形态学

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  形态学汉语拼音:Xingtaixue;英语:Morphology),生物学的分支学科。研究微生物动物植物的整体及其组成部分的外形和结构的科学。形态学的知识医学植物病理学的重要基础,同研究功能的生理学相联系。随着显微镜技术以及其他相关技术的发展,形态学的研究已从传统的宏观水平发展到分子研究的水平。

  早期的形态学只是局限在对生物,包括人类自身的表面形态的描述分类研究。随着人类的进步及科学技术的发展,尤其是显微技术的出现,人类逐渐将形态学的宏观观察比较研究发展到对生物的微观组织的观察研究。由此,形态学发展到今天,已从中分离出了组织学细胞学解剖学胚胎学等生物学领域中的重要分支学科。这些分支学科也构成了形态学的研究内容。

  生物的形态可分为同源结构和同功能。前者如鱼鳍、鸟翼和人臂,它们的结构和发育模式相同,反映了相同的遗传本质和生物之间的进化关系;后者如虫翅和鸟翼,但这些结构仅仅在功能上相同、表面形态相似而已。此外,在动物形态上又可按对称关系分为:球形对称、辐射对称、两侧对称、非对称。

  动植物分为单细胞和多细胞。多细胞动物还可分为双胚层和三胚层的。如按体腔分,动物又可分两种类型。如刺胞动物只具一个腔和一个口,但高等动物则为“管套管”的结构,即内管为消化道,两端分别开口于口和肛门,而内外管之间还有个腔。环节、甲壳和脊椎动物的身体都分节,但高等动物的分节不明显且头端发达。此外,还有些结构为某些门类动物所特有,如刺细胞只见于刺胞动物,水管系统只见于棘皮动物

  对植物来说,其配子世代和孢子世代的相对长短及其具体特征是植物分类的重要标志。

  解剖学一词常同形态学同义,但从形态学讲,解剖学常指对生物大体结构的研究,并且通过比较研究(比较解剖学)各门类生物之间的异同,以追溯生物的进化途径。例如,在哺乳动物鱼类爬行动物中都有具有流线体形和具有鳍的种类,这是不同种类的动物为了适应各自生存环境的结果,即趋同进化。此外还有趋异进化,如熊、狗同海狮、海豹等种类相近,但它们却栖居不同的环境。比较解剖学还发现基因突变导致了动物器官的退化,生存环境的改变也可导致动物的某些结构不再需要,例如人类的阑尾尾椎等。

  组织学是研究各种生物特化的细胞群的结构以及排列形式。

  动物组织可分为:

  1. 上皮组织。即覆盖其他组织结构且具有保护、吸收、分泌和感觉等功能的组织。
  2. 结缔组织。即骨骼、韧带、纤维结缔组织以及其他支持和连接作用的组织。
  3. 肌肉组织,即起到生物整体和脏器运动机制的组织。
  4. 神经组织。
  5. 生殖组织。
  6. 血液。

  植物组织一般分为:分生组织、保护组织、基本组织和输送组织。

  细胞学是研究细胞结构及生理机制的学科细胞核中的基因控制具体蛋白质的合成从而调节细胞的各种性状的发展,其中核仁参与RNA的合成。而核旁的中心粒与细胞分裂有关。细胞质中的线粒体负责食物氧化产生能量等一系列反应。叶绿体是进行光合作用的重要组织。核糖体则负责合成蛋白。

  胚胎学是研究胚胎发育机制及过程。动物发育始自受精卵分裂,然后经囊胚、原肠胚等期而发育成形。植物则存在双受精过程,除受精卵分裂外,还形成一个负责营养的三倍体的胚乳组织。

  形态学的研究方法主要有化学方法和显微技术。前者有助于了解各种化学成分在细胞中的具体位置,如糖原、蛋白质、各种酶以及DNA等;后者是有助于深入探索细胞的细微结构。