Morfogeneza to pojęcie ogólne odnoszące się do procesu biologicznego, w przebiegu którego komórki, tkanki lub organizmy przyjmują określoną formę i kształt. Stanowi kluczowy element rozwoju, w trakcie którego struktury biologiczne formują się i różnicują. Może dotyczyć rozmaitych części ciała, tkanek, komórek – zarówno w organizmach ludzi i zwierząt, jak również roślin.
Morfogeneza – na czym polega?
W przypadku organizmu ludzkiego morfogeneza stanowi proces biologiczny prowadzący do utworzenia się kształtu i struktury organizmu – od zarodka aż po dorosłą formę. To jeden z podstawowych, najważniejszych etapów rozwoju embrionalnego, obok histogenezy (tworzenia tkanek) i organogenezy (formowania narządów).
Na proces morfogenezy mogą składać się następujące czynniki i procesy:
- różnicowanie komórek – komórki zaczynają pełnić różne funkcje im przypisane, np. stają się osteocytami (komórkami tkanki kostnej), chondrocytami (komórkami tkanki chrzęstnej) lub neuronami (komórkami tkanki nerwowej);
- migracja komórek – przemieszczanie się komórek do odpowiednich miejsc, gdzie będą mogły spełniać swoje wyspecjalizowane role;
- tworzenie struktur – układanie się komórek w tkanki i narządy, a więc ich docelowe formowanie się w większe skupisko;
- ekspresja genów – geny sterują tym, jak komórki rozwijają się i gdzie powstają konkretne struktury.
Morfogeneza na etapie życia płodowego
W zarodku powstają tak zwane pola morfogenetyczne, czyli charakterystyczne obszary, z których rozwijają się konkretne części ciała. Tego rodzaju procesy rozwoju są kontrolowane przez sygnały chemiczne, hormony, enzymy i interakcje między komórkami, a więc wpływa na to naprawdę wiele czynników. Warto też podkreślić, że morfogeneza może być asymetryczna. Przykładowo mięsień sercowy rozwija się bardziej po lewej stronie ciała, natomiast wątroba po prawej.
Znaczenie morfogenezy w medycynie
Znajomość morfogenezy jest bardzo ważna w anatomii, fizjologii ludzkiego ciała i w całej medycynie. Współcześnie wykorzystuje się ją m.in. po to, aby lepiej i dogłębniej zrozumieć wady rozwojowe i choroby genetyczne, co z kolei może przełożyć się na ich efektywniejszą profilaktykę oraz leczenie.
Jest też bardzo istotna w inżynierii tkankowej i medycynie regeneracyjnej. Umożliwia badanie wpływu czynników zewnętrznych (np. toksyn, promieniowania) na rozwój organizmu.
Morfogeneza roślin
Jak wspomniano wcześniej, morfogeneza dotyczy nie tylko organizmów ludzi i zwierząt, ale również organizmów roślinnych. Opisuje kształtowanie się organów roślinnych, takich jak np. korzeń, liście czy łodygi. Rozwój organizmu roślinnego w procesie zwanym morfogenezą odbywa się według schematu zapisanego w genach. Jednak podlega także znacznym modyfikacjom czynników środowiskowych, takich jak światło, temperatura, dostępność wody i soli mineralnych.
Bibliografia
- Tretyn A., Mechanizmy wzrostu i rozwoju W: Fizjologia roślin, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002, s. 462-484.
- Wolański N., Rozwój biologiczny człowieka, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2005.
