Морфогенез

МОРФОГЕНЕ́З (від морфо... і ...генез) — процес формува­н­ня диференці­йованих клітин­них та тканин­них структур, органів, систем органів і частин тіла організмів під час індивідуального (онтогенез) та еволюційного (філогенез) роз­витку організмів. М. є одним з осн. понять біо­логії роз­витку. Нормал. проходже­н­ня М. є неодмін. умовою індивідуал. роз­витку організмів, тоді як різні його поруше­н­ня можуть при­звести до утворе­н­ня пухлин та різноманіт. атипових структур. Процеси, що лежать в основі М., ви­значають форми диференці­йов. тканин. елементів, органів та цілих організмів так само, як і утворе­н­ня від­повід. просторових структурно-функціонал. взаємозвʼязків. Проходже­н­ня М. під час ембріогенезу багато­тканин. організмів перед­бачає послідовну та по­ступову зміну форм і роз­мірів зародка з одночас. ускладне­н­ням його будови від майже без­структур. маси морфологічно подібних бластомерів до складно організов. системи з наявністю високоспеціалізов. клітин. Основою М. органів та систем органів є процеси, що від­буваються з окремими клітинами, — ріст, міграція, зміна форми, поділ і смерть. Так, у процесі нормал. ембріогенезу тварин формуються різні тимчасові структури (напр., хвіст у людини), що на пізніх стадіях роз­витку під­даються резорбції за рахунок регульов. смерті частини клітин зародка. Зміна форми клітин є гол. ініціатор. механізмом виникне­н­ня асиметрії в будові органів та осн. етапом утворе­н­ня різних трубчатих структур — нервової трубки, петель кишечника, судин тощо. Для ембріонал. М. над­звичайно важливою є регуляція міграції окремих клітин. елементів як між зачатками різних органів (напр., під час роз­витку статевої системи), так і в межах однієї структури, що призводить до виникне­н­ня просторової асиметрії. Ви­значе­н­ня долі клітин як елементів М. опосередковується їхнім просторовим роз­ташува­н­ням, а також наявністю від­мін­ностей в реалізації генетич. інформації, що виникають як наслідок проходже­н­ня диференціації. Сучасні дослідж. засвідчили, що під час М. більшості тварин гол. детермінуючим фактором є локалізація структур в системі інформ. внутр.-організмен. взаємодій. При цьому положе­н­ня окремих клітин ви­значають за рахунок формува­н­ня контактів зі структур. елементами позаклітин­ного матриксу та власне клітинами, а також за рахунок наявності числен­них градієнтів концентрацій тканин­них індукторів та морфогенів. Екс­перим. дослідж. М. спрямовані на роз­кри­т­тя механізмів, які лежать в основі процесів формотворе­н­ня з метою роз­робле­н­ня метод. під­ходів щодо корекції ходу онтогенезу. Початок ви­вче­н­ня М. тварин повʼязують із діяльністю нім. учених В. Ру та Г. Дріша, які встановили можливість роз­витку повноцін. організму при роз­ділен­ні ран­ніх бластомерів амфібій. У подальшому М. амфібій детально досліджував нім. ембріолог Г. Шпеман із колегами, які роз­робили низку під­ходів для проведе­н­ня екс­перим. втручань у хід ембріо­генезу та від­слідковува­н­ня долі різних частин зародка. Водночас нім. вчені Г. Фехтинґ та К. фон Ґебель встановили залежність М. органів рослин від факторів дов­кі­л­ля.

В Україні морфогенет. дослідж. започаткував П. Пере­межко в Університеті св. Володимира (Київ), який зробив вагомий внесок у пита­н­ня роз­витку посмугованої мускулатури та онтогенет. змін щитоподіб. залози, продовжили Ю. Чайковський, Ю. Квітницький-Рижов, Н. Родіонова. Нині їх проводять у числен. н.-д. установах, зокрема Ін­ституті зоології НАНУ (Київ, зʼясува­н­ня особливостей М. за умов мікро­гравітації), Нац. університеті біо­ресурсів і природокористува­н­ня України (Київ, дослідж. М. свійських тварин та культур. рослин), Харків. університеті (встановле­н­ня особ­ливостей регуляції М. рослин у культурі), Ін­ституті ботаніки НАНУ (Київ, зʼясува­н­ня особливостей М. у рослин різних груп) та ін. Результати дослідж. М. публікують ж. «Вісник морфології», «Вісник про­блем біо­логії і медицини», «Український ботанічний журнал».

Літ.: Кнор­ре А. Г. Эмбриональный гистогенез. Ленин­град, 1971; Токин Б. П. Общая эмбриология. Москва, 1977; Гистология, цитология и эмбриология: Атлас. Москва, 1996; Ембріологія: Навч. посіб. Т., 1998; Дондуа А. К. Биология развития: В 2 т. С.-Пе­тербург, 2004; W. A. Muller, M. Hassel. Entwicklungsbiologie und Reproduktionsbiologie von Mensch und Tieren. 2004; S. F. Gilbert. Developmental biology. 9th ed. Sunderland, 2010; Чайковський Ю. Б., Луцик О. Д. Гістологія. Цитологія. Ембріологія: Під­руч. В., 2018.

В. Є. Калиновський, С. М. Гарматіна

Завантажити статтю