The Embryo Project Encyclopedia

tijdens zijn werk aan de Universiteit van Königsberg in Königsberg, Duitsland, stelde Karl Ernst von Baer vier wetten voor de ontwikkeling van dieren voor, die later von Baer’ s laws of embryology werden genoemd. Met deze wetten, von Baer beschreef de ontwikkeling (ontogenie) van dierlijke embryo ‘ s, terwijl ook kritiek op populaire theorieën van dierlijke ontwikkeling op het moment. Von Baers wetten van embryologie verschaften een kader om de relaties en patronen tussen de ontwikkeling van verschillende klassen van organismen, en de patronen tussen ontogenie en de diversificatie van soorten op aarde (fylogenie) te onderzoeken.Von Baers wetten, gepubliceerd in 1828, reageerden op Johann Friedrich Meckel ‘ s recapitulatietheorie. Meckel werkte aan de Universiteit van Halle in Halle, Duitsland. In 1808 publiceerde Meckel zijn recapitulatietheorie in Beyträge zur vergleichenden Anatomie . In zijn tekst beweerde Meckel dat embryo ‘ s door de hele ontogenie opeenvolgende stadia doorlopen die de volwassen vormen van minder complexe organismen vertegenwoordigen. Hij zei dat meer complexe organismen gingen door ontwikkelingsstadia die chronologisch opnieuw de scala naturae, een hiërarchisch systeem van classificatie dat plaatst de minst complexe organismen op de bodem van de classificatie en de meer complexe organismen op de top. Later werd Meckels theorie de Meckel-Serres wet genoemd, omdat Antoine Étienne Reynaud Augustin Serres, een arts in Frankrijk, in 1821 onafhankelijk een soortgelijke theorie publiceerde. Von Baer wilde Meckel en Serres ‘ theorie in diskrediet brengen omdat hij stelde dat deze ontwikkelingstheorie te lineair was. Von Baer geloofde dat in plaats van het passeren door de lineaire stadia van de scala naturae, dierlijke embryo ‘ s begonnen uit een, of een paar, gedeelde basisvormen en vervolgens ontwikkeld in een vertakking patroon in steeds meer verschillende uitziende organismen.Von Baer beschreef zijn wetten van de embryologie in beide edities van zijn boek Über Entwickelungsgeschichte der Thiere, gepubliceerd in 1828 en 1837. In dit werk onderzocht von Baer bestaande informatie over de ontwikkeling van gewervelde dieren. Hij gebruikte de informatie in deze review om zijn wetten te extrapoleren. Deze wetten, vertaald door Thomas Henry Huxley in wetenschappelijke memoires zijn woordelijk als volgt:

1. de meer algemene karakters van een grote groep verschijnen eerder in het embryo dan de meer speciale karakters.
2. van de meest algemene vormen worden de minder algemene ontwikkeld, enzovoort, totdat uiteindelijk de meest bijzondere zich voordoet.
3. elk embryo van een bepaalde dierlijke vorm wordt gescheiden van de andere vormen, in plaats van door de andere vormen te gaan.
4. fundamenteel lijkt het embryo van een hogere vorm dus nooit op een andere vorm, maar alleen op zijn embryo.Von Baers eerste twee wetten legden uit hoe dierlijke embryo ‘ s zich ontwikkelen en of ze al dan niet voortschrijden uit voorgevormde structuren. Tijdens de zeventiende en achttiende eeuw was er een debat geweest tussen twee groepen onderzoekers in de embryologie. Een groep, de epigenisisten, argumenteerde dat organismen beginnen met ongevormd materiaal en langzaam evolueren naar complexere organismen. De andere groep, de preformationisten, argumenteerde dat een volledig gevormd organisme bestaat vanaf het begin van de ontogenie, en dan alleen maar groeit naarmate de ontogenie vordert. Von Baers eerste wet stelt dat de Algemene karakters van een diergroep eerder in het embryo verschijnen dan de gespecialiseerde karakters, wat in tegenspraak is met preformationistische theorieën.Von Baers tweede wet stelt dat embryo ‘ s zich ontwikkelen van een uniforme en niet-flexibele structuur tot een steeds ingewikkelder en divers organisme. Bijvoorbeeld, een definiërend en algemeen kenmerk van gewervelde dieren is de wervelkolom. Deze eigenschap verschijnt vroeg in de embryonale ontwikkeling van gewervelde dieren. Echter, andere kenmerken die meer specifiek zijn voor groepen binnen gewervelde dieren, zoals bont op zoogdieren of schubben op reptielen, vormen zich in een latere ontwikkelingsfase. Von Baer betoogde dat dit bewijs epigenetische ontwikkeling eerder ondersteunt dan ontwikkeling van voorgevormde structuren. Hij concludeerde uit de eerste twee wetten dat ontwikkeling plaatsvindt door middel van epigenese, wanneer de complexe vorm van een dier geleidelijk ontstaat uit ongevormd materiaal tijdens de ontwikkeling.Von Baer gebruikte de derde en vierde wet om de recapitulatietheorieën van Meckel en Serres tegen te gaan, die in de achttiende en negentiende eeuw in Europa steeds populairder werden. Zoals vermeld, stellen deze theorieën dat naarmate de ontogenie van een dierlijk embryo vordert, de verschillende stadia van ontwikkeling van het embryo de volwassen vormen van lagere dieren vertegenwoordigen. Volgens de recapitulatietheorie hebben de vroege menselijke embryo ‘ s bijvoorbeeld structuren die lijken op kieuwspleten, en dus vertegenwoordigt dat vroege stadium de vorm van volwassen vissen, die ook kieuwspleten hebben.In de derde wet van Von Baer staat dat dieren van verschillende soorten gelijk beginnen en meer van elkaar verschillen naarmate de ontogenie vordert. Als voorbeeld, von Baer bespreekt de embryo ‘ s van mensen, vissen, en kuikens, die allemaal op elkaar lijken in de vroege stadia van hun ontwikkeling. Naarmate ze groeien, zien ze er echter steeds anders uit. Het embryo van een soort lijkt nooit op het volwassen dier van een andere soort. In plaats van de volwassen vormen van andere dieren te recapituleren, theoretiseerde von Baers derde wet dat dierlijke embryo’ s afwijken van een of een paar gedeelde embryonale vormen. De vierde wet stelt dat de ontwikkelingsstadia bij complexere dieren nooit de volwassen stadia van minder complexe dieren vertegenwoordigen; ze lijken alleen op embryo ‘ s van minder complexe dieren.In 1866 concurreerden von Baers wetten met de theorie van een professor aan de Universiteit van Jena in Jena, Duitsland. Ernst Haeckel stelde een theorie van recapitulatie voor genaamd de biogenetische wet, die stelt dat ontogenie fylogenie recapituleert. In tegenstelling tot de Meckel Serres interpretatie van recapitulatie, stelde Haeckels vorm van recapitulatie voor dat embryo’ s door de chronologische stadia van de evolutionaire afstamming van hun soort gaan in plaats van door de scala naturae. Haeckel zei dat stadia tijdens de ontogenie van organismen het evolutionaire voorgeslacht van dat organisme herhalen. Hij populariseerde deze theorie toen hij theorieën van ontogenie synthetiseerde met Charles Darwin ‘ s 1859 theorie van de evolutie van soorten via natuurlijke selectie; meer dan dertig jaar nadat von Baer zijn wetten van embryologie had voorgesteld. Aangezien Haeckels theorie van lineaire ontwikkeling was, vergelijkbaar met die van Meckel, was von Baer niet meer overtuigd door Haeckels theorie dan door die van Meckel. Ondanks von Baers bezwaren tegen Haeckels biogenetische wet en recapitulatie in het algemeen, bleef de biogenetische wet in de biologie bestaan tot het begin van de twintigste eeuw, toen nieuw experimenteel en vergelijkend bewijs het onhoudbaar maakte.Hoewel von Baer sceptisch was over gemeenschappelijke voorouders en natuurlijke selectie, was Charles Darwin ’s beschrijving van de ontwikkeling in de oorsprong van soorten hetzelfde als von Baer’ s: vertakking en epigenetisch. Darwin gaf ook dezelfde kritieken van recapitulatie als von Baer; Darwin zei dat volwassen vormen van een dier zich niet laten zien in de ontwikkeling van andere dieren, en dat alleen de embryo ‘ s lijken op elkaar. Darwin schreef ook dat embryologie de sterkste klasse van feiten leverde ter ondersteuning van zijn evolutietheorie.Historici van de twintigste eeuw, zoals Jane Oppenheimer en Stephen Jay Gould, zeiden later dat von Baers wetten de twintigste-eeuwse ontwikkelingsbiologie mogelijk maakten. Zij merken op dat von Baer ontwikkelingsprocessen beschreef als epigenetisch en als evoluerend in relatie tot verschillende organismen zoals twintigste-eeuwse ontwikkelingsbiologen.

   bronnen

   1. von Baer, Karl Ernst. Über Entwickelungsgeschichte der Thiere. Beobachtung und reflexion. . Königsberg: 1828. http://www.biodiversitylibrary.org/item/28306 (Geraadpleegd Op 12 April 2014).Bowler, Peter J. Evolution: The History of an Idea. Berkeley and Los Angeles: University of California Press, 1984.
   2. Darwin, Charles. “Over de neiging van soorten om variëteiten te vormen; en over de bestendiging van rassen en soorten door middel van natuurlijke selectie.”Zoological Journal of the Linnean Society 3 (1858): 46-50. http://darwin-online.org.uk/EditorialIntroductions/Freeman_TendencyofVarieties.html (Geraadpleegd Op 12 April 2014).
   3. Darwin, Charles. Over de oorsprong van soorten door middel van natuurlijke selectie, of het behoud van bevoorrechte rassen in de strijd om het leven. London, England: John Murray, 1859. http://darwin-online.org.uk/content/frameset?pageseq=1& itemID = F373&viewtype = text (Geraadpleegd op 3 April 2014).
   4. Encyclopedia Britannica Online, “Karl Ernst, Ritter von Baer,” http://www.britannica.com/EBchecked/topic/48635/Karl-Ernst-Ritter-von-Baer?anchor=ref127752(Geraadpleegd op 5 November 2012).Gould, Stephen J. Ontogeny and Fylogeny. Cambridge: Harvard University Press, 1977.
   5. Haeckel, Ernst. Generelle morphologie der organismen . Berlin: G. Reimer, 1866. http://www.biodiversitylibrary.org/item/22319#page/11/mode/1up (Geraadpleegd Op 12 April 2014).
   6. Hopwood, Nick. “Embryologie.”In the Cambridge History of Science Vol. 6: De moderne biologische en Aardwetenschappen. EDS. Peter J. Bowler en John V. Pickstone. Cambridge: Cambridge University Press, 2009: 285-315.Huxley, Thomas H. ” Fragments relating to Philosophical Zoology, selected from the Works of K. E. Von Baer.”In Scientific Memoirs 176-238. London: Taylor en Francis, Red Lion Court, Fleet Street, 1853. http://www.biodiversitylibrary.org/item/70597#page/186/mode/1up (Geraadpleegd Op 12 April 2014).
   7. Mayr, Ernst. De groei van biologisch denken: diversiteit, evolutie en erfenis. Cambridge: Harvard University Press, 1982: 469-70.
   8. Meckel, Johan Friedrich. Beyträge zur vergleichenden Anatomie . Halle: Reclam, 1808. https://archive.org/details/beytrgezurvergl00meckgoog (Geraadpleegd Op 12 April 2014).
   9. Oppenheimer, Jane. von Baer, Karl Ernst.”Dictionary of Scientific Biography 1 (1971): 385-9.
   10. Serres, Étienne Renaud Augustin. Vergelijkende anatomie van de hersenen in de vier klassen gewervelde dieren toegepast op de fysiologie & op de fysiologie van het zenuwstelsel . Parijs, Frankrijk: Gabon, 1827. http://dx.doi.org/10.5962/bhl.title.35283 (Geraadpleegd Op 12 April 2014).
   11. Serres, Étienne Renaud Augustin. Principes van embryogenese, zoogenese en teratogenese . Parijs, Frankrijk: Didot, 1860.