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Kompaktlexikon der Biologie: Zwillinge

Zwillinge, Gemini, Gemelli, zwei Geschwister, die sich gleichzeitig in der Gebärmutter entwickelt haben. Z. sind bei allen Primaten selten. Beim Menschen kommt es in einem von etwa 80 bis 90 Fällen zu einer Z.-Schwangerschaft, dabei sind rund zwei Drittel zweieiige Z. und ein Drittel eineiige Z. Bei zweieiigen Z., die aus zwei befruchteten Eizellen entstanden sind, ist die genetische Übereinstimmung und damit die Ähnlichkeit nicht größer als bei Geschwistern allgemein. Sie können daher auch verschiedenen Geschlechts sein. Die zweieiigen Z. können entweder dadurch entstehen, dass in einem Zyklus zwei Eisprünge stattfanden (Überschwängerung oder Superfekundation) oder wenn bei bereits bestehender Schwangerschaft im nächsten Zyklus noch ein Eisprung erfolgt und es zu einer weiteren Befruchtung kommt. Dieser Fall ist äußerst selten und wird als Überbefruchtung oder Superfetation bezeichnet. Grundsätzlich können zweieiige Z. verschiedene Väter haben. Auf die gleiche Weise können Drillinge, Vierlinge usw. entstehen. Die Häufigkeit von Mehrlingsgeburten hat in jüngster Zeit durch Hormonbehandlungen wegen verminderter Fruchtbarkeit stark zugenommen (Reproduktionsmedizin und zugehöriges Essay: Reproduktionsmedizin – Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?).

Eineiige Z. entstehen aus einer einzelnen befruchteten Eizelle (Zygote), die sich in einem sehr frühen Entwicklungsstadium, meist im Stadium der frühen Blastocyste nach Spaltung der innen gelegenen Embryonalanlage (Embryoblast) in zwei getrennte Zellhaufen aufteilt. Die früheste Trennung kann bereits im Zwei-Zell-Stadium vorkommen. Eineiige Z. sind genetisch identisch und damit auch immer gleichen Geschlechts und sehen sich meist zum Verwechseln ähnlich. In seltenen Fällen kann es zu genetischen Unterschieden kommen, wenn bei einem der Z. im Zwei- oder Vier-Zell-Stadium eine Mutation auftritt.

In der überwiegenden Zahl der Fälle (rund 70 %) findet die Spaltung zwischen dem vierten/fünften und siebten Tag nach der Befruchtung statt, also nach Ausbildung des Trophoblasten und vor Bildung der Amnionhöhle. ( vgl. Abb. ) In diesem Fall wachsen die Z. zusammen in einem Chorion (Embryonalhüllen) und mit gemeinsamer Placenta, aber innerhalb eigener Amnien und somit getrennter Fruchtblasen heran. Hat sich der Embryoblast erst nach dem siebten Tag nach der Befruchtung, also nach Ausbildung der Amnionhöhle geteilt, können beide ein gemeinsames Amnion haben und sich somit zusammen in einer Fruchtblase entwickeln. Dies kommt jedoch nur bei etwa 1 – 2 % der Z. vor. Wenn sich die Spaltung bereits in den ersten vier oder fünf Tagen vollzieht, also vor der Differenzierung des Keimlings in Trophoblast und Embryoblast (bei 25 – 36 % der eineiigen Z.), dann bildet jeder der eineiigen Z. ein Chorion und somit eine eigene Placenta aus. Hat dies zur Folge, dass die Z. aufgrund der Lage der Placenten während ihrer Entwicklung unterschiedlichen Ernährungsbedingungen ausgesetzt sind, so können sie sich im Geburtsgewicht und später auch im Aussehen leicht unterscheiden. Auch bei zweieiigen Zwillingen kann es, wenn auch selten, durch sekundäre Verschmelzungen von Gewebe zu einer gemeinsamen Placenta mit gemeinsamem Chorion, ja sogar zusätzlich zu einem gemeinsamen Amnion, also einer Fruchtblase kommen.

Spaltet sich der Embryo in einem wesentlich späteren Entwicklungsstadium, kann es zu einer unvollständigen Zerteilung der Keimscheibe und damit zu unvollständig getrennten Embryonen kommen. Die Folge sind verschiedenste Missbildungen, wobei siamesische Z. (Doppelfehlbildung), die an unterschiedlichen Stellen an Kopf oder Rumpf verwachsen sind und Organe oder Organteile gemeinsam besitzen. Betrifft dies lebenswichtige Organe, so ist eine operative Trennung von siamesischen Z. nicht möglich, es sei denn, ein Paarling hat durch Opfern des anderen eine Überlebenschance. (Embryonalhüllen, Mehrlinge, Zwillingsforschung und zugehöriges Essay: Aspekte der Zwillingsforschung)



Zwillinge: a Zwillingsembryo mit eigenem Chorion und eigener Fruchtblase (Amnion) sowie eigener Decidua, in Abb. b ist die Decidua beiden Embryonen gemeinsam. Die in a und b abgebildeten Zwillinge können eineiig oder zweieiig sein. Abb. c zeigt Zwillinge, die vor der Amnionbildung entstanden sind, da sie jeweils eine eigene Fruchtblase haben. Abb. d zeigt Zwillingsembryonen mit gemeinsamem Mutterkuchen und gemeinsamer Fruchtblase. Überwiegend handelt es sich bei den in c und d abgebildeten Embryonen um eineiige Zwillinge, doch können in seltenen Fällen durch sekundäre Verschmelzung von Gewebe auch zweieiige Zwillinge eine gemeinsame Placenta oder sogar eine gemeinsame Fruchtblase haben. A Amnion, C Chorion, Cz Chorionzotten, D Decidua, G Gebärmutterhöhle, Gh Gebärmutterhals, M Muttermund, N Nabelschnur

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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