比較胚胎學

比較胚胎學

比較胚胎學是胚胎學的分支學科,用比較的方法,研究各門類動物胚胎髮育過程中形態變化的異同,從而探討其在系統發生上的相互關係。

比較胚胎學

正文

胚胎學的分支學科,用比較的方法,研究各門類動物胚胎髮育過程中形態變化的異同,從而探討其在系統發生上的相互關係。

對動物胚胎髮育的研究,是從觀察和描述一種或少數幾種動物的胚胎開始,然後逐漸擴大到不同門類中的許多種類。在此過程中研究方法也在不斷改進。基於描述方法的胚胎學稱描述胚胎學,包括分門動物胚胎學和系統胚胎學;基於比較方法的胚胎學即比較胚胎學,它是在描述的基礎上發展起來的。

比較胚胎學的內容非常廣泛,不僅涉及到由低等到高等各個動物門類,涉及到動物胚胎髮育的各個階段直到全部歷程,而且還涉及到每個器官和系統。它一方面要說明同一或同類構造或器官在進化層次不同的動物中的生成過程以及形態上的異同點,同時還要根據各類動物在進化中的地位來說明不同構造或器官在它們個體發生中生成、改變、退化或消失的原因。

重要貢獻

比較胚胎學的重要貢獻在於:①使人們能夠更深刻了解某一構造或器官發生的規律和意義;②加深認識系統發生與個體發生間相互制約關係;③為說明生物進化提供了必不可少的證據。  比較胚胎學雖是在描述胚胎學的基礎上發展起來的,但隨著實驗胚胎學和化學胚胎學資料的積累,必將導致對發育機制進行比較。例如關於原腸形成和形態發生運動,預定器官的分布、誘導作用和組織間的相互關係等的現有資料便可作為比較的基礎。此外,隨著對發育的分子機制的深入了解,比較的研究也會在分子水平上展開。在不同的水平上進行比較,可以更深入地理解動物發育的共性和各類動物的進化關係

發展

早在 16世紀 H.法布里齊烏斯解剖並比較了人、鼠、貓、狗、牛、馬和魚、蛇等十多種動物的胚胎。這可以說是比較胚胎學的萌芽。1828年К.M.貝爾在《動物發生史──觀察與思考》中,提出了貝爾定律,認為動物發生過程中,一般特徵比特殊特徵在胚胎中先出現。高等動物的胚胎和低等動物的胚胎有些相似,特別是發育的早期,但並不和這些動物的成體相似。從此奠定了比較胚胎學的基礎。

19世紀中葉,隨著研究工具和方法的進展,胚胎學研究的範圍擴大了。來自各方面的學術思想,更促進人們以比較方法研究胚胎。1848年比較解剖學家R.歐文提出同源和同功的概念。例如魚類的胸鰭、鳥類的翅膀和哺乳類的前肢,其來源相同而功能不同,稱為同源器官;魚的鰓和陸生脊椎動物的肺,其來源不同但都是呼吸器官,功能相同,稱為同功器官。這個概念對脊椎動物胚胎的比較研究有深刻影響。在無脊椎動物方面,A.O.科瓦列夫斯基於19世紀末分別敘述了扁蟲、線蟲、輪蟲、箭蟲、軟體動物、甲殼類以及低等脊索動物如海鞘和文昌魚的胚胎髮育、1846年J.P.彌勒不僅研究了無脊椎動物的幼蟲發育、變態以及出芽和匍匐枝等無性繁殖,而且已經提出了個體發生和系統發生有相互關係的思想的芻型。那時已經積累了不少種類的資料,給無脊椎動物比較胚胎學打下一定的基礎。影響較大的是E.海克爾在1866年提出的重演學說或生物發生律,認為個體發生是系統發生的簡短的重演。這個學說發表後胚胎學家紛紛研究不同種類的無脊椎動物的胚胎髮育,以期由此找到論據,支持進化學說,這更促進了從比較和進化的角度考慮問題。

F.M.鮑爾弗在1880和1881年,通過比較文昌魚、鯊魚、兩棲類和雞等卵的類型、卵裂、體腔和消化道等形成的異同,寫出了兩卷《比較胚胎學》。於是比較胚胎學便日趨完善,成為一門單獨的學科。

比較胚胎學雖是在描述胚胎學的基礎上發展起來的,但隨著實驗胚胎學化學胚胎學資料的積累,必將導致對發育機制進行比較。例如關於原腸形成和形態發生運動,預定器官的分布、誘導作用和組織間的相互關係等的現有資料便可作為比較的基礎。此外,隨著對發育的分子機制的深入了解,比較的研究也會在分子水平上展開。在不同的水平上進行比較,可以更深入地理解動物發育的共性和各類動物的進化關係。

參考書目
 B.I.Balinsky, An Introduction to Embryology,5th Ed., W. B.Saunders Co.,Philadelphia,1981. J.Needhan,A.Hughes, A History of Embryology,2nd ed.,The Cambridge University Press,London,1959.

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