胚胎学

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  胚胎学(embryology),研究动物个体发育过程中形态结构的变化,叙述怎样从一个受精发育胚胎,从而了解各种动物发育的特点和规律的生物学分支学科。也可广义地理解为研究精子、卵的发生、成外胚乳熟和受精,以及受精卵怎样发育到成体的过程。

胚胎学的起源

  19世纪K.E.von贝尔精密地观察了鱼、两栖类、鸡、哺乳类的胚胎,并且做了正确的概括。由于他的贡献,一般认为贝尔是胚胎学的奠基人。胚胎学在19世纪蓬勃发展的内因是众多门类动物变化多端的胚胎发育历程吸引着人们去探索。外因是进化论问世后,促使人们从研究各类动物的胚胎发育中寻找进化学说的证据。到19世纪末,对所有常见类群的胚胎发育都作了详尽的叙述。这些丰富的成果,使人们对整个动物界的胚胎发育有了比较全面的了解,对其他有关学科的发展产生了深刻的影响。

对象和范围

  胚胎学的范围广泛,内容丰富。这有两种含义:①胚胎发育是一个连续的过程,必须研究不同时期的材料,才能对胚胎结构在发育中的变化有比较全面的了解。而且,胚胎是个整体,由各种组织和器官组成,它们的变化构成胚胎发育的总体演变。胚胎某一部分——某一器官或系统——的变化固然可以作为研究对象,但是既不能用部分代替整体,也不能忽略各个部分,必须对各部分的变化有确切的了解,才能正确认识胚胎整体是怎样逐渐发育起来的。②动物界种类繁多,各门动物的胚胎都是研究的对象。同一门中各纲的动物,发育的细节可能颇有差别,也都应分别研究。因此除去细致地研究一些代表性动物的胚胎而外,对其他种类亦不能偏废,才能了解发育的一般规律。

主要分支学科

  胚胎学主要有脊椎动物胚胎学、无脊椎动物胚胎学、比较胚胎学和实验胚胎学,它们各有一定的研究意义。

  1. 脊椎动物胚胎学 在脊椎动物中,对于鱼类、两栖类、爬虫类、鸟类的早期发育过程,以及哺乳类比较晚期的胚胎,都进行了详尽的叙述。这个领域就是脊椎动物胚胎学。这些动物的成体形状各异,早期发育——例如卵和卵裂等,分别属于不同类型,但是发育的历程却基本上相似。从内部器官的发育,可推测出脊椎动物是怎样从低级向高级发展的。这不仅反映了脊椎动物的系统发育,并且为比较解剖学提供了资料。哺乳动物(包括人类)的发育在母体中进行,19世纪时又缺乏有关的学科知识(如内分泌和排卵的关系)以及某些必要的技术(如体外培养技术),所以无法研究早期胚胎。直到20世纪中期才开展了这方面的工作。人类胚胎发育的研究对了解人类自己,了解畸胎的形成,药物及环境因素致畸的机理,人口控制,都是必不可少的。
  2. 无脊椎动物胚胎学 无脊椎动物种类繁多,其间形态结构的差异远远超过脊椎动物。以无脊椎动物为研究对象的胚胎学分支学科称为无脊椎动物胚胎学。20世纪以来,无脊椎动物胚胎发育的知识,在人类日常生活中逐渐占有重要位置。
  3. 比较胚胎学 在对各种动物胚胎发育积累了大量叙述性资料之后,再把不同类群的发育历程加以比较,这就是比较胚胎学。从比较的角度可以找出不同类群动物胚胎发育的相同或相似之处,从而判断成体形态各异的两个类群的亲缘关系。
  4. 实验胚胎学 20世纪初期,胚胎学基本上已成为一个体系完备的、成熟的学科。但研究胚胎发育还要了解胚胎为什么是这样发育起来的。根据各自的遗传性,青蛙和鸡的受精卵怎样各自发育为青蛙的和鸡的胚胎?外界的或内在的因素在胚胎发育中起什么作用?这样一些问题在19世纪末就提出来了。为回答这样一些问题而采用实验的方法影响胚胎,从而观察其发育,进行分析,这样就发展起实验胚胎学。