Morfoloogia (bioloogia): organismi vorm ja struktuur — määratlus

Morfoloogia (bioloogia): sügav ülevaade organismi vormist ja struktuurist — ajalugu, välised ja sisemised tunnused ning seosed funktsiooniga.

Muude kasutusviiside kohta vt Morphology (disambiguation).

Morfoloogia on loomade või inimeste kuju või kehakuju uurimine. See on bioloogia haru, mis tegeleb organismide kuju ja nende eriliste struktuuriliste tunnuste uurimisega.

Morfoloogia mõiste töötas välja Johann Wolfgang von Goethe (1790) ja sellest sõltumatult saksa anatoom ja füsioloog Karl Friedrich Burdach (1800).

Üldises kasutuses viitab sõna morfoloogia organismi kui terviku vormile ja struktuurile, mis hõlmab kõiki sisemisi ja väliseid struktuure. See hõlmab nii välise välimuse aspekte (kuju, struktuur, värvus, muster) kui ka sisemiste osade, näiteks luude ja organite kuju ja struktuuri. Morfoloogiat vastandatakse füsioloogiale, mis tegeleb peamiselt funktsiooniga.

Mis on morfoloogia täpsemalt?

Morfoloogia kirjeldab ja võrdleb organismide kuju, ehitust ning nende osade paiknemist ja suhteid. See hõlmab nii nähtavat välimust (makromorfoloogia) kui ka mikroskoopilist ja rakulist ülesehitust (mikromorfoloogia, histomorfoloogia). Morfoloogia annab teavet organismide arengust, fülogeneesist (liikide sugulusest) ja kohastumisest keskkonnaga.

Peamised alavaldkonnad

• Välimusmorfoloogia (eksteromorfoloogia) – keha üldine kuju, kehaosad, värv, muster ja pealisstruktuurid.
• Sisemorpholoogia (anteromorfoloogia / anatoomia) – siseelundite ja tugistruktuuride (luud, lihased, veresooned) kuju ja paiknemine.
• Histomorfoloogia – kudede ja rakkude paigutus ning struktuur mikroskoobi all.
• Ontogeneetiline ehk arengumorfoloogia – kuidas organismi kuju muutub kogu elu jooksul alates embrüost kuni täiskasvanuni.
• Võrdlev morfoloogia – erinevate liikide struktuuride võrdlemine homologiate ja analoogiate tuvastamiseks.
• Funktsionaalne morfoloogia – kuidas morfoloogilised omadused on seotud organismi funktsioonide ja käitumisega.
• Morfomeetria – morfoloogiliste tunnuste mõõtmine ja kvantitatiivne analüüs statistiliste meetoditega.

Olulised mõisted ja tunnused

• Sümmeetria – keha jaotus (nt bilateraalsümmeetria, radiaalsümmeetria, asümmeetria).
• Homoloogia ja analoogia – sarnaste struktuuride sugulussuhe või sarnane funktsioon erineval evolutsioonilisel päritolul.
• Segmentatsioon – keha jagunemine korduvate üksuste vahel (näiteks ussidel, putukatel).
• Fenotüüp ja fenotüübiline plastilisus – välised tunnused ja nende muutlikkus sõltuvalt keskkonnast.

Meetodid ja töövahendid

• Makroskoopilised vaatlused ja dissektsioonid.
• Mikroskoopia (valgus-, elektronmikroskoop) kudede ja rakkude uurimiseks.
• Histoloogilised lõiked ja värvimistehnikad.
• Pildistamine ja digitaalne analüüs, 3D-skaneerimine, röntgen-, CT- ja MRI-uuringud.
• Morfomeetrilised programmid ja statistiline analüüs geomeetrilise morfomeetria jaoks.
• Võrdlevad uuringud koos geneetilise ja molekulaarse info integreerimisega (filogeneetiline morfoloogia).

Rakendused ja tähtsus

Morfoloogial on lai kasutusala:

• Taksonoomia ja süsteemika – liigitusesüsteemide ja liigi määramise aluseks olevad tunnused.
• Paleontoloogia – väljavõetud fossiilide morfoloogia abil rekonstrueeritakse välja surnud organismide elukehad ja evolutsioon.
• Arengubioloogia (evodevo) – morfoloogia ja arenguprotsesside seosed annavad teadmisi morfogeneesi mehhanismidest.
• Meditsiin ja veterinaaria – anatoomia ja patomorfoloogia aitavad mõista haiguste põhjuste ja kulgu.
• Ökoloogia ja käitumine – kuju ja struktuur mõjutavad liikumist, söömiskäitumist ja ellujäämist.

Ajalugu ja terminoloogia

Termin pärineb kreeka keelest: morphe = vorm, kuju. Kuigi sõna morfoloogia on ajalooliselt seotud Goethe ja Burdachi töödega, on morfoloogilised uuringud olnud bioloogias aluseks juba kauem — alates anatoomiast ja taimede ning loomade kirjeldusest. Tänapäeval integreeritakse morfoloogiat tugevalt molekulaarsete ja geneetiliste meetoditega, et lahendada evolutsioonilisi ja bioloogilisi küsimusi.

Näited

• Tiibade ja jäsemete erinevused linnu ja imetaja vahel näitavad kohastumist lendamisele või roomamisele (funktsionaalne morfoloogia).
• Lehe kuju ja närvivõrgustik taimede taksonoomilises määramises.
• Fossiilsete hambakujude analüüs paleontoloogias, mis aitab määrata toitumisharjumusi ja liigisisest mitmekesisust.

Kuigi morfoloogia keskendub eelkõige vormile ja struktuurile, on tänapäeva bioloogias tavaline käsitleda seda koos funktsioonide, geneetika ja arenguga, et saada terviklik pilt organismide bioloogiast.

Küsimused ja vastused

K: Mis on morfoloogia?

K: Kes olid need isikud, kes töötasid välja morfoloogia mõiste?

K: Milliseid aspekte hõlmab morfoloogia?

K: Milline on morfoloogia ja füsioloogia erinevus?

K: Kas morfoloogiat uuritakse ainult seoses inimesega?

K: Millega tegeleb füsioloogia?

K: Mida tähendab sõna "morfoloogia" üldiselt?

Otsing