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 morfogénesis 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 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 morfogénesis involucra, a més, teories no específicament biològiques, sinó més aviat matemàtiques, tals com 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 morfogénesis 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 morfogénesis se situa en les polèmiques entre els defensors del transformisme o evolucionisme, d'una banda, i els defensors del fijisme, 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 filogenia, 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 morfogénesis, que aborden el 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 morfogénesis a nivell cel·lular.

Des de la perspectiva genètica, el descobriment dels anomenats gens homeóticos (gens que transformen òrgans homòlegs uns en uns altres) sembla explicar com les estructures genètiques determinen la gènesi de les formes. El descobriment dels gens homeóticos (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 morfogénesis de grups cel·lulars. Però, mitjançant tècniques moleculars es van poder (a mitjan anys vuitanta) descobrir gens homòlegs en tots els organismes multicelulares. Aquests gens heomeóticos o morfogenètics van aparèixer presumiblement fa 650 milions d'anys, en els inicis de la vida multicelular sobre la terra, i tant la seva estructura molecular com la seva funció i la seva ordre en l'ADN s'han conservat invariantes. 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 homeóticos es troben en totes les espècies. D'aquests treballs es desprèn que la morfogénesis 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 morfogénesis 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 filotaxia (distribució de les fulles en una branca) a partir de models cristalográficos. 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 morfogénesis 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 qual relaciona la morfogénesis 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.