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Lexikon Biologie

Keimentwicklung

Im Verlaufe der Keimesentwicklung entsteht aus der befruchteten Eizelle (Zygote) das Jungtier bzw. beim Menschen das Kind, das bei der Geburt die Eihüllen verlässt. Die  Eizelle ist durch die unterschiedliche Verteilung der Reservestoffe je nach Tierart mehr oder weniger polar. Der animale Pol ist dotterarm. Er bildet später oft die typischen tierischen (animalen) Sinnesorgane und das Nervensystem. Der dotterreiche vegetative Pol bildet dann das Darmsystem. Durch Zellteilung (Mitose) entsteht aus der  befruchteten Eizelle zunächst der kugelige, an eine Maulbeere erinnernde Maulbeerkeim (Morula). Im Innern dieses Zellhaufens bildet sich ein flüssigkeits- oder dottergefüllter  Hohlraum (Blastocoel, Furchungshöhle), der später zur primären Leibeshöhle wird. Die Zellen wandern dabei nach außen zur Bildung eines einschichtigen, kugelförmigen  Epithels (Blastoderm), das die Wandschicht des nunmehr erreichten Entwicklungsstadiums (Blasenkeim, Blastula) bildet. Die Teilungsvorgänge bis zur Entstehung der  Blastula werden zusammenfassend als Furchung bezeichnet. Die Blastula stülpt sich während der Gastrulation am vegetativen Pol meist durch eine Fließbewegung der  Zellen ein und bildet den zweischichtigen Becherkeim (Gastrula). Seine Eingangsöffnung ist der Urmund. Er bleibt bei den Protostomiern als Mund erhalten, während er bei  den Deuterostomiern zum After wird. Zwischen der äußeren Schicht der Gastrula (Ektoderm) und ihrer inneren Schicht (Entoderm) entsteht ein in der Regel einschichtiges mittleres Keimblatt, das Mesoderm (Keimblätter). Auf der Rückenseite wölbt sich beim Wirbeltierkeim das Ektoderm in Längsrichtung ein und bildet zunächst die  Neuralrinne, die sich schließlich zum Neuralrohr (Medullarrohr) schließt. Hieraus entsteht das Zentralnervensystem (Gehirn, Rückenmark). Der Vorgang selbst wird  Neurulation genannt. Die Festlegung, welche Funktionen die einzelnen Zellgruppen später zu übernehmen haben (Determination), erfolgt bei den meisten Tieren nach und  nach im Laufe der Keimesentwicklung.

Beim Menschen wird die äußere Zelllage der Blastula zum Chorion, das sich in der Uteruswand festsetzt und die Placenta bildet. Das Innere der Blastula ist hier nicht hohl, sondern es enthält zwei Zellgruppen, die den Embryo und die übrigen Embryonalhüllen bilden. Man nennt diese Form der Blastula Blastocyste. Die Zellgruppe, die den Embryo bildet (Embryoblast), spaltet sich in zwei Blasen, von denen eine zur Amnionhöhle, die andere zu Dottersack und Urdarm (Gastrocoel: ein Hohlraum mit nur einer Öffnung, dem Urmund) wird. Das Amnionbläschen umwächst den Embryo vollständig. Der Enddarm des  Embryos bildet eine blasenförmige Ausstülpung, die Allantois (Embryonalhüllen). Der Dottersack bleibt im Wachstum zurück und verliert an Bedeutung. Nach 3 Wochen ist  der Embryo etwa 1,5 mm lang, nach 4 Wochen 5 mm. Aus dem Ei ist inzwischen eine etwa 15 mm große Kugel geworden. Nach 5 Wochen sind an dem 8 mm langen Keim die Anlagen für Arme, Beine, Herz und Augen zu erkennen. In der 8. Woche sind alle Organe angelegt. Nach 11 Wochen ist das Geschlecht erkennbar. Vom Ende der 12.  Woche an nennt man den menschlichen Embryo Fetus (veraltet: Fötus). Nach 4 Monaten ist der Fetus 16 cm lang und fast vollständig entwickelt. Seine knorpeligen Knochenanlagen beginnen zu verknöchern (Ersatzknochen). Er bewegt sich und ist dicht behaart. Ein 4,5 Monate alter Fetus wiegt rund 180 g und ist etwa 20 cm lang. Bald  ist sein schneller Herzschlag von außen zu hören. Mit 7 Monaten ist er so weit entwickelt, dass er als Frühgeburt bei intensiver Pflege am Leben erhalten werden kann. Die Geburt erfolgt beim Menschen in der Regel nach 9 Monaten.

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