Александр Гаврилович Гурвич (1874—1954), выдающийся советский биолог, разработал концепцию морфогенетического поля для объяснения процессов эмбрионального развития и формообразования в биологии.
Что такое морфогенетическое поле?
Представьте себе как развивается организм человек. Сначала происходит оплодотворение яйцеклетки, затем оплодотворенная клетка делится на две клетки (бластомеры), которые в свою очередь также делятся на две клетки и так далее. Этот период развития называется дроблением и в это время клетки взаимозаменяемы, нет еще ни органов, ни конечностей. Пройдет еще несколько стадий до того момента, пока начнут формироваться внутренние органы со своими специфическими формами и функциями.
Как так происходит, что из одной, а затем из нескольких клеток, ничем не отличающихся друг от друга, начинают развиваться органы и формироваться тело будущего человека? Почем вдруг клетки начинают различаться, почему они создают органы разных форм и функций — печень, сердце, мозг, кишечник и т.д.? Это загадка, которая до сих пор не нашла решения.
Гурвич предположил, что этим процессом управляет некое невидимое поле, которое координирует развитие каждой клетки и тканей, определяет темп и последовательность деления клеток. Он назвал это поле морфогенетическим.
Морфогенетическое поле — это совокупность градиентов сил, определяющих взаимное расположение клеток в пространстве и направляющих процессы развития организма.
Гурвич предполагал, что поле порождается хроматином (основа хромосом, состоит из ДНК и белков) клеточного ядра. Он считал поле материальным, но избегал конкретных предположений о его физической природе
Каждая клетка обладает собственным клеточным полем, центр которого совпадает с центром ядра клетки. Это поле имеет векторный характер и анизотропно, то есть поле имеет направленность и неоднородно в разных направлениях, что, собственно и создает своеобразную форму органа и организма.
Поле не только направляет рост, но и координирует восстановление и регенерацию тканей
Это поле не физическое, подобно электрическому или магнитному. Это скорее информационное поле, которое содержит в себе "чертежи" будущего организма. Оно направляет развитие клеток, указывая им, какие ткани нужно образовывать и где именно они должны располагаться. То есть посредством передачи информации к той или иной клетке оно изменяет ее развитие.
Таким образом, функции морфогенетического поля:
- ориентация клеточных делений
- направление движения и расположения клеток в процессе развития
- определение формы развивающихся органов и тканей
Идеи Гурвича в современности
Идеи Гурвича были выдвинуты в начале XX века, когда многие современные методы исследования еще не были доступны.
Хотя термин "биологическое поле" в том виде, как его использовал Гурвич, не применяется в современной науке, его идеи получили развитие в концепции морфогенетических полей, используемой в некоторых современных теоретических моделях морфогенеза
Теория Гурвича представляла собой попытку объяснить сложные процессы биологического формообразования, выходя за рамки чисто механистических подходов, предлагая альтернативное объяснение развития организмов, дополняя классическую генетику.
Его идея о существовании направляющих сил в процессе развития организмов продолжает вдохновлять исследователей в области биологии развития, например:
—эпигенетика изучает, как факторы окружающей среды влияют на экспрессию генов, что можно частично интерпретировать как результат влияния «поля»;
— теория поля Руперта Шелдрейка развивает идеи Гурвича, добавляя гипотезу коллективной памяти, где морфогенетическое поле действует не только на отдельные организмы, но и на виды в целом.