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Kompaktlexikon der Biologie: Furchung

Furchung, Blastogenese, die erste Phase der Embryonalentwicklung der vielzelligen Tiere, in der sich das befruchtete Ei schrittweise in kleinere Furchungszellen (Blastomeren) aufteilt. Die Furchung endet meist mit der Blastocyste (Blastula). Die ersten Teilungsschritte der F. folgen schnell aufeinander und verlaufen meist synchron (Ausnahme z.B. Säugetiere). Bei der äqualen F. entstehen gleich große, bei der inäqualen F. unterschiedlich große Blastomeren, die dann als Makromeren bzw. Mikromeren bezeichnet werden können. Das Furchungsmuster kann vom Dotteranteil im Ei bzw. der Dotterverteilung beeinflusst werden und führt dann zu verschiedenen Furchungstypen: ( vgl. Abb. ) Dotterarme und gemäßigt dotterreiche Eier furchen sich total (holoblastische F.) und zwar entweder total äqual wie die dotterarmen, isolecithalen (d.h. mit gleichmäßig verteiltem Dotter) Eier z.B. der Säugetiere oder total inäqual, wie die dotterreichen, telolecithalen (der Dotter ist an einem Pol konzentriert) Eier z.B. der Amphibien. Extrem dotterreiche Eier hingegen furchen sich partiell (meroblastische F.), d.h. ein Großteil der Eizelle bleibt zunächst ungefurcht. Bleibt die F. bei telolecithalen Eiern auf den plasmareichen animalen Anteil der Eizelle begrenzt, so entsteht eine Keimscheibe (diskoidale F., z.B. der Kopffüßer, Fische, Reptilien und Vögel), die dem Dotter als Zellkappe aufliegt und ihn dann im Verlauf der Gastrulation als Dottersack umwächst (Epibolie). Bei extrem dotterreichen centrolecithalen Eiern schließlich zerlegt sich die ganze Oberfläche der Eizelle in embryonale Zellen. Bei dieser superfiziellen F., die bei vielen Gliederfüßern (Arthropoda) vorkommt, teilt sich der Zygotenkern im Dotter-Entoplasma-System mehrfach, und viele Tochterkerne mit je einem kleinen Plasmahof (Furchungsenergiden) wandern in die oberflächliche Plasmaschicht der Eizelle ein. Diese teilt sich dann gleichzeitig in viele Zellen und bildet so das Blastoderm. Der zentrale Dotter wird hier also ohne Epibolie umschlossen und teilt sich bei vielen Arten später in große polygonale Dotterzellen auf.

Einfachstes Teilungsmuster bei der F. ist die Radiärfurchung, bei der die Teilungsspindeln parallel bzw. senkrecht zur Hauptachse stehen, sodass die Blastomeren ein radiärsymmetrisches Muster zur Hauptachse des Eies bilden (z.B. beim Seeigel-Ei). Bei der Spiralfurchung sind die Teilungsspindeln gegen die Äquatorial- und Meridionalebene geneigt, sodass die Blastomeren nicht wie bei der Radiärfurchung übereinander bzw. nebeneinander zu liegen kommen, sondern jeweils auf Lücke mit den benachbarten Blastomeren liegen (z.B. bei Annelida und Mollusca). Während sich beim Seeigel bei der F. durch radiäre Zellteilung eine hohle, kugelförmige Blastula entwickelt, findet beim Mausembryo bereits im Achtzellen-Stadium eine Verdichtung (Kompaktion) der Blastomeren statt, die sich gegeneinander abflachen, wodurch die größtmögliche Zahl von Zell-Zell-Kontakten zu Stande kommt. Durch anschließende tangentiale (d.h. parallel zur Oberfläche) erfolgende Teilungen entstehen polarisierte (mit Mikrovilli an der apikalen Oberfläche) und nicht polarisierte Zellen. Letztere werden zur inneren Zellmasse, aus der sich der eigentliche Embryo entwickelt, während die äußeren Zellen das Trophoektoderm bilden, aus dem die Placenta u.a. extraembryonale Strukturen entstehen. Der Trophoblast pumpt Flüssigkeit (bzw. Natriumionen, denen durch Osmose Wasser folgt) in das Innere der Blastocyste, die sich so zu einem flüssigkeitserfüllten Hohlraum weitet, der an einer Seite die innere Zellmasse enthält.



Furchung: Die Abb. zeigt die verschiedenen, im Text beschriebenen Furchungstypen

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Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
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Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
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Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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