Введение

Изучение внешних форм и структур организмов

Морфология – это раздел биологии, занимающийся изучением формы и строения организмов и их специфических структурных особенностей. Она включает в себя изучение внешнего вида (формы, структуры, цвета, рисунка, размера), то есть внешнюю морфологию (или эидономию), а также форму и строение внутренних частей, таких как кости и органы, то есть внутреннюю морфологию (или анатомию). Это противопоставляется физиологии, которая в основном изучает функции. Морфология – это раздел биологической науки, изучающий общую структуру организма или таксона и его составные части.

История

Этимология слова "морфология" восходит к древнегреческому слову μορφή, означающему "форма", и λόγος, означающему "слово, изучение, исследование". Хотя концепция формы в биологии, противопоставляемая функции, уходит корнями к Аристотелю (см. Биология Аристотеля), область морфологии была разработана Иоганном Вольфгангом фон Гёте (1790) и независимо от него – немецким анатомом и физиологом Карлом Фридрихом Бурдахом (1800). Среди других важных теоретиков морфологии – Лоренц Окен, Жорж Кювье, Этьен Жоффруа Сен-Илер, Ричард Оуэн, Карл Гейгенбаур и Эрнст Геккель. В 1830 году Кювье и Э. Ж. Сен-Илер провели знаменитые дебаты, которые, как считается, иллюстрируют два основных направления в биологической мысли того времени – определялась ли структура животных функцией или эволюцией.

Морфологические подразделения

Сравнительная морфология – это анализ закономерностей расположения структур в плане строения организма и является основой таксономической классификации. Функциональная морфология – это изучение взаимосвязи между структурой и функцией морфологических признаков. Экспериментальная морфология – это изучение влияния внешних факторов на морфологию организмов в экспериментальных условиях, например, эффекта генетической мутации. Анатомия – это «раздел морфологии, изучающий строение организмов». Молекулярная морфология – редко используемый термин, обычно относящийся к надмолекулярной организации полимеров, такой как формирование волокон или более крупных композитных структур. Этот термин обычно не применяется к пространственному строению отдельных молекул. Макроморфология описывает совокупность структур организма в целом, представляя собой общее описание формы и строения организма с учетом всех его структур без детализации отдельных из них.

Морфология и классификация

Большинство таксонов морфологически отличаются от других таксонов. Как правило, близкородственные таксоны различаются в меньшей степени, чем более далёкие, но существуют исключения. Криптические виды – это виды, которые выглядят очень похоже, а возможно, даже внешне идентично, но репродуктивно изолированы. И наоборот, иногда неродственные таксоны приобретают сходный внешний вид в результате конвергентной эволюции или даже мимикрии. Кроме того, внутри вида могут наблюдаться морфологические различия, например, у *Apoica flavissima*, где матки значительно меньше рабочих особей. Дополнительная проблема, связанная с использованием морфологических данных, заключается в том, что то, что морфологически может казаться двумя различными видами, на самом деле может быть установлено с помощью анализа ДНК как один вид. Значимость этих различий можно изучать с помощью аллометрической инженерии, при которой один или оба вида подвергаются воздействию, чтобы фенотипически имитировать другой вид. Важным этапом в оценке морфологии между признаками внутри вида является анализ понятий: гомологии и гомоплазии. Гомология признаков указывает на то, что эти признаки произошли от общего предка. В отличие от этого, гомоплазия признаков описывает признаки, которые могут быть похожими, но возникли независимо в результате параллельной или конвергентной эволюции.

3D морфология клеток: классификация

Изобретение и развитие микроскопии обеспечивают возможность наблюдения трехмерной морфологии клеток с высоким пространственным и временным разрешением. Динамические процессы, определяющие эту морфологию клеток и контролируемые сложной системой, играют важную роль в разнообразных важных биологических процессах, таких как иммунный ответ и инвазия.