the Embryo Project Encyclopedia

år 1828, medan han arbetade vid universitetet i K Jacobnigsberg i K Jacobnigsberg, Tyskland, Karl Ernst von Baer föreslog fyra lagar för djurutveckling, som kom att kallas von Baers embryologiska lagar. Med dessa lagar beskrev von Baer utvecklingen (ontogeni) av djurembryon samtidigt som man kritiserade populära teorier om djurutveckling vid den tiden. Von Baers embryologiska lagar gav en ram för att undersöka förhållandena och mönstren mellan utvecklingen av olika klasser av organismer och mönstren mellan ontogeni och diversifiering av arter på jorden (fylogeni).

Von Baers lagar, publicerad 1828, svarade på Johann Friedrich Meckels rekapitulationsteori. Meckel arbetade vid universitetet i Halle i Halle, tyskland. År 1808 publicerade Meckel sin rekapitulationsteori i Beytruzunge zur vergleichenden Anatomie . I sin text hävdade Meckel att embryon genom ontogeni passerar genom successiva steg som representerar de vuxna formerna av mindre komplexa organismer. Han sa att mer komplexa organismer gick igenom utvecklingsstadier som kronologiskt spelade upp scala naturae, ett hierarkiskt klassificeringssystem som placerar de minst komplexa organismerna längst ner i klassificeringen och de mer komplexa organismerna på toppen. Senare benämndes Meckels teori Meckel-Serres-lagen, eftersom Antoine Jacobtienne Reynaud Augustin Serres, en läkare i Frankrike, oberoende publicerade en liknande teori 1821. Von Baer syftade till att diskreditera Meckel och Serres teori eftersom han hävdade att denna utvecklingsteori var för linjär. Von Baer trodde att i stället för att passera genom de linjära stadierna av scala naturae, djurembryon startade från en, eller några, delade grundläggande former och utvecklades sedan i ett förgreningsmönster till alltmer olika organismer.

Von Baer beskrev sina embryologiska lagar i båda utgåvorna av sin bok Jacobber Entwickelungsgeschichte der Thiere , publicerad 1828 och 1837. I detta arbete granskade von Baer befintlig information om utvecklingen av ryggradsdjur. Han använde informationen i denna översyn för att extrapolera sina lagar. Dessa lagar, översatt av Thomas Henry Huxley i vetenskapliga memoarer är ordagrant enligt följande:

1. de mer allmänna tecknen i en stor grupp förekommer tidigare i embryot än de mer speciella tecknen.
2. från de mest allmänna formerna utvecklas de mindre allmänna, och så vidare, tills slutligen den mest speciella uppstår.
3. varje embryo av en given djurform, istället för att passera genom de andra formerna, separeras snarare från dem.
4. därför liknar embryot av en högre form aldrig någon annan form, utan bara dess embryo.

Von Baers första två lagar förklarade hur djurembryon utvecklas och huruvida de utvecklas från förformade strukturer. Under sjuttonde och artonde århundradet hade det varit en debatt mellan två grupper av forskare inom embryologi. En grupp, epigenisisterna, hävdade att organismer börjar från oformat material och långsamt utvecklas till att bli mer komplexa organismer. Den andra gruppen, preformationisterna, hävdade att en fullformad organism existerar från början av ontogeni och växer sedan bara när ontogeni fortskrider. Von Baers första lag säger att de allmänna karaktärerna i en djurgrupp förekommer tidigare i embryot än de specialiserade karaktärerna gör, vilket motsatte sig preformationistiska teorier.

Von Baers andra lag säger att embryon utvecklas från en enhetlig och icke-komplex struktur till en alltmer komplicerad och mångfaldig organism. Till exempel är en definierande och allmän egenskap hos ryggradsdjur ryggraden. Denna funktion visas tidigt i den embryonala utvecklingen av ryggradsdjur. Men andra funktioner som är mer specifika för grupper inom ryggradsdjur, såsom päls på däggdjur eller skalor på reptiler, bildas i ett senare utvecklingsstadium. Von Baer hävdade att detta bevis stöder epigenetisk utveckling snarare än utveckling från förformade strukturer. Han drog slutsatsen från de två första lagarna att utveckling sker genom epigenesis, när den komplexa formen av ett djur gradvis uppstår från oformat material under utveckling.

Von Baer använde tredje och fjärde lagar för att motverka rekapitulationsteorierna om Meckel och Serres, som blev alltmer populära i Europa under artonhundratalet och artonhundratalet. Som nämnts, dessa teorier posit att som ontogeni av ett djurembryo fortskrider, embryonets olika utvecklingsstadier representerar lägre djurs vuxna former. Till exempel, enligt rekapitulationsteorin, har de tidiga mänskliga embryona strukturer som liknar gillslitsar, och därmed representerar det tidiga stadiet formen av vuxen fisk, som också har gillslitsar.

Von Baers tredje lag säger att djur från olika arter börjar likna varandra och blir mer olika från varandra när ontogeni fortskrider. Som ett exempel diskuterar von Baer embryon från människor, fiskar och kycklingar, som alla liknar varandra i de tidiga stadierna av deras utveckling. När de växer ser de emellertid alltmer olika ut från varandra. Embryot av en art liknar aldrig vuxen av en annan art. I stället för att rekapitulera andra djurs vuxna former teoretiserade von Baers tredje lag att djurembryon avviker från en eller några få delade embryonformer. Den fjärde lagen säger att utvecklingsstadierna hos mer komplexa djur aldrig representerar de vuxna stadierna hos mindre komplexa djur; de liknar bara embryon från mindre komplexa djur.

år 1866 tävlade von Baers lagar med teorin om en professor vid universitetet i Jena i Jena, Tyskland. Ernst Haeckel föreslog en teori om rekapitulation kallad biogenetisk lag, som säger att ontogeni rekapitulerar fylogeni. Till skillnad från Meckel Serres tolkning av rekapitulation föreslog Haeckels form av rekapitulation att embryon passerar genom de kronologiska stadierna av deras Arts evolutionära anor snarare än genom scala naturae. Haeckel sa att stadier under organismernas ontogeni spelar upp den organismens evolutionära anor. Han populariserade denna teori när han syntetiserade teorier om ontogeni med Charles Darwins 1859-teori om artens utveckling via naturligt urval; mer än trettio år efter att von Baer hade föreslagit sina embryologiska lagar. Med tanke på att Haeckels teori var av linjär utveckling, liknande Meckels, von Baer var inte mer övertygad av Haeckels teori än han var av Meckels. dessutom accepterade von Baer inte att alla arter delade en gemensam förfader. Trots von Baers invändningar mot Haeckels biogenetiska lag och rekapitulation i allmänhet kvarstod den biogenetiska lagen i biologi fram till början av det tjugonde århundradet när nya experimentella och jämförande bevis gjorde det ohållbart.

även om von Baer var skeptisk till vanligt anor och naturligt urval, Charles Darwins skildring av utvecklingen i arternas ursprung var densamma som von Baers: förgrening och epigenetisk. Darwin gav också samma kritik av rekapitulation som von Baer; Darwin sa att vuxna former av ett djur inte visar sig i andra djurs utveckling, och att endast embryona liknar varandra. Darwin skrev också att embryologi gav den starkaste klassen av fakta till stöd för sin evolutionsteori.

tjugonde århundradets historiker som Jane Oppenheimer och Stephen Jay Gould sa senare att von Baers lagar möjliggjorde utvecklingsbiologi från tjugonde århundradet. De noterar att von Baer beskrev utvecklingsprocesser som epigenetiska och som fortskrider på ett förgrenande sätt i förhållande till olika organismer som gjorde det tjugonde århundradet utvecklingsbiologer.