Was ist der Anfang und das Ende der embryonalen Entwicklungsperiode? Embryonale Periode
1. Wo entwickelt sich der Säugetierembryo?
Das befruchtete Ei gelangt in die Gebärmutter, wo der Prozess seiner Fixierung und Entwicklung stattfindet.
2. Was ist eine Zygote?
Eine Zygote ist ein einzelliges Stadium in der Entwicklung eines Organismus, das als Ergebnis der Verschmelzung eines Spermiums und einer Eizelle auftritt.
Fragen
1. Wie beginnt und endet die Embryonalentwicklung?
Die Embryonalzeit (Embryogenese) beginnt im Moment der Zygotenbildung und endet mit der Geburt (z. B. bei Säugetieren) oder dem Austritt aus der Eihülle (z. B. bei Vögeln).
2. Wie beginnt und endet die postembryonale Entwicklungsphase?
Die postembryonale Periode beginnt mit dem Moment der Geburt oder der Freisetzung des Organismus aus der Eihülle und dauert bis zum Lebensende des Individuums.
3. Welche Entwicklung wird direkt genannt? Nennen Sie Beispiele für Tiere mit direkter Entwicklung.
Die postembryonale Entwicklung wird als direkt bezeichnet, wenn eine einem Erwachsenen ähnliche Kreatur (Reptilien, Vögel, Säugetiere) aus einem Ei oder dem Körper einer Mutter erscheint.
4. Welche Entwicklung wird indirekt genannt? Nennen Sie Beispiele für Tiere mit indirekter Entwicklung.
Die postembryonale Entwicklung wird als indirekt bezeichnet, wenn die in der Embryonalzeit gebildete Larve einfacher ist als der erwachsene Organismus und sich von ihr in der Art der Ernährung, Bewegung usw. unterscheidet (Darm, Flach- und Anneliden, Krebstiere, Insekten, Amphibien).
5. Was ist das biogenetische Müller-Haeckel-Gesetz?
Die individuelle Entwicklung eines Individuums (Ontogenese) wiederholt gewissermaßen die historische Entwicklung der Art (Phylogenese), zu der das betreffende Individuum gehört.
6. Was bedeutet das biogenetische Gesetz?
Das biogenetische Gesetz ist sehr wichtig, da es die gemeinsamen Vorfahren von Tieren bezeugt, die zu verschiedenen systematischen Gruppen gehören. Es ermöglicht die Verwendung embryologischer Daten zur Rekonstruktion des Verlaufs der Phylogenese.
Aufgaben
1. Geben Sie anhand der Erkenntnisse aus dem Studium des Abschnitts "Tiere" Beispiele für die postembryonale Entwicklung, die mit einer Änderung des Lebensstils und des Lebensraums verbunden ist.
Bei einem Frosch beispielsweise entwickelt sich aus einem Ei eine Larve (Kaulquappe), die sich in Aufbau, Lebensweise und Lebensraum von erwachsenen Tieren unterscheidet. Die Kaulquappe hat wie der Fisch Kiemen, ein Seitenlinienorgan, einen Schwanz, ein Herz mit zwei Kammern und einen Blutkreislauf. Die Larve ernährt sich, wächst und verwandelt sich schließlich in einen Frosch.
Das Vorhandensein des Larvenstadiums bei der Entwicklung von Amphibien und vielen anderen Tieren bietet ihnen die Möglichkeit, in unterschiedlichen Umgebungen zu leben und unterschiedliche Nahrungsquellen zu nutzen. So lebt die Kaulquappe im Wasser und ernährt sich von pflanzlicher Nahrung, während der Frosch hauptsächlich eine terrestrische Lebensweise führt und sich von tierischer Nahrung ernährt.
Eine Veränderung des Lebensraums und damit einhergehend eine Veränderung der Lebensweise eines Tieres beim Übergang vom Larvenstadium zum erwachsenen Organismus verringert die innerartliche Konkurrenz. Darüber hinaus trägt die frei schwimmende Larve bei einigen sesshaften oder anhaftenden Tieren (Korallenpolypen, Austern, Muscheln usw.) zur Verbreitung der Art und zur Erweiterung ihres Verbreitungsgebiets bei. Dadurch wird eine Überbevölkerung vermieden, die zu einer verstärkten Konkurrenz um Nahrung und andere Ressourcen führen würde, die das Überleben der Art bedrohen würden.
2. In der frühen Entwicklungsphase besteht das Herz des menschlichen Embryos aus einem Vorhof und einer Kammer. Nehmen Sie auf der Grundlage der Bestimmungen des Biogenetikgesetzes Stellung zu dieser Tatsache.
Der menschliche Embryo im Prozess der individuellen Entwicklung wiederholt die vergangene Evolutionsstufe (ein Herz mit zwei Kammern ist ein Zeichen für Fische).
Der Prozess der Ontogenese beginnt mit der embryonalen Entwicklungsphase (Embryogenese), die von der Bildung einer Zygote bis zur Geburt oder dem Austritt aus dem Ei dauert. In dieser Zeit findet nach einem bestimmten Schema ein aktives Wachstum und eine aktive Entwicklung des Embryos statt.
Sich trennen
Die erste Stufe der Embryogenese wird Spaltung genannt. Sein Merkmal ist die schnelle Zellteilung, in der praktisch kein Wachstum stattfindet. Die Anzahl der Zellen nimmt zu, aber ihre Größe nimmt ab.
Reis. 1. Spaltung und Arten von Blastula.
Dieses Stadium beginnt mit der Teilung der Zygote in zwei Zellen. Dann teilt sich auch jede der entstehenden Zellen, Blastomere genannt. Es stellt sich heraus, dass 4, 8, 16, 32 usw. Blastomere sind.
Als Ergebnis wird ein vielzelliger Embryo gebildet, der die Form einer Blase hat. Dieses Stadium wird Blastula genannt und enthält mehrere tausend Zellen.
Gastrulation
Die zweite Stufe der Embryogenese ist die Gastrulation. Es beginnt mit der Einstülpung der Blastulawand nach innen. In diesem Fall wird eine Gastrula gebildet, die eine zweischichtige Wand hat. Die äußere Zellschicht wird als Ektoderm und die innere Schicht als Endoderm bezeichnet.
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Reis. 2. Gastrulation in der Lanzette.
Anschließend erscheint zwischen Ektoderm und Endoderm eine dritte Schicht - das Mesoderm. Diese Schichten werden Keimblätter genannt.
Im Stadium der Gastrulation beginnt die Synthese von Proteinen, die für einen bestimmten Zelltyp charakteristisch sind. Dies startet den Prozess der Differenzierung – das Wachstum von Unterschieden zwischen Teilen des Embryos.
Mit der Differenzierung von Zellen aus jedem Keimblatt werden anschließend bestimmte Gewebe und Organsysteme gebildet. Zum Beispiel aus dem Mesoderm - Muskelgewebe und aus dem Ektoderm - Hautepithel.
Organogenese
Die Gastrulation endet mit dem Beginn der Bildung der ersten Organe:
- Neuralrohr;
- Akkorde;
- Innereien.
Bei allen Tiergruppen werden die gleichen Organe aus den gleichen Keimblättern gebildet. Dies ist ein Beweis für die Einheit der Tierwelt.
Reis. 3. Bildung von Achsenorganen in der Lanzette.
Die primäre Organogenese ist durch das Phänomen der embryonalen Induktion gekennzeichnet - die gegenseitige Beeinflussung der sich entwickelnden Organe.
Wenn der Organismus für das Leben in einer offenen Atmosphäre bereit ist, wird er aus den embryonalen Membranen freigesetzt, wodurch die embryonale Entwicklungsperiode beendet wird.
Kritische Zeiten
In einigen Perioden der Embryogenese ist der Embryo besonders empfindlich gegenüber dem Einfluss von Umweltfaktoren.
Diese Perioden werden als kritisch bezeichnet. Dazu gehört beispielsweise der Zeitraum von 20-24 Schwangerschaftswochen bei einer Frau, in dem sich die wichtigsten Funktionssysteme des ungeborenen Kindes bilden.
Die Belastung durch Stress, Infektionen, Verletzungen usw. während der kritischen Phase ist für den Fötus schädlicher als zu anderen Zeiten.
Was haben wir gelernt?
Embryogenese ist die Entwicklung eines Organismus vor der Geburt. Es besteht aus drei Stufen. Im Stadium des Zerkleinerns nimmt die Anzahl der Zellen zu. Im Stadium der Gastrulation differenzieren sich die Zellen und es bilden sich drei Keimblätter. Organe erscheinen im Stadium der Organogenese.
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Die proembryonale Periode, die der Bildung der Zygote vorausgeht, ist mit der Bildung von Gameten verbunden. Ansonsten handelt es sich um Gametogenese (Ovogenese und Spermatogenese).
Die Prozesse, die die Oogenese charakterisieren, führen zur Bildung eines haploiden Chromosomensatzes und zur Bildung komplexer Strukturen im Zytoplasma. r-RNA und m-RNA reichern sich im Ei an, der Dotter reichert sich an . Die Art der Entwicklung der Ontogenese hängt von der Dottermenge und ihrer Verteilung ab.
Je nach Eigelbmenge werden 4 Arten von Eiern unterschieden:
1) polylecital(viel Eigelb; Lecitos - gr. Eigelb);
2) mesolecithal(durchschnittliche Eigelbmenge);
3) Oligolecital(kleine Menge Eigelb);
4) alecital(das Eigelb fehlt fast).
Reis. 1. Arten von Eizellen nach der Eigelbverteilung: a - alecital, b - isolecital, c - telolecital, d - centrolecital.
Je nach Verteilung des Dotters werden die Eizellen in 3 Typen eingeteilt:
1) isolecithal oder homolecithal(bei gleichmäßiger Verteilung des Eigelbs über dem Ei) sind sie je nach Eigelbmenge häufiger oligo- oder alecithal. Beispiele: Eier von Stachelhäutern, niederen Sehnen, Säugetieren.
2) Telolecital(das Eigelb ist am vegetativen Pol konzentriert; griechisches Ende); Je nach Eigelbgehalt sind diese Eier meist poly- oder mesolecithal. Beispiele: Eier von Mollusken, Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln.
3) zentrolecithal(Das Eigelb konzentriert sich in der Mitte der Zelle und das Zytoplasma entlang der Peripherie und im Zellkern). Beispiele: Insekteneier, je nach Dotteranteil sind dies meist Oligo- oder Mesolecithal-Eier.
1.5. Embryonale Periode
Die Embryonalzeit (griech. embryon – Embryo) beginnt mit der Befruchtung und der Bildung einer Zygote. Das Ende dieser Periode ist bei verschiedenen Typen der Ontogenese mit unterschiedlichen Entwicklungsmomenten verbunden.
Embryonale Periode gliedert sich in folgende Phasen:
1) Befruchtung - die Bildung einer Zygote;
2) Zerkleinerung - die Bildung von Blastula;
3) Gastrulation - die Bildung von Keimschichten;
4) Histo- und Organogenese - die Bildung von Organen und Geweben des Embryos.
In der Larvenform der Ontogenese beginnt die Embryonalperiode mit der Bildung einer Zygote und endet mit dem Austritt aus den Eimembranen.
In der nicht-larvalen Form der Ontogenese beginnt die Embryonalperiode mit der Bildung einer Zygote und endet mit dem Austritt aus den Embryonalmembranen.
Bei der intrauterinen Form der Ontogenese beginnt die Embryonalzeit mit der Bildung einer Zygote und dauert bis zur Geburt.
1.5.1. Zygote.
Eine Zygote ist ein einzelliges Stadium in der Entwicklung eines neuen Organismus. In der Zygote werden das Stadium der zwei Vorkerne und das Stadium des Synkaryons unterschieden. Das Zwei-Vorkern-Stadium geht dem Synkaryon-Stadium voraus. Das Spermium ist in die Eizelle eingedrungen, aber die Kerne von Spermium und Eizelle sind noch nicht verschmolzen. Das Stadium des Synkaryons ist durch die Verschmelzung von Kernen gekennzeichnet. Als Folge der Syncaryogamie wird der diploide Chromosomensatz wiederhergestellt. Nach der Bildung des Synkaryons geht die Zygote zur Fragmentierung über.
Abb.2. Befruchtung bei Säugetieren. A - das Sperma dringt in die Eizelle ein; B - Der Kern wurde aus dem Kopf des Spermiums gebildet, und die Zentriole wurde aus dem Hals gebildet. 1 - Eikern, 2 - Spermatozoon, 3 - rezeptiver Tuberkel, 4 - Centriole, 5 - Spermienkern.
Tierische Ontogenese
Vergleich von Wirbeltierembryonen in verschiedenen Stadien der Embryonalentwicklung. Die berüchtigte Illustration aus dem Werk von Ernst Haeckel, in der die Unterschiede zwischen Embryonen künstlich gering gehalten werden, um der Theorie der Rekapitulation (der Wiederholung der Phylogenese in der Ontogenese) besser zu entsprechen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Verfälschung dieser Darstellung nicht die Tatsache negiert, dass Embryonen einander in der Regel tatsächlich ähnlicher zu sein scheinen als erwachsene Organismen, was von Embryologen bereits vor dem Aufkommen der Evolutionstheorie festgestellt wurde.
Die Ontogenese ist in zwei Perioden unterteilt:
- embryonal - von der Bildung einer Zygote bis zur Geburt oder dem Austritt aus den Eimembranen;
- postembryonal - vom Austritt aus den Eihäuten oder der Geburt bis zum Tod des Organismus.
Embryonale Periode
In der Embryonalzeit werden drei Hauptstadien unterschieden: Zerkleinerung, Gastrulation und primäre Organogenese. Embryonal, oder embryonal, die Periode der Ontogenese beginnt mit dem Moment der Befruchtung und dauert an, bis der Embryo die Eihüllen verlässt. Bei den meisten Wirbeltieren umfasst es Stadien (Phasen) Zerkleinerung, Gastrulation, Histo- und Organogenese.
Sich trennen
Spaltung - eine Reihe aufeinanderfolgender mitotischer Teilungen einer befruchteten oder initiierten Eizelle zur Entwicklung. Die Spaltung ist die erste Phase der Embryonalentwicklung, die in der Ontogenese aller mehrzelligen Tiere vorhanden ist und zur Bildung eines Embryos namens Blastula (einschichtiger Embryo) führt. Gleichzeitig ändern sich die Masse des Embryos und sein Volumen nicht, dh sie bleiben gleich denen der Zygote, und das Ei wird in immer kleinere Zellen - Blastomeren - aufgeteilt. Nach jeder Spaltungsteilung werden die Zellen des Embryos immer kleiner, das heißt, die Kern-Plasma-Beziehungen ändern sich: Der Kern bleibt gleich und das Volumen des Zytoplasmas nimmt ab. Der Prozess wird fortgesetzt, bis diese Indikatoren die für somatische Zellen charakteristischen Werte erreichen. Die Art des Zerkleinerns hängt von der Menge des Eigelbs und seiner Position im Ei ab. Wenn wenig Eigelb vorhanden ist und es gleichmäßig im Zytoplasma verteilt ist (Isolecithal-Eier: Stachelhäuter, Plattwürmer, Säugetiere), wird je nach Art zerkleinert volle Uniform: Blastomeren sind gleich groß, das ganze Ei wird zerkleinert. Ist das Eigelb ungleichmäßig verteilt (telolecitale Eier: Amphibien), erfolgt die Zerkleinerung sortenrein komplett uneben: Blastomeren sind unterschiedlich groß, diejenigen, die das Eigelb enthalten, sind größer, das Ei wird als Ganzes zerkleinert. Bei unvollständigem Zerkleinern befindet sich so viel Eigelb in den Eiern, dass die Zerkleinerungsfurchen es nicht vollständig trennen können. Die Spaltung eines Eies, bei der nur die „Kappe“ des Zytoplasmas, die sich am tierischen Pol konzentriert, wo sich der Kern der Zygote befindet, zerkleinert wird, wird genannt unvollständig diskoidal(telolecitale Eier: Reptilien, Vögel). Bei unvollständige Oberflächenzerkleinerung In den Tiefen des Eigelbs treten die ersten synchronen Kernteilungen auf, die nicht von der Bildung interzellulärer Grenzen begleitet werden. Die Kerne, umgeben von einer kleinen Menge Zytoplasma, sind gleichmäßig im Eigelb verteilt. Sind sie in ausreichender Menge vorhanden, wandern sie ins Zytoplasma, wo dann nach Bildung interzellulärer Grenzen das Blastoderm (Centrolecithal-Eier: Insekten) erscheint.
Gastrulation
Einer der Mechanismen der Gastrulation ist die Invagination (die Invagination eines Teils der Blastulawand in den Embryo). 1 - Blastula, 2 - Gastrula.
Primäre Organogenese
Primäre Organogenese ist der Prozess der Bildung eines Komplexes von axialen Organen. Bei verschiedenen Tiergruppen ist dieser Prozess durch eigene Charakteristika gekennzeichnet. Bei Chordaten beispielsweise erfolgt in diesem Stadium die Verlegung des Neuralrohrs, der Notochord und des Darmrohrs.
Im Laufe der weiteren Entwicklung erfolgt die Bildung des Embryos aufgrund der Prozesse des Wachstums, der Differenzierung und der Morphogenese. Das Wachstum sorgt für die Akkumulation der Zellmasse des Embryos. Während des Differenzierungsprozesses entstehen unterschiedlich spezialisierte Zellen, die verschiedene Gewebe und Organe bilden. Der Prozess der Morphogenese sorgt dafür, dass der Embryo eine bestimmte Form annimmt.
Postembryonale Entwicklung
Verknüpfungen
| Embryogenese | |
|---|---|
| Biologie Embryologie Entwicklungsbiologie | |
| Phasen, Prozesse/ Ergebnis |
Eispaltung / Zygote, Morula Blastulation / Blastula, Blastozyste Gastrulation (Invagination, Epibolie) / Gastrula Neurulation / Neurula Organogenese / Embryo |
| keimhaft Flugblätter |
Ektoderm Endoderm Mesoderm |
| Differenzierung Zellen |
Blastomer Embryoblast Trophoblast Epiblast Hypoblast |
Wikimedia-Stiftung. 2010 .
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