Gastrulation
Die Gastrulation ist eine frühe Phase in der Entwicklung der meisten Tierembryonen. In ihr wird der Embryo durch Zellmigration dramatisch umstrukturiert.
Die Gastrulation variiert bei verschiedenen Phyla. Es folgt die Organogenese, bei der sich einzelne Organe innerhalb der neu gebildeten Keimschichten entwickeln.
Die Gastrula ist das doppelwandige Stadium des Embryos. Während der Gastrulation wandern einige der Zellen der Blastula nach innen und bilden eine innere Schicht, das Endoderm. Bei einigen Tieren bildet sich zwischen dem Endoderm und dem Ektoderm eine weitere Zellschicht, das Mesoderm.
Gastrulation eines Diploblasten: Die Bildung von Keimschichten von einer (1) Sphäre von Zellen (der Blastula) zu einer (2) Gastrula. Einige der Ektodermzellen (orange) bewegen sich nach innen und bilden das Endoderm (rot).
Keimschichten
Unter den Tieren zeigen Schwämme mit einer einzigen Keimschicht die einfachste Organisation. Cnidaria und Ctenophoren zeigen eine Zunahme der Komplexität, da sie zwei Keimschichten haben, das Endoderm und das Ektoderm. Alle höheren Tiere (vom Plattwurm bis zum Menschen) besitzen sowohl ein Mesoderm als auch Ektoderm und Endoderm.
Entwicklung von Keimschichten
Der Zweck der Gastrulation besteht darin, die 3 embryonalen Keimschichten, das Endoderm, Ektoderm und Mesoderm, zu positionieren. Diese Schichten entwickeln sich später zu bestimmten Körpersystemen.
- Aus dem Ektoderm entwickeln sich die Haut, die Nägel, das Epithel der Nase, des Mundes und des Analkanals; die Augenlinse, die Netzhaut und das Nervensystem.
- Das Endoderm entwickelt sich zu den inneren Auskleidungen des Verdauungstraktes sowie zu den Auskleidungen der Atemwege. Es bildet auch viele Drüsen, wie z.B. Leber und Bauchspeicheldrüse.
- Das Mesoderm bildet die Somiten, das Notochord und das Mesenchym, aus denen die Muskeln, das Kreislauf- und Ausscheidungssystem des Körpers entstehen. Diese Schlüsselinnovation entwickelte sich vor Hunderten von Millionen Jahren und führte zur Evolution fast aller großen, komplexen Tiere. Die Bildung eines Mesoderms führte zur Entwicklung eines Coeloms. Organe, die sich in einem Coelom gebildet haben, können sich unabhängig von der Körperwand frei bewegen, wachsen und entwickeln, während Flüssigkeit sie dämpft und vor Erschütterungen schützt.
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Fragen und Antworten
F: Was ist Gastrulation?
A: Die Gastrulation ist eine Phase in der frühen Entwicklung der meisten Tierembryonen, in der der Embryo durch Zellwanderung einen Umstrukturierungsprozess durchläuft.
F: Was geschieht während der Organogenese?
A: Während der Organogenese entwickeln sich die einzelnen Organe innerhalb der neu gebildeten Keimblätter.
F: Was ist eine Gastrula?
A: Eine Gastrula ist das doppelwandige Stadium eines Embryos.
F: Was ist das Endoderm?
A: Das Endoderm ist eine innere Schicht, die während der Gastrulation entsteht, wenn einige Zellen der Blastula nach innen wandern.
F: Was ist das Mesoderm?
A: Das Mesoderm ist eine weitere Zellschicht, die sich bei einigen Tieren während der Gastrulation zwischen dem Endoderm und dem Ektoderm bildet.
F: Unterscheidet sich die Gastrulation in den verschiedenen Phyla?
A: Ja, die Gastrulation variiert in den verschiedenen Tiergruppen.
F: Was folgt auf die Gastrulation?
A: Die Organogenese folgt auf die Gastrulation.
