HINWEISE ZUR EMBRYOLOGIE
Die Embryologie untersucht die Abfolge der Entwicklungsformen von der Zygote bis zum Organismus mit all seinen Organen und Systemen.
In diesem Zusammenhang ist an die vor allem quantitativ gemeinte Unterscheidung zwischen Entwicklung (Abfolge von Struktur- und Organisationsphasen mit zunehmender Komplexität) und Wachstum zu erinnern.
Bei Wirbeltier-Metazoen erleben wir das Aufsteigen in der Evolutionsreihe bis zum Menschen (durch Cyclostomien, Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere) das Auftreten erwachsener Formen von zunehmender Komplexität, bei denen die Stadien der Embryonalentwicklung kompliziert werden.
Zu Beginn wird die Zygote, die immer mit Reservematerial ausgestattet ist, (durch anschließende Mitose) in 2, dann 4, dann 8 usw. Zellen, die Blastomeren genannt werden, ohne Wachstum geteilt, bis sie das normale Kern / Zytoplasma-Verhältnis der Art erreicht .
Diese anfängliche Segmentierung kann je nach Menge und Verteilung des Deutoplasmas unterschiedlichen Mustern folgen.
Zu Beginn ist das Deutoplasma knapp ("oligolezytische Eier"), daher ist die Segmentierung total und führt zu sehr unterschiedlichen Blastomeren. Mit zunehmender Komplexität des Embryos braucht es mehr Zeit und Material, bis seine Entwicklung beginnen kann. unabhängiges Leben. Dies erfordert eine Zunahme von Deutoplasma ("telolezytische Eier"), die tendenziell in einem Teil der Zygote angeordnet sind. Dies verursacht eine zunehmende "Anisotropie", die mit Modifikationen der Segmentierung verbunden ist, die von zwei allgemeinen Prinzipien bestimmt wird:
- Das Gesetz von Hertwig besagt, dass bei der Mitose die achromatische Spindel (deren Äquator die Teilungsebene der Tochterzellen bestimmt) dazu neigt, in Richtung der größten Länge des Zytoplasmas angeordnet zu sein;
- Das Balfoursche Gesetz besagt, dass die Segmentierungsgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Deutoplasmamenge ist.
Wir sehen also, dass bereits bei Cyclostomen und bei Fischen die Segmentierung ungleich ist, mit einem schnell segmentierten Tierpol (der die oberen Strukturen des Embryos ergibt) und einem Dotterpol, der den größten Teil des Reservematerials enthält.Diese Tendenz ist noch größer . anisotrop bei Amphibien (bei denen die für die Luftatmung verantwortlichen Organe vorbereitet werden müssen), bei denen der Dotterpol bei langsamer Segmentierung relativ träge bleibt und schließlich von Zellen bedeckt wird, die aus dem sich schnell teilenden Tierpol stammen zu den wichtigsten embryonalen Stadien gehören: Zygote, Blastomeren, Morula (Blastomerenhaufen ähnlich einer Brombeere), Blastula (Morula mit zurückgebildeten inneren Zellen), Gastrula (Blastula, bei der die Zellen einer Seite eingestülpt sind), in der die primitive Höhle des Organismus, mit einer äußeren Zellschicht (Ektoderm, aus der das Nervensystem zunächst hervorgeht) und einer int erno (Entoderm), zwischen denen sich dann eine dritte Schicht (Mesoderm) befindet. Aus diesen Schichten oder "embryonalen Schichten" werden dann in einer geordneten Reihenfolge alle Gewebe, Organe und Systeme abgeleitet.
Bei noch weiter entwickelten Arten ist die Zunahme des Deutoplasmas (oder "Kalb") so groß, dass es nicht einmal segmentiert werden kann. Wir sehen also, dass bei Vögeln die Segmentierung nur eine dünne oberflächliche Scheibe betrifft, was zu einer "Discoblastula" und einer Reihe von Phänomene, die die Bildung des Embryos auf eine andere Weise als die oben erwähnte garantieren.
Eine weitere Zunahme des Deutoplasmas wäre wahrscheinlich nicht effizienter gewesen, so dass bei Säugetieren die Entwicklung und das Wachstum bis zur Fähigkeit zum selbständigen Leben mit einem anderen System erreicht werden.Wir stellen tatsächlich fest, dass das Deutoplasma bei Säugetieren nur für die allerersten Stadien verwendet wird der Entwicklung; dann baut der Embryo metabolische Beziehungen zum mütterlichen Organismus auf (mit dem Auftreten der Plazenta) und verwendet das Deutoplasma nicht mehr, dessen Überschuss eliminiert wird.An diesem Punkt werden die Eier wieder oligolezit und die Segmentierung kann zurückgehen vollständig zu sein (und daher in den frühen Stadien ähnlich dem des "Amphioxus"), aber nach der Morula setzt sich die Embryogenese nach dem am weitesten entwickelten Muster der Vögel fort, mit einer "Blastozyste", gefolgt von einer Implantation in die Gebärmutterwand, so dass der Stoffwechsel des Embryos durch den mütterlichen Organismus (über die Plazenta) und nicht durch das Deutoplasma sichergestellt wird.
EMBRYO-DIFFERENZIERUNG
Wenn die Segmentierung der Zygote das Kern/Zytoplasma-Verhältnis an die Artnorm gebracht hat, muss parallel zur Entwicklung auch das Wachstum beginnen, weshalb der Stoffwechsel mit dem Auftreten von Nukleolen und der Proteinsynthese beginnt. Die so eingeleitete Proteinsynthese ist auf die Gene zurückzuführen, die für die frühen Stadien der Embryonalentwicklung verantwortlich sind. Diese Gene werden durch die in den verschiedenen Blastomeren des Tier- und Kalbspols vorhandenen Substanzen unterdrückt. Die Produkte dieser frühen Gene wiederum können die Operons der Gene, die für die späteren Stadien verantwortlich sind, dereprimieren. Die Produkte dieser zweiten Genreihe werden in der Lage sein, sowohl im Sinne des Aufbaus neuer embryonaler Strukturen als auch im Sinne der Unterdrückung der vorherigen Operons und der Derepression der folgenden in einer geordneten Reihenfolge zu wirken, die zum Aufbau des neuen Organismus führt , dank der genetischen Information, die sich aus dem Genom über die Jahrtausende in immer mehr weiterentwickelte Arten ansammelt.
Haeckels berühmter Ausdruck „Ontogenese fasst Phylogenie zusammen“ drückt eigentlich aus, dass die höheren Arten in den Stadien der Embryonalentwicklung die Abfolge wiederholen, die schon in den evolutionär vorhergehenden Arten gefunden wurde.
Die frühen Stadien des Embryos sind bei Wirbeltieren ähnlich, insbesondere bis zum Aussehen der Kiemen.
Bei Arten, die auf die Luftatmung umstellen, werden die Kiemen dann resorbiert und wiederverwendet (z. B. zur Bildung von endokrinen Drüsen), aber auch beim Menschen bleibt die genetische Information zur Bildung der Kiemen erhalten. Dies ist offensichtlich ein Beispiel für embryonale Strukturgene, die im Genom aller Wirbeltiere vorhanden sind und unterdrückt bleiben müssen, nachdem sie in ihrem ontogenetischen Moment funktioniert haben.
Die Interpretation der Embryogenese im Sinne einer Regulation der Genwirkung ermöglicht es, die komplexen traditionellen Erfahrungen der experimentellen Embryologie zu vereinen.
ZWILLINGE
Die Zygote und die ersten Blastomeren sind bis zum Beginn der Proteinsynthese totipotent, dh in der Lage, einen ganzen Organismus zum Leben zu erwecken. Damit verbunden sind die Versuche von Spemann, der aus der Strangulation einer Amphibienzygote zwei Embryonen erhielt. Ein ähnliches Phänomen liegt dem Phänomen der eineiigen Zwillinge beim Menschen zugrunde, die genau aus diesem Grund eineiige (MZ) genannt werden: Spemanns experimentelle Zwillinge waren halb so groß wie normal, während sie beim Menschen vollkommen normal waren. Dies erklärt sich dadurch, dass sich bei den Amphibien die beiden Embryonen das einzige bereits erhaltene Eigelb teilen mussten, während die Embryonen beim Menschen durch die Plazenta alles erhalten können, was für ihre Entwicklung und ihr Wachstum notwendig ist.
Es sollte daran erinnert werden, dass beim Menschen "zwei Drittel der Fälle von Zwillingen" einen anderen Ursprung haben: Sie stammen von der gelegentlichen gleichzeitigen Reifung zweier Follikel mit der Freisetzung von zwei Eizellen, die bei Befruchtung zwei Zygoten ergeben; tatsächlich in diesem Fall spricht man von zweieiigen Zwillingen (DZ).
Da die MZ-Zwillinge, die durch Mitose von der einzelnen Zygote getrennt wurden, das gleiche Genom haben, müssen die Unterschiede zwischen ihnen umweltbedingt sein, stattdessen ist das Genom von zwei DZ-Zwillingen nur so ähnlich wie das von zwei beliebigen Brüdern. in der Humangenetik und auch im Sport weit verbreitet.
Bei dem "Mann, bei dem bestimmte ethische Gründe das Experimentieren verbieten würden, kann festgestellt werden, wie sehr jeder Charakter durch erbliche Faktoren reguliert wird: Tatsächlich sind streng vererbte Charaktere (wie Blutgruppen) immer nur bei MZ-Zwillingen übereinstimmend; dass die Konkordanz eines Merkmals in MZ ist ähnlich wie bei DZ, es wird gefolgert, dass Umweltfaktoren bei der Bestimmung dieses phänotypischen Merkmals Vorrang vor erblichen haben.
