Von Baerovy zákony (embryologie) - von Baers laws (embryology) - Wikipedia

Tento článek pojednává o teorii v embryologii. Pro teorii v geologii, někdy také nazývanou „Baerův zákon“, viz Baer-Babinetův zákon.

Embryologické teorie Ernst Haeckel (Následující Meckel ) a Karl Ernst von Baer ve srovnání. Von Baer jakékoli popřel rekapitulace celých dospělých forem, ačkoli jednotlivé struktury mohou být rekapitulovány.

Von Baerovy zákony embryologie (nebo zákony rozvoje) jsou čtyři pravidla navržená Karl Ernst von Baer vysvětlit pozorovaný vzorec embryonální vývoj u různých druhů.[1]

Von Baer formuloval zákony v knize Über Entwickelungsgeschichte der Thiere ("K vývojové historii zvířat"), publikované v roce 1828, při práci v University of Königsberg. Konkrétně měl v úmyslu vyvrátit Johann Friedrich Meckel je 1808 teorie rekapitulace. Podle této teorie embrya procházejí po sobě jdoucími fázemi, které v průběhu vývoje představují dospělé formy méně složitých organismů, což v konečném důsledku odráží scala naturae (dále jen velký řetěz bytí ).[2] von Baer věřil, že takový lineární vývoj je nemožný. Předpokládal, že místo lineárního postupu embrya vycházela z jedné nebo několika základních forem, které jsou u různých zvířat podobné, a poté se rozvětveným způsobem vyvinuly do stále odlišnějších organismů. Při obraně svých myšlenek byl také proti Charles Darwin teorie 1859 společný původ a původ s úpravami, a zejména na Ernst Haeckel revidovaná rekapitulační teorie se sloganem "ontogeneze rekapituluje fylogenezi ".[3][4] Darwin však obecně podporoval von Baerův pohled na vztah mezi embryologií a evolucí.

Zákony

Von Baer popsal své zákony ve své knize Über Entwickelungsgeschichte der Thiere. Beobachtung und Reflexion publikováno v roce 1828.[5] Jedná se o řadu výroků, které jsou obecně shrnuty do čtyř bodů v překladu Thomas Henry Huxley v jeho Vědecké paměti:[6]

  1. Obecnější znaky velké skupiny se v embryu objevují dříve než speciální znaky.
  2. Z nejobecnějších forem se vyvíjejí ty méně obecné atd., Až nakonec vznikne ta nejzvláštnější.
  3. Každé embryo dané zvířecí formy se místo toho, aby prošlo jinými formami, od nich spíše oddělí.
  4. Embryo vyšší formy se nikdy nepodobá žádné jiné formě, ale pouze svému embryu.

Popis

Von Baer objevil blastula (rané stádium duté koule embrya) a vývoj notochord (výztužná tyč podél zadní části všech strunatci, který se tvoří po blastule a gastrula etapy). Ze svých pozorování těchto stádií u různých obratlovců si to uvědomil Johann Friedrich Meckel je teorie rekapitulace musí se mýlit. Například si všiml, že žloutkový váček se nachází v ptactvo, ale ne v žáby. Podle teorie rekapitulace by tyto struktury měly být vždy přítomny u žab, protože se předpokládalo, že jsou v evolučním stromu na nižší úrovni. Von Baer dospěl k závěru, že zatímco struktury jako notochord se během embryogeneze rekapitulují, celé organismy nikoli.[7] Tvrdil, že (v překladu):

Embryo postupně přidává orgány, které charakterizují třídy zvířat ve vzestupném měřítku. Když je lidské embryo například pouhým vezikulem, je to infusorian; když získal játra, je to slávka; se vzhledem kostního systému vstupuje do třídy ryb; a tak dále, dokud se z něj nestane savec a potom člověk.[8]

Pokud jde o taxonomickou hierarchii, podle von Baera se znaky v embryu vytvářejí v sekvenci shora dolů, nejprve od znaků největšího a nejstaršího taxonu, kmen, pak zase třída, řád, rodina, rod a nakonec druh.[7]

Recepce

Zákonům se dostalo smíšeného uznání. I když byli podrobně kritizováni, tvořili základ moderního embryologie.[1]

Charles Darwin

Nejdůležitějším zastáncem von Baerových zákonů byl Charles Darwin. Darwin narazil na von Baerovy zákony z práce Johannes Peter Müller v roce 1842, a uvědomil si, že to byla podpora pro jeho vlastní teorii sestup s úpravou.[9] Darwin kritizoval teorii rekapitulace a souhlasil s von Baerem, že dospělé zvíře se neodráží v zárodku jiného zvířete a podobná jsou pouze embrya různých zvířat.[10] Napsal do svého Původ druhů (první vydání, 1859):

[Dospělý [zvíře] se liší od svého embrya v důsledku variací dohlížejících v ne raném věku a zděděných v odpovídajícím věku. Tento proces, i když ponechává embryo téměř beze změny, neustále přidává v průběhu následujících generací stále větší a větší rozdíl pro dospělého. Embryo tak zůstává ponecháno jako jakýsi přirozeně uchovaný obraz starodávného a méně upraveného stavu každého zvířete. Tento názor může být pravdivý, a přesto nemusí být nikdy schopen úplného důkazu.[11]

Darwin také řekl:

Již bylo nedbale poznamenáno, že určité orgány u jedince, které se po zralosti značně liší a slouží různým účelům, jsou v embryu přesně stejné. I embrya odlišných zvířat ve stejné třídě jsou často nápadně podobná: lepší důkaz toho nelze poskytnout, než okolnost zmíněná Agassizem, totiž že když zapomněl označit embryo nějakého obratlovce, nemůže nyní řekněte, zda je to savec, pták nebo plaz.[12]

Darwinovo připisování Louis Agassiz byla to chyba,[13] a ve třetím vydání byl opraven jako von Baer.[14] Dále vysvětlil v pozdějších vydáních Původ druhů (od třetího do šestého vydání) a napsal:

Lze si myslet, že množství standardu, kterému procházejí různé části a orgány [obratlovců] ve svém vývoji od embrya po dospělost, by stačilo jako srovnávací standard; ale existují případy, jako u některých parazitických korýšů, kdy se několik částí struktury stává méně dokonalými, takže zralé zvíře nelze nazvat vyšší než jeho larva. Von Baerův standard se jeví jako nejpoužívanější a nejlepší, a to míra diferenciace různých částí (v dospělém stavu, jak bych měl sklon dodat) a jejich specializace na různé funkce.[15][16]

Přesto byl von Baer hlučný antararwinista, ačkoli věřil ve společný původ druhů.[17] Věnoval velkou část svého vědeckého úsilí kritice přirozeného výběru a jeho kritika vyvrcholila jeho poslední prací Über Darwins Lehre ("O Darwinově nauce"), publikovaný v roce jeho smrti v roce 1876.[18]

Později biologové

Britský zoolog Adam Sedgwick studoval vyvíjející se embrya dogfish a kuře, a v roce 1894 zaznamenal řadu rozdílů, jako je zelený žloutek v dogfish a žlutý žloutek u kuřete, absence embryonálního okraje u kuřecích embryí, absence blastopore v dogfish, a rozdíly v žaberních štěrbinách a žaberních rozštěpech. Došel k závěru:

Neexistuje žádná vývojová fáze, ve které by pouhé oko nerozlišovalo mezi nimi s lehkostí ... Slepý muž by je mohl rozlišovat.[19]

Moderní biologové stále diskutují o platnosti zákonů. V jedné linii argumentů se říká, že ačkoliv nemusí každý detail von Baerova zákona fungovat, základní předpoklad, že časná vývojová stadia zvířat jsou vysoce konzervovaná, je biologický fakt.[20] Opozice ale tvrdí, že v embryích jsou zachovány genetické podmínky, nikoli však genetické události, které řídí vývoj.[21] Jedním příkladem problému von Baerova zákona je vznik notochord před srdcem. To je způsobeno skutečností, že srdce je přítomno v mnoha bezobratlých, kteří nikdy nemají notochord.[22]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Abzhanov, Arhat (2013). „von Baerův zákon pro věky: ztracené a nalezené principy vývojové evoluce“. Trendy v genetice. 29 (12): 712–722. doi:10.1016 / j.tig.2013.09.004. PMID  24120296.
  2. ^ Opitz, John M .; Schultka, Rüdiger; Göbbel, Luminita (2006). "Meckel o vývojové patologii". American Journal of Medical Genetics Part A. 140A (2): 115–128. doi:10,1002 / ajmg.a.31043. PMID  16353245. S2CID  30513424.
  3. ^ Garstang, Walter (1922). „Theory of Recapitulation: A Critical Re-statement of the Biogenetic Law“. Journal of the Linnean Society of London, Zoology. 35 (232): 81–101. doi:10.1111 / j.1096-3642.1922.tb00464.x.
  4. ^ Løvtrup, Søren (1978). „O von Baerianovi a Haeckelianově rekapitulaci“. Systematická zoologie. 27 (3): 348–352. doi:10.2307/2412887. JSTOR  2412887.
  5. ^ Baer, ​​Karl Ernst von (1828). Über Entwickelungsgeschichte der Thiere. Beobachtung und Reflexion. Königsberg: Bei den Gebrüdern Bornträger. doi:10,5962 / bhl.titul.6303.
  6. ^ Huxley, Thomas Henry (1853). Henfrey, Arthur (ed.). Vědecké paměti, vybrané z transakcí zahraničních akademií věd a ze zahraničních časopisů. Přírodní historie. Taylor a Francis. doi:10,5962 / bhl.titul.28029.
  7. ^ A b Matthen, Mohan; Stephens, Christopher (2007). Filozofie biologie. Amsterdam: Elsevier. 444–445. ISBN  978-0-080-47124-2.
  8. ^ Ospovat, D. (1976). „Vliv embryologie Karla Ernsta von Baera, 1828–1859: Přehodnocení ve světle Richarda Owena a Williama B. Carpentera„ Paleontologická aplikace „von Baerova zákona“ ““. Journal of the History of Biology. 9 (1): 1–28. doi:10.1007 / BF00129171. PMID  11615631. S2CID  40800347.
  9. ^ Gilbert, Scott F. (2000). Vývojová biologie. Sinauer Associates. str. online. ISBN  978-0878932436.
  10. ^ Barnes, M. Elizabeth (2014). „Zákony embryologie Karla Ernsta von Baera“. Encyklopedie projektu Embryo. Citováno 2020-10-04.
  11. ^ Darwin, Charles (1859). O původu druhů. Londýn: John Murray. str. 338.
  12. ^ Darwin, Charles (1859). O původu druhů. Londýn: John Murray. 438–439.
  13. ^ Rogers, James Allen (1973). „Přijetí darwinského původu druhů ruskými vědci“. Isis. 64 (4): 484–503. doi:10.1086/351177. JSTOR  229645. PMID  4593473.
  14. ^ Darwin, Charles (1861). Původ druhů (3. vyd.). Londýn: John Murray. 470–471.
  15. ^ Darwin, Charles (1861). O původu druhů. John Murray. str. 133.
  16. ^ Darwin, Charles (1872). Původ druhů (6. vyd.). Londýn: John Murray. str. 97.
  17. ^ Dagg, Joachim L .; Derry, J. F. (2020). „Charles Darwin ve své Korespondenci o Leopoldovi von Buchovi a Karlovi Ernstovi von Baerovi neuváděl Josepha Hookera v omyl“. Annals of Science. 77 (3): 349–365. doi:10.1080/00033790.2020.1790659. PMID  32755351. S2CID  221016353.
  18. ^ Vucinich, Alexander (1988). Darwin v ruském myšlení. Berkeley: University of California Press. str. 93. ISBN  978-0-52-006283-2.
  19. ^ Sedgwick, Adam (1894). „Monografie: O zákoně vývoje obecně známém jako von Baerův zákon; a o významu rodových základů v embryonálním vývoji“. Journal of Cell Science. s2-36: 35–52.
  20. ^ Garfield, David A .; Wray, Gregory A. (2009). „Srovnávací embryologie bez mikroskopu: využití genomických přístupů k pochopení vývoje vývoje“. Journal of Biology. 8 (7): 65. doi:10,1186 / jbiol161. PMC  2736668. PMID  19664180.
  21. ^ Kalinka, Alex T .; Tomančák, Pavel (2012). „Vývoj raných zvířecích embryí: ochrana nebo divergence?“. Trendy v ekologii a evoluci. 27 (7): 385–393. doi:10.1016 / j.tree.2012.03.007. ISSN  1872-8383. PMID  22520868.
  22. ^ Løvtrup, Søren (1987). "Fylogeneze, ontogeneze a evoluce". Italian Journal of Zoology. 54 (3): 199–208. doi:10.1080/11250008709355584.