Entwicklung. Ontogenese: Individualentwicklung. Phylogenese: Stammesgeschichtliche Entwicklung. Ontogenese - Individualentwicklung

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1 Entwicklung Ontogenese: Individualentwicklung Phylogenese: Stammesgeschichtliche Entwicklung Eizelle Ontogenese - Individualentwicklung 1. Befruchtung Zygote Embryonalphase mit Furchung, Keimblattbildung, Zell- und Organdifferenzierung 2. Beginn selbständigen Lebens Jugendentwicklung: - direkt - indirekt 3. Erwachsener Zustand Geschlechtsreife adulte Phase Alter Tod wolpert 1

2 Befruchtung Seeigeleizelle umgeben von Spermien Dorrit Eitypen Unterscheidung nach Dottermenge: - oligolecithal (dotterarm) Seeigel, Säuger - mesolecithal (dotterreich) Amphibien - polylecithal (sehr dotterreich) Reptilien, Vögel, Insekten Unterscheidung nach Dotterverteilung: - isolecithal -telolecithal centrolecithal Säuger Reptilien, Vögel Insekten Zellkern Cytoplasma Dotter 2

3 Furchung: mitotische Teilungen der Zygote in Blastomere (Tochterzellen) Zygote Artspezifische Muster abhängig von 1. Menge und Verteilung des Dotters 2. Lage der Teilungsspindeln wolpert Klassifizierung der Furchungsmuster: Furchungstyp Dottergehalt Furchungs- Vorkommen (z.b.) Eizelle symmetrie Holoblastisch isolecithal Radiär Seeigel; (total) spiralig Anneliden, Schnecken mesolecithal Radiär Amphibien Meroblastisch telolecithal Discoidal Reptilien, Vögel,Fisch (partiell) centrolecithal superficiell Insekten 3

4 Animaler Pol Vegetativer Pol Zygote 2-Zellstadium Furchung -Radiär -Total (holoblastisch) -inäqual 4-Zellstadium 8-Zellstadium Morula Solide Kugel Seeigel Blastula Hohle Kugel quer Krallenfrosch Campbell;Wehner/Gehring Radiale Furchung und Spiralfurchung Radspir.mov 4

5 Spiralfurchung - total - inäqual Mollusca, Annelida 2D-Zelle: Vorläufer aller Ober- Flächenepithelien 2D 4d-Zelle: Vorläufer der gesamten Muskulatur Gilbert Meroblastische (Partielle Furchung) I: discoidale Furchung Zebrafisch Keimscheibe Dotter Keimscheibe Vogelei Keimscheibe Dotter Wolpert 5

6 Meroblastische (partielle) Furchung II: superficielle Furchung Zellkern Kopf Thorax Abdomen Dotter Eischale Plasmamembran Kernteilungen ohne Zellteilungen; Abschnürung Polzellen (spätere Urkeimzellen) Polzellen Bildung von Plasmamembranen um superficiell liegende Kerne Insekten Gastrulation = Vorgang der Keimblattbildung Blastula Primäre Leibeshöhle (Blastocöl) Frühe Gastrula Ektoderm Urdarm Urmund Urmund 6

7 Keimblätter Embryo mit 3 Keimblättern Mesoderm Ektoderm Ektoderm: äußeres Keimblatt Bildet die äußeren Epithelien des Körpers (Epidermis), Sinneszellen, Nervenzellen, Anteile von Vorderdarm und Enddarm : inneres Keimblatt Bildet die inneren Epithelien des Magen- Darmtraktes und seiner Anhangsorgane (Leber, Lunge, Pankreas) Mesoderm: mittleres Keimblatt Bildet Muskulatur, Bindegewebe, Stützgewebe, die Auskleidung der sekundären Leibeshöhle, Exkretionsorgane, Blut und Blutgefäße, Teile der Keimdrüsen Verschiedene Möglichkeiten der Bildung von und Mesoderm 7

8 Bildung zweier Keimblätter: Ektoderm und Ektoderm Invagination Einstülpung (Seeigel, Lanzettfischchen) Epibolie Umwachsung (Amphibien) Immigration Einwanderung (Hohltiere) Delamination Abblättern (Vögel, Reptilien) DTV Bildung des dritten (mittleren) Keimblatts = Mesoderm Mesenchymordnung Urmesodermzelle Urdarmabfaltung Mesen -chymzellen Mesodermstreifen Cölom Mesoderm Segmentale Cölomsäckchen Manche Echinodermen Anneliden, Mollusken Manche Echinodermen, Chordata DTV 8

9 Leibeshöhlen: Primäre Leibeshöhle: Körperhöhle zwischen Ektoderm und Sekundäre Leibeshöhle (= Cölom): Körperhöhle, die von mesodermalen Epithel ausgekleidet ist Gastrulation beim Krallenfrosch Ektoderm Blastocöl Mesoderm Blastocöl Urmund (Blastoporus) Urmund Urdarm Dotterpropf Von hinten Längsschnitte Dorrit; Wehner/Gehring 9

10 Gastrulation beim Krallenfrosch Ektoderm Blastocöl Mesoderm Blastocöl Urmund Urdarm Wholegas.mov Neuralplatte Mesoderm Ektoderm Neuralplatte Urdarm Urmund Späte Gastrula Somiten Auge Rückenmark Chorda junge Larve Somiten Seitenplatte Gehirn Mund Herz Seitenplatte Darmrohr After=Urmund Neurulation und Organogenese Wolpert 10

11 Bildung des Urmunds Aufwurf der Neuralfalten (Beispiel Amphibienkeim) Gastneur.mov Hautektoderm Kopfregion Neuralleiste Neuralplatte Total Dorsalansicht Neurulation Chorda Somit Ektoderm Neuralplatte Bildung Neuralplatte Unter Induktion Chorda Neuralplatte senkt sich ein Neuralleiste Neuralleiste gliedert sich ab Querschnitt Neuralrinnenverschluß zum Neuralrohr Querschnitt Neuralleiste Neuralrohr Somit Chorda Wehner/Gehring 11

12 Neurulation im Raster-EM Neuralleiste: Immunfluoreszenz Gilbert Wirbeltierembryonen Fisch Lurch Schild- Huhn Schwein Rind Hase Mensch kröte Gilbert 12

13 Gemeinsames phylotypisches Stadium aller Wirbeltierembryonen Wolpert 13