胚胎发育中的自组织：神话与现实
摘要：发育生物学中，“自组织”已成为一个时髦词语，描述了动物的胚胎或诱导干细胞复制完整胚胎中所看到的形态步骤和结果。虽然这个术语在18世纪由哲学家康德引入，用来描述生命系统的目标导向性质，但它也用于非生命材料，其中复杂的形式和模式是通过动力学、耗能的物理过程产生的。这些用法之间的关系是什么？虽然多细胞形式从单细胞有机体中产生了几十次，但只有其中一部分经历了发育，而且并非所有的发育过程都是自组织的。动物（多细胞动物）从单细胞生物转变而来，伴随着新基因产物的添加，这些基因产物介导了形成液体、液晶和固体材料的细胞团簇，具有多功能形态发生倾向。这些材料呈现出多层结构、腔道形成和延伸，回应了非生命物质的自组织特性，基于这些类比提供了演化模版，支撑了多细胞动物谱系的胚胎形态和形态模式。当今动物物种的胚胎和器官原基继续产生类似于这些物理效应结果的形态。然而，它们的发育过程使用过度确定、高度进化的机制，与其起源过程经常脱节。通过胚胎发育、节段形成和肢体骨骼发育的例子，我提供了透明物理和进化类型发育自组织之间关系的实例和概念框架。
作者：Stuart A. Newman
论文ID：2108.00532
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2021-11-24