд давал фундаментальное биологическое образование, но Стивенс была восходящей звездой, и ее влекло на передний край науки, находившийся далеко на востоке, в колледже Брин-Мор. На рубеже веков маленький колледж в Пенсильвании являлся центром изучения генетики. Морган был деканом биологического факультета Брин-Мора, сменив в этой должности Бичера Уилсона. Стивенс, блестящий специалист по хромосомам, сразу нашла общий язык с деканом и подключилась к его исследованиям. Нетти также стала получать гранты на собственные научные исследования, благодаря которым углубила свои изыскания в области цитологии. В 1903 г. в возрасте сорока одного года она получила степень доктора философии в колледже Брин-Мор.
Завершив обучение, Стивенс вновь столкнулась с семейной проблемой – отсутствием денег. Надеясь продолжить исследования в коллективе генетиков Брин-Мора, она обратилась за финансовой помощью в фонд Карнеги. И Морган, и Уилсон написали рекомендательные письма. «Я настоятельно прошу по возможности более полно удовлетворить ее просьбу, – писал Морган. – Из всех моих студентов за последние двенадцать лет ни один не был настолько способным и независимым в исследовательской работе. У нее самостоятельный и оригинальный ум, и она делает на совесть все, за что берется»[111].
Обращение помогло, и Стивенс получила возможность направить свои силы на изучение вопроса, от чего зависит пол. В ходе исследования она отщипывала крохотные репродуктивные железы мучных хрущаков, других жуков и бабочек и помещала в фиксирующий раствор. Затем, словно букашки в янтаре, законсервированные половые органы насекомых оказывались в блоках парафина, и теперь можно было нарезать их тончайшими слоями, не повредив строение. Каждый слой помещался на стекло, высушивался и тщательно изучался под микроскопом. Если все было сделано правильно, перед Стивенс открывался весь набор хромосом.
Постепенно биолог стала замечать в их структуре определенные закономерности. Мужские половые клетки содержали как Х-, так и Y-хромосомы, женские – только Х-хромосомы. Обратившись к наследию Менделя – генетике и наследуемым чертам, Стивенс пришла к выводу, что сочетание хромосом в момент зачатия определяет пол ребенка. В 1905 г. она двумя частями опубликовала свою теорию. В том же году Эдмунд Уилсон, другой бывший ее научный руководитель, практически независимо пришел к тому же выводу. Его статья более робко оспаривала двухтысячелетнюю мудрость