El campo biológico es un concepto introducido por el biólogo soviético A. G. Gurvich para explicar los procesos de embriogénesis y, en un contexto más general, la morfogénesis biológica . Recibió desarrollo en los modelos teóricos modernos de morfogénesis bajo el nombre de campo morfogenético ( morphogenetic field ) . Debe distinguirse del concepto de biocampo , que no se utiliza en los trabajos de Gurvich y en la literatura sobre morfogénesis.
A principios del siglo pasado. el joven científico ruso A. G. Gurvich, después de haber experimentado " la decepción en la aplicación exclusiva del método experimental en la mecánica del desarrollo " [1] en una serie de estudios, a partir de 1912, hace un intento de " ponerlo sobre una base completamente nueva , utilizando un método puramente analítico ” y formula los principios del “campo embrionario”. Muchos años después, Gurvich admite que “la idea del campo… no era más que una formulación más clara de la idea de Driesch [2] , expresada en palabras de que el destino prospectivo de un elemento está en función de su posición como un todo " [3]
La idea inicial era bastante simple y natural:
…si la función deseada que determina el curso del desarrollo de una determinada etapa tiene una sola variable independiente, las coordenadas de los elementos que participan en ella (por ejemplo, las células), entonces es una expresión del campo, en el sentido de que este concepto se utiliza en la física. Pero los problemas de la morfogénesis embrionaria temprana se reducen esencialmente a los movimientos y reordenamientos de las células. Por lo tanto, se puede dar una descripción exhaustiva de muchos procesos básicos de la embriogénesis precisamente estableciendo la ley del campo de vectores en el que ocurren estos procesos.
— Gurvich A.G. Teoría del campo biológico - M. Ciencia soviética, 1944, p.5Las posiciones de la teoría de campos fueron cambiadas por el autor a lo largo de su vida.
Así, en las obras de 1912-1920. el concepto inicial del campo se asoció con el concepto de un "morfo preformado dinámicamente", una superficie de fuerza que orienta y atrae las células de los primordios embrionarios.
El principio del "campo embrionario" fue formulado por Gurvich en 1921, y el término "campo" en relación con los procesos de desarrollo embrionario aparece en la obra de 1922 [4] .
Según el propio Gurvich, el concepto inicial del campo sufrió una revisión radical tras el descubrimiento en 1923 y el posterior estudio a largo plazo del fenómeno de la “radiación mitogenética” (por el que A. G. Gurvich recibió el Premio Stalin en 1941 ).
La teoría del campo biológico fue formulada en su forma definitiva en la monografía de 1944 [1]
La motivación para construir la teoría del campo biológico fue la insatisfacción de Gurvich con el estado de la biología en comparación con otras disciplinas científicas importantes, la física y la química, es decir, la falta de un sistema de conceptos específicos de la biología que compongan su fundamento teórico.
Desde el principio, el autor trató de dar al concepto de campo biológico “el carácter de un principio biológico universal, es decir... considerarlo como la base de un futuro sistema de biología general ” [1] . Esto contrasta con el enfoque del biólogo estadounidense Paul Weiss , quien, independientemente de Gurvich, desarrolló el modelo del "campo morfogenético" [5] . Gurvich no podía estar de acuerdo con el punto de vista de P. Weiss, quien “ cayendo en contradicción consigo mismo, afirma que el concepto de campo es solo una formulación abreviada de lo que observamos, y que por lo tanto no tiene valor en términos de análisis. y explicación, pero al mismo tiempo es de gran importancia como una herramienta conveniente para la descripción ” [1] .
Gurvich introduce el concepto de un "campo celular" asociado con las células de un embrión en desarrollo.
Las principales propiedades de este campo son:
En el espacio intercelular existe un campo del todo sintetizado a partir de campos celulares (un campo supracelular), que se encuentra como vector suma de campos celulares. A efectos prácticos, Gurvich propone considerar la anisotropía elipsoidal y el gradiente de campo hiperbólico. El campo del todo está en constante cambio siguiendo la reestructuración de la estructura celular del embrión, y en cada momento específico estamos tratando con un campo "real" que determina el próximo desarrollo.
Considerando que el campo es absolutamente material, Gurvich evita suposiciones sobre su naturaleza física y habla de la posibilidad de postular solo formalmente la conexión de la fuente del campo con partículas materiales (la cromatina del núcleo celular). Gurvich considera que la radiación mitogenética (degradación) descubierta por él es una justificación experimental de la existencia del campo, lo que a su vez significa la existencia de constelaciones moleculares fuera del equilibrio. Estas constelaciones son la manifestación del campo.
Muchos años después de la publicación del trabajo de Gurvich sobre la teoría del campo biológico, continúan apareciendo publicaciones con una discusión de su teoría tanto en la literatura popular [6] como en la científica especializada [7] [8] [9] . Las referencias a sus trabajos y una discusión de los conceptos que introdujo se pueden encontrar en revisiones modernas sobre la teoría de la morfogénesis [10] .
El término "campo biológico" no se utiliza en la literatura científica moderna. En parte porque el mismo Gurvich lo usó más bien como un concepto general, un “principio universal” en la construcción de la base teórica de la biología (este enfoque no ha ganado popularidad en la actualidad). Los conceptos de campo embrionario, celular, supracelular (morfogénico), real tienen contenido específico en su teoría. Y estos conceptos en muchos aspectos tienen algo en común con el concepto de "campo morfogenético", cuya teoría, independientemente de Gurvich, fue desarrollada por P. Weiss [5] . Fue este término el que comenzó a usarse más tarde en algunos modelos teóricos de morfogénesis, aunque su contenido difiere significativamente en diferentes teorías (ver la discusión en [10] [11] ).
Hasta el momento, no existe un consenso sobre cuán fructífero es el concepto de campo en relación con la descripción de los procesos de morfogénesis biológica.
Entonces, K. Waddington ( Waddington CH ) creía que esta es, en esencia, solo una forma conveniente de describir:
… a los biólogos no se les ocurrió nada mejor que postular la presencia de un campo morfogenético que determina la forma de la estructura formada. La palabra "campo", por supuesto, es un concepto vago. En su sentido habitual, significa que algún tipo de fuerza (o una simple serie de fuerzas) opera dentro del área de la estructura en desarrollo, la cual está correctamente distribuida en el espacio. En el caso de los fenómenos biológicos, la dificultad es determinar qué tipo de fuerza es. ... Sabemos muy poco sobre la naturaleza material de los agentes causales de esos procesos, para explicar los cuales usamos el término "campo".
- Waddington K. Morfogénesis y genética - M.: Mir, 1964B. Goodwin ( BC Goodwin ), quien, de hecho, compartió las opiniones de Gurvich, no está del todo de acuerdo con él :
Un aspecto del campo es que puede verse afectado por fuerzas eléctricas. Se ha encontrado que otros organismos en desarrollo y regeneración tienen una red eléctrica interesante y significativa, pero no me gustaría sugerir que el campo morfogenético es esencialmente de naturaleza eléctrica. Los productos químicos también afectan la polaridad y otros aspectos espaciales de los organismos en desarrollo; pero de nuevo no quisiera concluir de esto que el campo morfogenético tenga una naturaleza esencialmente química o bioquímica. Es mi convicción que el estudio de este campo debe realizarse bajo el supuesto de que es de la naturaleza de alguno de los anteriores, o de ninguno de ellos, o de todos a la vez; pero creo que, a pesar del agnosticismo en cuanto a su naturaleza material, juega un papel importante en el proceso de desarrollo.
- Goodwin B.C. Sobre campos morfogenéticos - Theoria to Theory 13, 109-114, 1979El concepto de campos morfogenéticos es interpretado de manera extremadamente amplia por Rupert Sheldrake , quien lo extiende a cualquier sistema material (no solo a los vivos) y habla de “morfogénesis química”, campos morfogenéticos atómicos y moleculares [12] . La teoría de Sheldrake se percibe de manera ambigua en los círculos científicos (ver Apéndice en [12] ) y no ha recibido confirmación experimental hasta la fecha.