Morfogènesi

 Terme usat en biologia que designa el procés d'elaboració d'una forma. Pot referir-se tant al procés de desenvolupament embriològic, com al conjunt de causes que determinen l'organització general dels éssers vius. Per això, la morfogènesi involucra amplis aspectes de la biologia, especialment: l'embriologia, la genètica, la fisiologia cel·lular i les teories evolutives. De vegades aquest terme s'usa per a referir-se a la interpretació teòrica dels processos de generació de les formes i estructures vitals, més que a aquests processos mateixos. En aquest últim cas, l'estudi de la morfogènesi involucra, a més, teories no específicament biològiques, sinó més aviat matemàtiques, com ara la teoria de les catàstrofes o la teoria dels fractals, i es vincula amb les concepcions desenvolupades al voltant de la física del caos.

Els problemes de la morfogènesi han actuat com un centre conceptual fonamental de la biologia, i les discussions entorn de diverses teories explicatives d'aquests processos han suscitat, i segueixen suscitant, vives polèmiques epistemològiques, alhora que actuen com a elements bàsics en la investigació general en biologia fonamental. L'inici de les discussions i teories sobre la morfogènesi se situa en les polèmiques entre els defensors del transformisme o evolucionisme, d'una banda, i els defensors del fixisme, del creacionisme o del catastrofisme, per una altra. Es va repetir en les polèmiques entre els defensors del preformisme i els defensors de l'epigènesi. Al seu torn, la llei biogenètica formulada per Haeckel, en assenyalar que l'ontogènia recapitula la filogènia, donava un especial valor a l'estudi dels processos morfogenètics per a la plena comprensió dels processos evolutius.

En l'actualitat se segueixen diverses línies diferents (encara que no incompatibles) d'investigació sobre la morfogènesi, que aborden els problemes des de les perspectives següents:

Des de l'embriologia i la fisiologia cel·lular, el descobriment de l'anomenat citosquelet i el paper de determinades estructures citoplasmàtiques està proporcionant nous coneixements sobre els processos de determinació de la morfogènesi a escala cel·lular.

Des de la perspectiva genètica, el descobriment dels anomenats gens homeòtics (gens que transformen òrgans homòlegs els uns en els altres) sembla explicar com les estructures genètiques determinen la gènesi de les formes. El descobriment dels gens homeòtics (en 1978) per part d'Edward Lewis (que li va proporcionar el premi Nobel en 1995) va permetre establir que existeixen gens morfogenètics que especifiquen la morfogènesi de grups cel·lulars. Però, mitjançant tècniques moleculars es van poder (a mitjan anys vuitanta) descobrir gens homòlegs en tots els organismes multicel·lulars. Aquests gens heomeòtics o morfogenètics van aparèixer presumiblement fa 650 milions d'anys, en els inicis de la vida multicel·lular sobre la terra, i tant la seva estructura molecular com la seva funció i el seu ordre en l'ADN s'han conservat invariants. Una línia semblant d'investigació és la que han desenvolupat Chistiane Nüsslein-Volhard i Eric Wieschaus (que van compartir el premi Nobel de medicina de 1995 amb l'esmentat Edwar Lewis). Els seus treballs han permès mostrar que els gens homeòtics es troben en totes les espècies. D'aquests treballs es desprèn que la morfogènesi i l'evolució són intel·ligibles en termes de gens i conducta cel·lular. De manera que, com ha dit A. García Bellido: «l'afirmació que, per al metabolisme i la síntesi de proteïnes, allò que és veritat en el bacteri és veritat per a l'elefant, es pot ara fer extensiva a la generació de formes».

Des d'una perspectiva més holista i matemàtica, s'ha intentat descobrir algun mecanisme capaç d'explicar la morfogènesi de manera independent del substrat de la qual aquesta sorgeix. D'aquesta manera, ja al segle XIX, els germans Bravais van intentar una descripció de la filotàxia (distribució de les fulles en una branca) a partir de models cristal·logràfics. Al començament del segle XX, el naturalista d'Arcy Thomson va estudiar diverses correlacions entre el creixement i la forma de la matèria orgànica, i va estudiar la morfogènesi des d'una perspectiva matemàtica, trobant analogies amb certes simetries i amb algunes lleis físiques. En aquesta mateixa línia d'investigació s'han situat altres programes d'investigació, com el que relaciona la morfogènesi amb certs patrons matemàtics. En aquest sentit, cap a 1950, A. Turing va elaborar els primers intents de matematització de processos morfogenètics. Altres investigadors, seguint la teoria d'autòmats elaborada per J. von Neumann, han investigat els algorismes que presideixen els fenòmens de la divisió cel·lular. Però, potser, la línia d'investigació general més impactant que es prossegueix en aquest sentit, i la d'un major interès epistemològic, és la que es basa en la teoria de les catàstrofes de René Thom i en la geometria fractal de Mandelbrot.