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Nachzeichnung einer Skizze von Nicolas Hartsoeker (1656–1725). Zu sehen ist ein präformierter winziger Mensch im Kopf eines Spermiums. [5]

Geschichte der Embryologie

Das Rätsel der Entstehung des Menschen ist so alt wie die Menschheit selbst. Einzelne Fragen können dabei von unterschiedlichen Wissenschaften beantwortet werden. Für das Wie entstand die Spezies Mensch? ist in erster Linie die Biologie mit der Erforschung der Evolutionstheorie zuständig. Auf das Wie entstand das Menschliche des Menschen? können eher Religion und Philosophie Antworten geben. Betrachtet man den Zeitraum vor der Geburt, fragt man also Wie entsteht der individuelle Mensch?, findet man die meisten Auskünfte in der Embryologie. Embryo kommt aus dem Griechischen und bedeutet ungeborene Leibesfrucht. Fetus ist lateinisch und heißt die Brut oder die Nachkommenschaft.

Die Geschichte der Embryologie ist eng verknüpft mit der Geschichte der Biologie und der Anatomie. Der Erkenntniszuwachs gründet dabei auch auf einer Zunahme der technischen Möglichkeiten. Meilensteine der naturwissenschaftlichen Entwicklung wie die Erfindung des Mikroskops bedingen revolutionäre Infragestellungen alter Lehren auch in der Embryologie.

Altertum

Bereits im alten Ägypten wusste man von der Existenz eines Keims im Körper der Frau, der durch den männlichen Samen zum Leben erweckt wurde. In Indien wurde die Geheimlehre über den Embryo (Garbha-Upanishad) verfasst, in der es heißt:
Aus der Paarung zur Zeit der Periode entsteht nach einer Nacht ein Knötchen, nach sieben Nächten eine Blase, innerhalb eines halben Monates ein Klumpen, innerhalb eines Monates wird er fest, nach zwei Monaten entsteht der Kopf, nach drei Monaten entstehen die Fußteile, im vierten Monate Fußknöchel, Bauch und Hüften, im fünften das Rückgrat, im sechsten Mund, Nase, Augen, Ohren, im siebenten wird der Embryo mit der Seele (ind. jva) ausgestattet, im achten ist er in allen Stücken vollständig. Beim Überwiegen des väterlichen Samens entsteht ein Mann, beim Überwiegen des mütterlichen Samens ein Weib; beim Gleichgewichte des Samens beider ein Zwitter; bei Benommenheit des Gemütes entstehen Blinde, Lahme, Bucklige und Zwerge. Geht der durch die beiderseitigen Winde eingepresste Same entzwei, so wird auch der Körper zweifach und es entstehen Zwillinge. (Deussen, 1963).
Der griechische Arzt Hippokrates von Kos (ca. 460–375 v. Chr.) nutzte bebrütete Vogeleier für die systematische Erforschung der Embryonalentwicklung. Aristoteles (384–322 v. Chr.) beschrieb in seinem fünfbändigen Werk De generatione animalium (Über die Entstehung der Tiere), wie das männliche Sperma als formende Kraft auf die im weiblichen Menstruationsblut befindliche Embryonalanlage einwirkt, wie sich die Organe, angefangen mit dem Herz, ausbilden und welche Ursachen der Geschlechtszuordnung und den äußeren Körpermerkmalen zugrunde liegen. Galen (130–201 n. Chr.) verfasste ein Buch Über die Bildung des Fetus, in dem er u.a. den fetalen Blutkreislauf und die Eihüllen beschrieb.

Mittelalter

Aus dem europäischen Mittelalter sind kaum wegweisende neue Erkenntnisse zur Embryologie überliefert. Die Schriften der griechischen Gelehrten wurden übersetzt und ihre Lehren verfestigt. Im arabischen Raum fließt das diesbezügliche Wissen in die Schriften des Koran ein, wo geschrieben steht, wie der männliche Samen an einem sicheren Ort im Mutterleib in drei Schleiern der Dunkelheit, den Eihäuten, gelagert wird. Hier formt er sich um zu einem Blutklumpen, aus dem Knochen entstehen, die vom Fleisch umgeben werden.

Neuzeit

Seit dem 17. Jahrhundert und insbesondere mit der Erfindung des Mikroskops nahmen die wissenschaftlichen Erkenntnisse auch auf dem Gebiet der Embryologie rasch zu. Viele Eigennamen im Glossar der Anatomie und Embryologie verweisen auf Wissenschaftler des 17.–19. Jahrhunderts. Der englische Arzt und Physiologe William Harvey (1587–1657) forschte an Hühnerembryonen und den Gebärmüttern von Hirschkühen und verstand das Ei als gemeinsamen Ursprung aller Lebewesen. Reinier de Graaf (1641–1673) erkannte die Bedeutung des Eierstocks für die Reifung der Eizellen, die er im Inneren der Ovarialfollikel vermutete. Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723) entdeckte unter seinen selbstgebauten Mikroskopen die Spermien, in deren Kopf er einen winzig kleinen, aber komplett ausgeformten Menschen erahnte ( Abb. 1). Auch Marcello Malpighi (1628–1694) war ein Vertreter dieser Präformationstheorie, die er durch die Untersuchung an Hühnereiern bestätigt fand.
Caspar Friedrich Wolff (1734–1794) setzte dem in seiner Dissertation Theoria generationes die Lehre der Epigenese entgegen, die das Vorhandensein einer aus mehreren Keimblättern bestehenden Keimscheibe beschreibt, aus der der Embryo entsteht. Nach ihm wurden später embryonale Strukturen innerhalb der Entwicklung des Urogenitalsystems benannt. Der Italiener Lazzaro Spallanzani (1729–1799) bewies, u.a. durch Versuche der künstlichen Befruchtung beim Hund, die Notwendigkeit der männlichen und weiblichen Geschlechtszelle für die Reproduktion.
Karl Ernst von Baer (1792–1876) gilt als Begründer der modernen Embryologie. 1826 entdeckte er die bis dato nur postulierte Eizelle. Seine Forschungen bahnten u.a. den Weg für Ernst Haeckel (1834–1919), der die Biogenetische Grundregel entwarf, nach der in der Ontogenese, also der individuellen Entwicklung, die Phylogenese als stammesgeschichtliche Entwicklung aller Lebewesen gewissermaßen im Zeitraffer rekapituliert wird. Dem lag die Beobachtung zugrunde, dass sich die frühen Entwicklungsstufen der meisten Spezies ähneln und dass es beispielsweise in der Embryonalentwicklung des Menschen vorübergehend Strukturen gibt, die an die Kiemen des Fischs oder an die Schwanzwirbelsäule vieler Säugetiere erinnern.
tienne Geoffroy Saint Hilaire (1772–1844) und Johann Friedrich Meckel von Helmsbach (1781–1833) begründeten mit den Erkenntnissen aus Tierexperimenten die Teratologie als Lehre von den angeborenen Fehlbildungen.
Der Botaniker Matthias Schleiden (1804–1881) beschäftigte sich mit der Embryologie der Pflanzen und entwarf gemeinsam mit Theodor Schwann (1810–1882) die Zelltheorie, nach der alle Lebewesen aus Zellen und Zellprodukten bestehen. Bald folgte daraus die Erkenntnis, dass der Embryo aus einer einzigen, sich vielfach teilenden Zelle hervorgeht.
Der in Leipzig lehrende Anatom Wilhelm His (1831–1904) erfand den Embryographen, mit dessen Hilfe es möglich war, vergrößerte Zeichnung embryonaler Strukturen anzufertigen, die er als Grundlage für die Herstellung dreidimensionaler Rekonstruktionen aus Wachsplatten nutzte. Franklin Mall erstellte auf diese Weise die berühmte Carnegie Collection.
Ein neues Kapitel in der biologischen Forschung eröffnete Walther Flemming (1843–1905), als er 1878 die Chromosomen entdeckte. Ihre Bedeutung als kondensierte Erbinformation und den Zusammenhang mit den von Gregor Mendel (1822–1884) postulierten Regeln der Vererbung stellten bald darauf Walter Sutton (1876–1916) und Theodor Boveri (1862–1915) her.

20. Jahrhundert

Im 20. Jahrhundert schienen die grundsätzlichen Abläufe der Embryonalentwicklung geklärt zu sein. Von zunehmendem Interesse waren dann und sind noch heute molekularbiologische und genetische Fragen. Gemeinsam mit Hilde Mangold entdeckte Hans Spemann (1869–1941) den Organisator-Effekt, wonach Zellen eines Gewebes Differenzierungsschritte in einem anderen induzieren und erhielt dafür 1935 den Nobelpreis für Medizin.
Ein nächster großer Schritt war 1978 die Durchführung der ersten In-vitro-Fertilisation, die Befruchtung der Eizelle außerhalb des mütterlichen Körpers, durch Robert Geoffrey Edwards und Patrick Steptoe.
1953 entschlüsselten James Watson und Francis Crick die molekulare Struktur der DNA und schufen so die Grundlagen für die moderne Molekulargenetik. Die Verbindung zur Embryologie liegt hier v.a. im Bereich der Stammzellforschung, aber auch der Pränataldiagnostik und der Suche nach Möglichkeiten der Gentherapie. Der Nobelpreis für Physiologie und Medizin des Jahrs 1995 ging an Edward B. Lewis, Christiane Nüsslein-Volhard und Eric F. Wieschaus für grundlegende Erkenntnisse über die genetische Kontrolle der frühen Embryonalentwicklung.

Zusammenfassung

  • Die Geschichte der Embryologie beginnt bereits im Altertum. Damals wurden wesentliche (und zutreffende) Erkenntnisse aus der Untersuchung von Vogeleiern gewonnen.

  • Bis weit in das Mittelalter hinein ging man davon aus, dass der Embryo aus einem Gemisch von Sperma und Menstruationsblut entsteht.

  • Die Erfindung des Mikroskops ermöglichte revolutionäre Entdeckungen auch auf dem Gebiet der Embryologie. Die im Sperma enthaltenen Zellen wurden als Samentierchen identifiziert, in deren Kopf die Vertreter der Präformationstheorie eine Miniaturform des jeweiligen Lebewesens sahen.

  • Die Theorie der Epigenese hingegen postulierte die Entstehung des Embryos aus drei Keimblättern.

  • Das 20. Jahrhundert wird für die Forschungen der Embryologie dominiert von Erkenntnissen aus der Molekularbiologie und Genetik.

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