The Embryproject Encyclopedia

1828-ban, miközben a németországi K Universityn dolgozott, Karl Ernst von Baer az állatok fejlődésének négy törvényét javasolta, amelyeket von Baer embriológiai törvényeinek hívtak. Ezekkel a törvényekkel von Baer leírta az állati embriók fejlődését (ontogenezisét), miközben kritizálta az akkori állatfejlődés népszerű elméleteit is. Von Baer embriológiai törvényei keretet adtak a különböző organizmusosztályok fejlődése közötti kapcsolatok és minták, valamint az ontogenezis és a fajok sokfélesége közötti minták kutatásához a Földön (törzsfejlődés).

Von Baer 1828-ban megjelent törvényei reagáltak Johann Friedrich Meckel összefoglalási elméletére. Meckel a hallei egyetemen dolgozott Halle, Németország. 1808-ban Meckel közzétette összefoglalási elméletét Beytr zur vergleichenden Anatomie . Szövegében Meckel azt állította, hogy az ontogenezis során az embriók egymást követő szakaszokon mennek keresztül, amelyek a kevésbé összetett organizmusok felnőtt formáit képviselik. Azt mondta, hogy a bonyolultabb organizmusok olyan fejlődési szakaszokon mentek keresztül, amelyek időrendben visszajátszották a scala naturae-t, egy hierarchikus osztályozási rendszert, amely a legkevésbé összetett organizmusokat helyezi a besorolás aljára, a bonyolultabb organizmusokat pedig a tetejére. Később Meckel elméletét Meckel-Serres törvénynek nevezték, mert Antoine Distienne Reynaud Augustin Serres, orvos Franciaországban, önállóan publikált egy hasonló elméletet 1821-ben. Von Baer célja Meckel és Serres elméletének hiteltelenítése volt, mert azt állította, hogy ez a fejlődési elmélet túl lineáris. Von Baer úgy vélte, hogy ahelyett, hogy áthaladna a Scala naturae lineáris szakaszain, az állati embriók egy vagy néhány közös alapformából indultak ki, majd elágazó mintázatban egyre különbözőbb kinézetű organizmusokká fejlődtek.

Von Baer az embriológia törvényeit 1828-ban és 1837-ben megjelent könyve mindkét kiadásában leírta. Ebben a munkában von Baer áttekintette a gerincesek fejlődésével kapcsolatos meglévő információkat. A felülvizsgálatban szereplő információkat törvényeinek extrapolálására használta. Ezek a törvények, fordította Thomas Henry Huxley Tudományos emlékiratok szó szerint a következők:

1. egy nagy csoport általánosabb karakterei korábban jelennek meg az embrióban, mint a különlegesebb karakterek.
2. a legáltalánosabb formákból a kevésbé általánosak fejlődnek ki, és így tovább, míg végül a legkülönlegesebbek jönnek létre.
3. egy adott állati forma minden embriója, ahelyett, hogy áthaladna a többi formán, inkább elválasztódik tőlük.
4. alapvetően tehát a magasabb forma embriója soha nem hasonlít más formára, csak az embriójára.

Von Baer első két törvénye elmagyarázta, hogyan fejlődnek az állati embriók, és hogy előrehaladnak-e az előformált struktúrákból. A tizenhetedik és tizennyolcadik században vita alakult ki az embriológia két kutatócsoportja között. Az egyik csoport, az epigenizisták azzal érveltek, hogy az organizmusok formálatlan anyagból indulnak ki, és lassan fejlődnek, hogy összetettebb organizmusokká váljanak. A másik csoport, a preformacionisták azzal érveltek, hogy egy teljesen kialakult szervezet létezik az ontogenezis kezdetétől, majd csak növekszik, amikor az ontogenezis folytatódik. Von Baer első törvénye kimondja, hogy egy állatcsoport általános karakterei korábban jelennek meg az embrióban, mint a speciális karakterek, ami ellentmond a preformacionista elméleteknek.

Von Baer második törvénye kimondja, hogy az embriók egységes és nem összetett struktúrából egyre bonyolultabb és változatosabb organizmussá fejlődnek. Például a gerincesek meghatározó és általános jellemzője a gerincoszlop. Ez a tulajdonság a gerincesek embrionális fejlődésének korai szakaszában jelenik meg. Azonban a gerinceseken belüli csoportokra specifikusabb egyéb jellemzők, például az emlősök szőrme vagy a hüllők pikkelyei, egy későbbi fejlődési szakaszban alakulnak ki. Von Baer azzal érvelt, hogy ez a bizonyíték alátámasztja az epigenetikus fejlődést, nem pedig az előformált struktúrákból történő fejlődést. Az első két törvényből arra a következtetésre jutott, hogy a fejlődés epigenezis útján történik, amikor az állat komplex formája fokozatosan alakul ki a fejlődés során nem formált anyagból.

Von Baer a harmadik és a negyedik törvényt alkalmazta Meckel és Serres újrafogalmazási elméleteinek ellensúlyozására, amelyek a XVIII.és XIX. században egyre népszerűbbé váltak Európában. Mint említettük, ezek az elméletek azt állítják, hogy az állati embrió ontogenezisének előrehaladtával az embrió különböző fejlődési szakaszai az alacsonyabb állatok felnőtt formáit képviselik. Például az összefoglalási elmélet szerint a korai emberi embriók szerkezete hasonló a kopoltyúrésekhez, így ez a korai szakasz a felnőtt halak formáját képviseli, amelyeknek kopoltyúréseik is vannak.

Von Baer harmadik törvénye kimondja, hogy a különböző fajokból származó állatok hasonlóak, és az ontogenezis előrehaladtával egyre különbözőbbé válnak egymástól. Például von Baer az emberek, a halak és a csibék embrióit tárgyalja, amelyek mindegyike fejlődésük korai szakaszában hasonlít egymásra. Ahogy nőnek, azonban, egyre inkább különböznek egymástól. Az egyik faj embriója soha nem hasonlít egy másik faj felnőttéhez. Ahelyett, hogy más állatok felnőtt formáit összegezné, von Baer harmadik törvénye elmélete szerint az állati embriók eltérnek egy vagy néhány közös embrionális formától. A negyedik törvény kimondja, hogy a bonyolultabb állatok fejlődési szakaszai soha nem képviselik a kevésbé összetett állatok felnőtt szakaszait; csak a kevésbé összetett állatok embrióira hasonlítanak.

1866-ra Von Baer törvényei versenyeztek a jénai egyetem professzorának elméletével Jena, Németország. Ernst Haeckel a biogenetikai törvénynek nevezett összefoglalás elméletét javasolta, amely kimondja, hogy az ontogenitás összefoglalja a filogenitást. Ellentétben a Meckel Serres az összefoglalás értelmezése, Haeckel összefoglalási formája azt javasolta, hogy az embriók fajuk evolúciós származásának időrendi szakaszain haladjanak át, nem pedig a scala naturae-n keresztül. Haeckel elmondta, hogy az organizmusok ontogenezisének szakaszai megismétlik az organizmus evolúciós származását. Népszerűsítette ezt az elméletet, amikor szintetizálta az ontogenezis elméleteit Charles Darwin1859-es elmélete a fajok természetes szelekció útján történő evolúciójáról; több mint harminc évvel azután, hogy von Baer javasolta az övét embriológiai törvények. Tekintettel arra, hogy Haeckel elmélete lineáris fejlettségű volt, hasonlóan Meckeléhez, von Baert nem győzte meg jobban Haeckel elmélete, mint Meckelé. továbbá von Baer nem fogadta el, hogy minden fajnak közös őse van. Annak ellenére, hogy von Baer kifogásolta Haeckel biogenetikai törvényét és általánosságban összefoglalását, a biogenetikai törvény a huszadik század fordulójáig fennmaradt a biológiában, amikor az új kísérleti és összehasonlító bizonyítékok tarthatatlanná tették.

bár von Baer szkeptikus volt a közös ősökkel és a természetes kiválasztódással kapcsolatban, Charles Darwin a fejlődés ábrázolása a fajok eredetében ugyanaz volt, mint von Baer: elágazó és epigenetikus. Darwin ugyanazokat az összefoglalási kritikákat fogalmazta meg, mint had von Baer; Darwin azt mondta, hogy az egyik állat felnőtt formái nem jelennek meg a másik állat fejlődésében, és csak az embriók hasonlítanak egymásra. Darwin azt is írta, hogy az embriológia a tények legerősebb osztályát szolgáltatta evolúciós elméletének alátámasztására.

a huszadik századi történészek, mint Jane Oppenheimer és Stephen Jay Gould később azt mondták, hogy von Baer törvényei lehetővé tették a huszadik századi fejlődésbiológiát. Megjegyzik, hogy von Baer a fejlődési folyamatokat epigenetikusnak írta le, és elágazó módon halad előre a különböző organizmusokhoz képest, akárcsak a huszadik századi fejlődési biológusok.