形態学(生物学)

オスのスケルトンシュリンプ、Caprella muticaの形態

生物学において、形態学は生物の形状と構造、およびそれらの特定の構造的特徴を研究する学問である。[ 1 ]

これには、外見(形状、構造、色、模様、大きさ)だけでなく、臓器といった内部構造、すなわち解剖学も含まれます。これは、主に機能を扱う生理学とは対照的です。形態学は、生物または分類群の全体構造とその構成要素を研究する生命科学の一分野です。

歴史

「形態学」という言葉の語源は、古代ギリシャ語の「形」を意味するμορφή ( morphḗ ) と「言葉、研究、調査」を意味するλόγος ( lógos ) に由来する。 [ 2 ] [ 3 ]

生物学において機能とは対照的な形態の概念はアリストテレスにまで遡りますが(アリストテレスの生物学を参照)、形態学の分野はヨハン・ヴォルフガング・フォン・ゲーテ(1790年)によって、また独立してドイツの解剖学者で生理学者のカール・フリードリヒ・ブルダッハ(1800年)によって発展しました。[ 4 ]

他の重要な形態学の理論家には、ローレンツ・オーケンジョルジュ・キュヴィエエティエンヌ・ジェフロワ・サンティレールリチャード・オーウェン、カール・ゲーゲンバウアー、エルンスト・ヘッケルがいます。[ 5 ] [ 6 ]

1830年、キュヴィエとサン=ティレールは有名な論争を繰り広げた。この論争は、動物の構造が機能によるものか進化によるものかという、当時の生物学における2つの大きな考え方の相違を例示するものだと言われている。[ 7 ]

形態学の区分

  • 比較形態学は、生物の体制内の構造の位置のパターンを分析し、分類学上の分類の基礎を形成します。
  • 機能形態学は、形態学的特徴の構造と機能の関係を研究する学問です。
  • 実験形態学は、遺伝子変異の影響など、実験条件下での生物の形態に対する外部要因の影響を研究する学問です。
  • 解剖学は「生物の構造を扱う形態学の一分野」である。[ 8 ]
  • 分子形態学という用語はあまり使われておらず、通常は繊維形成[ 9 ]などのポリマーの上部構造、あるいはより大きな複合集合体を指す。この用語は、個々の分子の空間構造にはあまり適用されない。
  • 全体形態学は、生物の形態と構造の一般的な説明として、個々の構造を特定することなく、生物のすべての構造を考慮した生物全体の集合的な構造を指します。

形態学と分類

ほとんどの分類群は他の分類群とは形態的に異なります。通常、近縁の分類群は遠縁の分類群よりも差異がはるかに少ないですが、これには例外があります。隠蔽種は、非常によく似ている、または外見上は同一であるにもかかわらず、生殖的に隔離されている種です。逆に、無関係の分類群が収斂進化擬態の結果として類似した外観を獲得することもあります。さらに、種内においても形態の違いが生じる可能性があり、例えばApoica flavissimaでは女王蜂が働き蜂よりも大幅に小さいです。形態学的データに依存することのさらなる問題は、形態学的には 2 つの異なる種に見えるものが、DNA 分析によって実際には単一の種であることが示される場合があることです。これらの差異の重要性は、一方または両方の種を操作して他方の種の表現型を模倣する 相対成長工学の使用によって調べることができます。

種内の形質/特徴間の形態学的評価に関連するステップには、相同性相同性という用語の評価が含まれます。特徴間の相同性は、それらの特徴が共通の祖先に由来することを示します。[ 10 ]一方、特徴間の相同性は、互いに類似しているものの、平行進化または収束進化によって独立して派生した特徴を表します。[ 11 ]

3D細胞形態学:分類

顕微鏡の発明と発展により、高い空間分解能と時間分解能で3次元細胞形態を観察することが可能になりました。複雑なシステムによって制御されるこの細胞形態の動的プロセスは、免疫応答や侵襲応答など、様々な重要な生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たしています。[ 12 ] [ 13 ]

参照

参考文献

  1. ^ 「Morphology Definition of Morphology by Oxford Dictionary on Lexico.com also meaning of Morphology」 . Lexico DictionariesEnglish . 2020年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  2. ^アナトール、バイリー (1981-01-01)。ギリシャ語フランス語辞典。パリ:アシェット。ISBN 2010035283. OCLC  461974285 .
  3. ^ Bailly, Anatole. 「Greek-french dictionary online」 . www.tabularium.be . 2022年3月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年2月11日閲覧
  4. ^カール・マグデフラウ (1992)。Geschichte der Botanik [植物学の歴史] (第 2 版)。イエナ:グスタフ・フィッシャー・フェルラーク。ISBN 3-437-20489-0
  5. ^リチャーズ、RJ (2008). 形態学小史. 『人生の悲劇的感覚』エルンスト・ヘッケルと進化論をめぐる闘争. シカゴ: シカゴ大学出版局.
  6. ^ Di Gregorio, MA (2005).『地上より永遠へ:エルンスト・ヘッケルと科学的信仰ゲッティンゲン: Vandenhoeck & Ruprecht.
  7. ^アペル、トビー (1987).『キュヴィエ=ジョフロワ論争:ダーウィン以前の数十年間のフランスの生物学』 2022年12月8日アーカイブ、Wayback Machine . ニューヨーク:オックスフォード大学出版局.
  8. ^ 「解剖学 – Merriam-Websterによる解剖学の定義」 merriam-webster.com 2023年9月23日。
  9. ^ 「ポリマー形態学」 ceas.uc.edu/. 2014年12月17日時点のオリジナルよりアーカイブ2010年6月24日閲覧。
  10. ^リンカーン、ロジャー・J. (1998). 『生態学、進化、系統学辞典』ジェフリー・アラン・ボックスシャル; クラーク、PF (第2版). ケンブリッジ: ケンブリッジ大学出版局. ISBN 052143842X. OCLC  36011744 .
  11. ^ Pough, F. Harvey (2009).脊椎動物の生態. Janis, Christine M.; Heiser, John B. (第8版). サンフランシスコ: Benjamin Cummings. ISBN 978-0321545763. OCLC  184829042 .
  12. ^ Doyle, AD; Petrie, RJ; Kutys, ML; Yamada, KM (2013). 「細胞移動における次元」 . Current Opinion in Cell Biology . 25 (5): 642– 649. doi : 10.1016/j.ceb.2013.06.004 . PMC 3758466. PMID 23850350 .  
  13. ^ Dufour, Alexandre Cecilien; Liu, Tzu-Yu; Ducroz, Christel; Tournemenne, Robin; Cummings, Beryl; Thibeaux, Roman; Guillen, Nancy; Hero, Alfred O.; Olivo-Marin, Jean-Christophe (2015). 「定量的3D細胞形態学における信号処理の課題:目に見える以上のもの」 IEEE Signal Processing Magazine . 32 (1): 30– 40. Bibcode : 2015ISPM...32...30D . doi : 10.1109/MSP.2014.2359131 . S2CID 12630747 . 
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