VERGLEICHENDE EMBRYOLOGIE: GESCHICHTE UND THEORIEN - BIOLOGIE - 2025

Die vergleichende Embryologie ist ein Zweig der Embryologie, der sich auf kontrastierende Entwicklungsmuster in verschiedenen Embryonen konzentriert. Diese Disziplin hat ihren Ursprung in fernen Zeiten und nimmt in den Köpfen von Denkern wie Aristoteles Gestalt an. Später, mit der Erfindung des Mikroskops und geeigneten Färbetechniken, begann es als Wissenschaft zu wachsen.

Wenn wir von vergleichender Embryologie sprechen, ist es unvermeidlich, den berühmten Satz zu erwähnen: Ontogenese rekapituliert Phylogenie. Diese Aussage beschreibt jedoch die aktuellen Prinzipien der vergleichenden Embryologie nicht genau und wurde verworfen.

Verschiedene Embryonen von Wirbeltieren.
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Embryonen ähneln anderen embryonalen Formen verwandter Arten und nicht erwachsenen Formen anderer Arten. Das heißt, ein Säugetierembryo ähnelt nicht einem erwachsenen Fisch, sondern einem Fischembryo.

Die vergleichende Embryologie wurde als Beweis für den Evolutionsprozess verwendet. Die offensichtlichen Homologien, die wir bei der Entwicklung ähnlicher Gruppen beobachten, wären völlig unnötig, wenn ein Organismus keine Modifikation der Ontogenese seines Vorfahren wäre.

Geschichte der vergleichenden Embryologie

Aristoteles

Die erste Studie zur vergleichenden Embryologie stammt aus der Zeit des Aristoteles im 4. Jahrhundert vor Christus.

Dieser Philosoph und Wissenschaftler beschrieb die verschiedenen Möglichkeiten von Geburten bei Tierarten und klassifizierte sie als ovipar, wenn sie Eier legten, vivipar, wenn der Fötus lebend geboren wurde, oder als ovovivipar, wenn ein Ei entsteht, das sich im Körper öffnet.

Darüber hinaus wird Aristoteles auch die Identifizierung der holoblastischen und meroblastischen Segmentierungsmuster zugeschrieben. Das erste bezieht sich auf das ganze Ei, das sich in kleinere Zellen teilt, während im meroblastischen Muster nur ein Teil der Eizelle als Embryo bestimmt ist und der verbleibende Teil das Eigelb ist.

William Harvey

Embryologische Studien gab es mehr als zweitausend Jahre lang praktisch nicht, bis William Harvey im Jahr 1651 sein Motto ex ovo omnia (alle aus dem Ei) verkündete und zu dem Schluss kam, dass alle Tiere aus einer Eizelle stammen.

Marcello Malpighi

Nach der Erfindung des Mikroskops erhält die Embryologie eine neue Nuance. 1672 untersuchte der Forscher Marcello Malpighi mithilfe dieser neuen optischen Technologie die Entwicklung des Hühnerembryos.

Malpighi identifizierte zuerst den Sulcus neuralis, die für die Muskelbildung verantwortlichen Somiten, und beobachtete die Zirkulation der Venen und Arterien, die mit dem Dottersack verbunden sind.

Christian Pander

Im Laufe der Jahre und mit der Erfindung der modernsten Färbetechniken begann die Embryologie sprunghaft zu wachsen. Pander wird die Entdeckung der drei Keimschichten mithilfe von Hühnerembryonen zugeschrieben: Ektoderm, Endoderm und Mesoderm.

Heinrich Rathke

Rathke untersuchte die Embryonen verschiedener Tierlinien und kam zu dem Schluss, dass die Embryonen von Fröschen, Salamandern, Fischen, Vögeln und Säugetieren unglaubliche Ähnlichkeiten aufwiesen.

In mehr als 40 Jahren Forschung identifizierte Rathke die Rachenbögen und ihr Schicksal: Bei Fischen bilden sie den Zweigapparat, bei Säugetieren Kiefer und Ohren.

Darüber hinaus beschrieb er die Bildung einer Reihe von Organen. Er untersuchte auch den embryologischen Prozess bei einigen Wirbellosen.

Haupttheorien in der vergleichenden Embryologie

Rekapitulation: Die Ontogenese rekapituliert die Phylogenie

Eine Ikone in der vergleichenden Embryologie lautet: "Ontogenese rekapituliert Phylogenie." Dieser Ausdruck versucht, die mit Ernst Haeckel verbundene Rekapitulationstheorie zusammenzufassen. Die Rekapitulation beherrschte die Embryologie im 19. Jahrhundert und in einem Teil des 20. Jahrhunderts.

Nach dieser Theorie erinnern die Entwicklungsstadien eines Organismus an seine phylogenetische Geschichte. Mit anderen Worten, jede Entwicklungsstufe entspricht einer Entwicklungsstufe der Vorfahren.

Das Auftreten kiemenartiger Strukturen in Säugetierembryonen ist eine der Tatsachen, die die Rekapitulation zu stützen scheinen, da wir annehmen, dass die Säugetierlinie von einem Organismus stammt, der den heutigen Fischen ähnlich ist.

Für Befürworter der Rekapitulation arbeitet die Evolution, indem sie am Ende der Entwicklung aufeinanderfolgende Zustände hinzufügt.

Für aktuelle Evolutionsbiologen ist jedoch klar, dass Evolution nicht immer durch Hinzufügen von Endzuständen funktioniert, und es gibt andere Prozesse, die es uns ermöglichen, morphologische Veränderungen zu erklären. Daher akzeptieren Biologen eine umfassendere Vision, und dieser Satz wurde bereits verworfen.

Die vier Prinzipien von Karl Ernst von Bär

Karl Ernst von Bär gab eine viel zufriedenstellendere Erklärung der Ähnlichkeiten von Embryonen und stellte das in Frage, was Ernst Haeckel vorschlug.

Einer seiner herausragendsten Beiträge bestand darin, darauf hinzuweisen, dass die umfassendsten Merkmale eines Taxons in der Ontogenese vor den spezifischeren Merkmalen auftreten - beispielsweise in der Reihenfolge oder Klasse.

Während von Bär seine Forschungen in der vergleichenden Embryologie durchführte, vergaß er, zwei Embryonen zu kennzeichnen. Obwohl er ein Wissenschaftler mit geschultem Auge war, konnte er die Identität seiner Proben nicht unterscheiden. Laut von Bär "könnten es Eidechsen, kleine Vögel oder sogar Säugetiere sein".

Daher gruppiert die Literatur die wichtigsten Schlussfolgerungen dieses Forschers normalerweise in vier Postulate oder Prinzipien wie folgt:

1. Die allgemeinen Merkmale einer Gruppe erscheinen zuerst und später die spezielleren Merkmale.

Wenn wir zwei Wirbeltierembryonen vergleichen, werden wir sehen, dass die ersten Merkmale, die auftreten, diejenigen sind, die mit "Wirbeltier sein" zusammenhängen.

Im Verlauf der Entwicklung ergeben sich spezifische Merkmale. Alle Wirbeltierembryonen haben Notochord, Astbögen, Rückenmark und eine bestimmte Art von Ahnenniere. Und dann die spezifischen: Haare, Nägel, Schuppen usw.

2. Die weniger allgemeinen Charaktere entwickeln sich aus den allgemeineren

Wenn beispielsweise die Entwicklung beginnt, haben alle Wirbeltiere eine ähnliche Haut. Später erscheinen die Schuppen bei Fischen und Reptilien, Federn bei Vögeln oder Haare bei Säugetieren.

3. Ein Embryo ähnelt nicht den erwachsenen Stadien „niedrigerer“ Tiere, sondern bewegt sich immer mehr von ihnen weg

Die berühmten Kiemen embryonaler Säugetiere ähneln nicht den Kiemenschlitzen erwachsener Fische. Im Gegensatz dazu ähneln sie den Spalten des Fischembryos.

4. Der beginnende Embryo einer Art sieht niemals wie andere „minderwertige“ Tiere aus, er hat nur Ähnlichkeiten mit seinen frühen Embryonen

Menschliche Embryonen werden niemals einen Zustand durchlaufen, der in seiner erwachsenen Form an einen Fisch oder Vogel erinnert. Sie ähneln Fisch- und Vogelembryonen. Obwohl diese Aussage der dritten ähnlich ist, erscheint sie normalerweise als zusätzliches Prinzip in der Literatur.

Verweise

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