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胚発生(はいはっせい)または生物学における発生(はっせい)とは、多細胞生物受精卵単為発生の場合もある)から成体になるまでの過程を指す。広義には老化再生も含まれる。発生生物学において研究がなされる。

前成説と後成説


古くは精子には小さな人の形をしたもの(ホムンクルス)(つまり、卵の中に、子孫の雛形がある)があらかじめ存在し、発生はホムンクルスが大きくなる過程であるという前成説があったが、後の研究で、そのようなものが存在しないことが明らかになった。他方、卵の中には何もなく、次第に形が出来て来るという考え方を後成説という。

実際には顕微鏡を使用して、細胞レベルの観察が行われるようになって、具体的な発生の過程が観察できるようになった(もっとも、研究の初期には「顕微鏡を通してホムンクルスが観察された」といったような報告がされたこともあった)。動物の発生については多くの研究がなされているが、植物についてはかなり遅れて研究がなされた。

動物の発生過程


様々な無脊椎動物の発生過程の研究から、動物の発生には、一定の共通する型があると考えられるようになった。

卵割

多細胞動物の発生は、受精卵の細胞分裂、いわゆる卵割から始まる。卵割は同調的な分裂により、細胞数を2の級数で増やす。通常は2細胞期に左右に、4細胞期に前後に、8細胞期に腹背に分かれる。卵黄の多い卵では、このとき動物極側(卵黄が少ない)の方が細胞が小さくなる。

胞胚期

ある程度細胞数が増えると、多くの場合、内部に空洞を生じ、その外側を一層の細胞が覆う形になる。これを胞胚(ほうはい)期と呼ぶ。胞胚の内部の空洞は卵割腔(らんかつこう)または、胞胚腔(ほうはいこう)と呼ばれる。ウニ卵は胞胚期孵化し、表面に繊毛を持って泳ぐ。

卵割腔がなく、内部まで細胞で満たされるものもある。また、脊椎動物では複数の細胞層が生じる。

原腸の形成

胞胚の表面の細胞層が内部に入り込み、一つの口を持った袋を内部に形成する。これは消化管の始まりである。そこで、この袋を原腸と呼び、その出入り口を原口と呼ぶ。また、この原腸が作られることを原腸の陥入(かんにゅう)という。この時期の胚を嚢胚(のうはい)または原腸胚(げんちょうはい)とよぶ。

刺胞動物扁形動物では消化管には一つしか出入り口がない。その他の動物では消化管は管状である。そのような動物では、原口の反対側に新たにもう一つ出入り口ができる。このとき、どちらが口になるかは動物門によって異なる。軟体動物節足動物環形動物など、多くの無脊椎動物では原口が口になる(旧口動物または先口動物)が、棘皮動物脊椎動物では原口肛門になる(新口動物または後口動物)。

胚葉の分化

原腸が陥入したことで、それまで平等に並んでいた細胞が、内側と外側に分かれたことになる。そこで、外に残った細胞群を外胚葉(がいはいよう)、内側に入った細胞群を内胚葉(ないはいよう)と呼ぶ。外胚葉からは主に表皮神経が、内胚葉からは消化管が形成される。刺胞動物は、このような構造をほとんどそのままに成体になるので、二胚葉性動物と言われる。

それ以外の動物では、外胚葉内胚葉の隙間に細胞群が入り込み、そこで発達を始める。この細胞群を中胚葉(ちゅうはいよう)とよぶ。中胚葉からは筋肉血管系などが作られる。また、中胚葉からは体腔が作られる。

形態形成

ここから後は各部分が出来上がってゆく段階にはいる。これを形態形成という。

発生生物学 | Embryogenesis | Embryogenese | Embryogenèse

 

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