Camp morfogenètic (biologia del desenroll)

En biologia del desenroll, un camp morfogenètic és un àrea localisada en un embrió que seguix processos particulars per al desenroll de determinats òrguens (vore l'artícul inducció embriológica). Es referix a un grup de cèlules la posició de les quals i finalitat estan especificats i vinculats al mateix set de llímits espacials. La funció o programa general d'un camp morfogenètic està determinada, per a que un grup de cèlules particulars done lloc a un orgue particular inclusivament quan siga transplantat a una part diferent de l'embrió. No obstant les cèlules individuals dins d'un camp no estan compromeses, i les cèlules del camp poden regular els seus destins per a reemplaçar a atres cèlules (Gilbert, 1949).

El comportament en el desenroll d'una cèlula depén de les senyals instructivas de l'espai circumdant, i en este orde diferents àrees en un embrió en desenroll contenen instruccions precises sobre la forma i funcionament dels seus òrguens corresponents. Estos camps ejemplifican la naturalea modular dels embrions en desenroll, i se supon que medien la relació entre el genotip i el fenotip. Els camps perifèrics servixen com una ferramenta per a descriure la conexió entre l'informació biològica, codificada en les cèlules, i la conformació física d'un organisme en desenroll (Morozova, 2013).

Segons Gilbert, és la cèlula, i no el genoma, lo que funciona com l'unitat d'estructura i funció orgànica, aixina, és el camp morfogenètic, i no els gens ni les cèlules, lo que funciona com una unitat major ontogénica els canvis de la qual comporten a la seua volta a canvis en l'evolució (Gilbert, 1996).

També se li ha denominat camp d'organisació i ecosistema celular (Gilbert, 1949).

El terme va ser postulat per Boveri en 1910 i va ser definit explícitament per Alexander Gurvich en el mateix any (Gilbert, 1996). No obstant es desenrolla com un concepte rellevant per al camp de la ciència cap a mediats dels anys trenta quan es porten a terme diversos experiments que semblaven indicar el descobriment de la morfogénesis (Gilbert, 1996).

Història

En l'àrea de la biologia del desenroll evolutiu, sorgix una síntesis evolutiva que pretén explicar events micro i macroevolutivos, i que comprén àmbits de la biologia que havien segut marginats per la síntesis moderna i la preponderancia de la genètica. Estes àrees són l'embriologia, la macroevolució i la presència de caràcters homòlecs (Gilbert, 1996).

La síntesis moderna de l'evolució proposta per Morgan en 1932 va ser la teoria predominant per a explicar l'evolució, que inclusivament encara preval en l'actualitat. En la síntesis moderna, la microevolució i els canvis genètics explicaven la variabilitat entre poblacions. Esta aproximació era vàlida ya que era quantificable i es podia provar matemàticament. L'embriologia, a la seua volta, començava a cobrar un caràcter poc científic, i va donar pas a que la genètica omplira el buit com a motor explicatiu de l'evolució (Gilbert, 1996).

Els problemes que presentava l'embriologia clàssica es relacionaven en el fet que la macroevolució només podia ser explicada per la microevolució, en el cas de la qual quedava carent d'un estatus propi. També les homologia només oferien evidència per a l'operació de l'evolució, i no per al mecanisme subjacent. Per un atre costat, l'evolució depenia més de les diferències entre organismes que de les seues similituts. En este sentit, els gens podien representar diferències mentres que les homologia mostraven similitut, alluntant-se d'una verdadera explicació de l'evolució. La construcció d'arbres filogenético basats en estructures embriòniques similars semblava passada de moda i poc científica comparada a l'elegància matemàtica de la genètica de poblacions (Gilbert, 1996).

A mitan de 1930 es varen portar a terme varis experiments interessants que semblaven indicar les bases de la morfogénesis i que podien tornar-li l'estatus científic i rellevant a la biologia del desenroll embriológico. El Laboratori de Spemann va establir els fonaments del concepte del Organisador, Harrison va demostrar la polaritat de les extremitats, Hamburger i Weiss varen estudiar el creiximent i l'especificidad de les neurones, es varen propondre els gradient d'Hörstadius i Child, es va efectuar la demostració de Willier i Rawles de la migració celular de la cresta neural, Witschi va observar la determinació sexual i de les gònades, i Needham, Waddington i Brachet varen construir l'embriologia bioquímica (Gilbert, 1996).

El programa d'investigació d'este tipo d'embriologia es cridaria Gestaltungsgesetze, i pretenia descobrir les lleis de la forma organisada. El paradigma bàsic de l'embriologia, que li donava coherència i estructura, eren els camps morfogenètics (Gilbert, 1996).

Hans Spemann va reinventar este concepte com Organisationsfeld i va dir que el llavi dorsal del blastoporo establia tal camp d'organisació. Estos camps designaven àrees d'informació embriológica, delimitades per substrats físics. Els components d'estos camps creaven una ret d'interaccions tals que qualsevol cèlula es definia per la seua posició dins del camp respectiu.

Interpretacions

En 1990, Rupert Sheldrake en el seu llibre Una nova ciència per a la vida. El hipòtesis de la causaació formativa, propon la seua teoria sobre els camps mórficos que es deriva de l'idea de Campos morfogéneticos, sent una interpretació prou controvertida.

Notes i referències

• Bolker, Jessica A. (2000). Modularity in Development and Why it Matters to Evo-Devo. American Zoologist; 400: 770-776.

• Gilbert, Scott F.; Opitz, John M.; Raff, Rudolf A (1996). Review: Resynthesizing Evolutionary and Developmental Biology. Developmental Biology; 173, 357-372, Art. No. 0032

• Gilbert, Scott F. Development Biology, 8th Edition. Sinauer Associates Inc. Sunderland, 2006.

• Morozova, Nadya; Shubin, Mikhail (2013). The Geometry of Morphogenesis and the Morphogenetic Field Concept. Springer Proceedings in Mathematics; Vol. 15, pp 255-282.

• Sheldrake, Rupert. A New Science of Life: The Hypothesis of Morphic Resonance. Park Street Press. South Paris, 1995.

Vore també

• Biofotón