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Formbildung

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Das Phänomen Leben
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Zusammenfassung

Gibt dem suchenden und forschenden Geist die bloße Existenz organisierter Wesen auf unserer Erde bereits genügend Rätsel auf, die in ihrer Vielzahl und Sonderheit nicht hätten größer sein können, so muss uns das planmäßige Werden dieser Organismen aus sich selbst heraus in unglaublich kurzer Zeit auch heute noch in unserer „aufgeklärten“ und wissenschaftsgläubigen Zeit geradezu wie ein „Wunder“ erscheinen. Wie kommt es, dass sich die verschiedenen Organe jeweils zum richtigen Zeitpunkt, am richtigen Ort und in der richtigen Größe herausbilden? Wieso entsteht aus einem menschlichen Ei immer wieder ein Mensch und niemals eine andere Art?

Die Erfahrung der Entwicklung eines neuen vielzelligen Organismus, wie beispielsweise eines Menschen mit seinen 1014 Zellen und über 200 verschiedenen Zelltypen, aus einer befruchteten Eizelle innerhalb von nur neun Monaten ist uns andererseits so geläufig, so alltäglich, dass wir das Staunen und Sich‐Wundern darüber weitgehend verlernt haben. Erst bei fehlerhaften Entwicklungen wird uns auf schreckliche Weise wieder bewusst, wie komplex und risikobehaftet jede Entwicklung ist. Die embryonale Entwicklung ist ohne Zweifel der komplexeste Vorgang, den wir in der Natur vorfinden, der uns auch heute noch – trotz gewaltiger Fortschritte in der experimentellen Analyse – viele Rätsel aufgibt.

Es ist vollkommen richtig, dass die embryonale Entwicklung offenbar eines der wunderbarsten Phänomene der gesamten Biologie ist

(Jaques Monod 1975).

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Institutional subscriptions

Literatur

  • v Baer KE (1828) Über die Entwicklungsgeschichte der Thiere. Beobachtung und Reflexion. Verlag Bornträger, Königsberg

    Google Scholar 

  • Bonner JT (1962) Ideas of biology. Harper, New York, S 77

    Google Scholar 

  • Bowman JL et al (1992) Superman, a regulator of floral homeotic genes in Arabidopsis. Development 114:599–615

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Bütschli O (1915) Sitzungsberichte der Heidelberger Akad. d. Wiss. 2. Abhandlung

    Google Scholar 

  • Caplan AI, Ordahl CP (1978) Irreversible gene repression model for control of development. Science 201:120–130

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Caspari EW (1980) In: Pitternick LK (Hrsg) Richard Goldschmidt – controversial geneticist and creative biologist. Birkhäuser Verlag, Basel, S 20

    Google Scholar 

  • Chinnaiyan AM, Dixit VM (1996) The cell-death machine. Curr Biol 6:555–562

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Clark DP (2006) Molecular Biology. Elsevier, München

    Google Scholar 

  • Conklin EG (1905) Organization and cellimage of the ascidian egg I Acad Nat Sci. Philadelphia, S 13

    Google Scholar 

  • Dahm R, Nüsslein-Volhard C (2003) Von der Eizelle zum Embryo. Wie Gene die Entwicklung steuern. Biologen heute 1:02–08

    Google Scholar 

  • Dawkins R (1976) The selfish gene. Oxford University Press, Oxford

    Google Scholar 

  • DiBerardino MA (1980) Genetic stability and modulation of metazoan nuclei transplanted into eggs and oocytes. Differentiation 17:17–30

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Doupe AJ, Landis CS, Patterson PH (1985) Environmental influences in the development of neural crest derivatives: glucocorticoids, growth factors, and chromaffin cell plasticity. J Neurosci 5:2119–2142

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Driesch H (1896) Maschinentheorie des Lebens. Biol Zentralblatt 16:353

    Google Scholar 

  • Driesch H (1908) The science and philosophy of the organism, 2. Aufl. London (deutsch: Philosophie des Organischen, Leipzig 1909)

    Google Scholar 

  • Driesch H (1951) Lebenserinnerungen. Ernst Reinhardt Verlag, Basel, S 108

    Google Scholar 

  • Durieux J, Wolff S, Dillin A (2011) The cell-non-autonomous nature of electron-transport chain-mediated longevity. Cell 144:79–91

    Article  PubMed Central  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Duspiva (1989) Grundlagen der Entwicklungsbiologie der Tiere. Gustav Fischer, Jena

    Google Scholar 

  • Early A, Abe T, Williams J (1995) Evidence for positional differentiation of prestalk cells and for morphogenetic gradient in Dictyostelium. Cell 83:91–99

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Edelman GM (1984) Zelladhäsionsmoleküle und embryonale Musterbildung. Spektrum der Wissenschaft 6/84:62–74

    Google Scholar 

  • Evans TC et al (1994) Translational control of maternal glp-1 mRNA establishes an asymmetry in the C. elegans embryo. Cell 77:183–194

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Franzenburg S et al (2012) MyD88-deficient Hydra reveals an ancient function of TLR signaling in sensing bacterial colonizers. Proc Natl Acad Sci 109:19374–19379

    Article  PubMed Central  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Gerisch G (1987) Cyclic AMP and other signals controlling cell development and differentiation in Dictyostelium. Ann Rev Biochem 56:853–879

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Gierer A (1981) Physik der biologischen Gestaltbildung. Naturwissenschaften 68:245–251

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Gilbert SF (1985) Developmental Biology. Sinauer, Sunderland/Mass.

    Google Scholar 

  • Goldstein B (1992) Induction of gut in Caenorhabtitis elegans embryos. Nature 357:255–257

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Gracía-Bellido A, Lawrence PA, Morata G (1979) Kompartimentierung in der Entwicklung der Tiere. Spektrum der Wissenschaft

    Google Scholar 

  • Green JBA, New HV, Smith JC (1992) Responses of embryonic Xenopus cells to activin and FGF are separated by multiple dose thresholds and correspond to distinct axes of the mesoderm. Cell 71:731–739

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Gross JD et al (1981) Cell patterning in Dictyostelium. Phil Trans Roy Soc London B 295:497–508

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Guerin JC (2004) Emerging area of aging research: long-lived animals with „negligible senescence“. Ann NY Acad Sci 1019:518–520

    Article  PubMed  Google Scholar 

  • Gurdon JB (1962) Developmental capacity of nuclei taken from intestinal epithelium cells of feeding tadpoles. J Embryol Exp Morph 10:622–640

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Hadorn H (1974) Experimental studies of amphibian development. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg

    Book  Google Scholar 

  • Haldane JBS (1942) New paths in genetics. Harper & Brothers, New York, London

    Google Scholar 

  • Hayflick L (1965) The limited in vitro lifetime of human diploid cell strains. Exp Cell Res 37:614–636

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Hayflick L, Moorhead PS (1961) The serial cultivation of human diploid cell strains. Exp Cell Res 25:585–621

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Heuer S (2010) Altern ist eine Krankheit. Technologie Review 2

    Google Scholar 

  • His W (1874) Unsere Körperform und das physiologische Problem ihrer Entstehung. F. C. W. Vogel, Leipzig

    Google Scholar 

  • Hörstadius S (1928) Über die Determination des Keimes bei Echinodermen. Acta zool (Stockh) 9

    Google Scholar 

  • Hörstadius S (1937) Investigations as tot the localization of the micromere-, the skeleton- and the entoderm-forming material in the unfertilized egg of Arbacia punctulata. Biol Bull 73:295–316

    Article  Google Scholar 

  • Ingham PW (1988) The molecular genetics of embryo pattern formation in Drosophila. Nature 335:25–34

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Jacobson MD, Weil M, Raff MC (1997) Programmed cell death in animal development. Cell 88:347–354

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Jenuwein T, Allis CD (2001) Translating the histone code. Science 293:1074–1080

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Jones PA, Takai D (2001) The role of DNA methylation in mammalian epigenetics. Science 293:1068–1070

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Keller R, Shih J, Domingo C (1992) The patterning and functioning of protrusive actively during convergence and extension of the Xenopus organizer. Develop Suppl 81–91

    Google Scholar 

  • King TJ, Briggs R (1955) Changes in the nuclei of differentiating gastrula cells, as demonstrated by nuclear transplantation. Proc Natl Acad Sci USA 41:321–325

    Article  PubMed Central  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Kirkwood TBL (1983) Repair and its evolution: Survival versus production. In: Townsend CR, Calow P (Hrsg) Physiological ecology: An evolutionary approach to resource use. Blackwell, Oxford

    Google Scholar 

  • Krizek BA, Fletcher JC (2005) Molecular mechanisms of flower development: an armchair guide. Nat Rev Genet 6:688–698

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Krizek BA, Meyerowitz EM (1996) The Arabidopsis homeotic genes Apetala3 and Pistillata are sufficient to provide the B class organ identity function. Development 122:11–22

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Krumlauf R (1994) Hox genes in vertebrate development. Cell 78:191–201

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Kühn A (1936) Versuche über die Wirkungsweise der Erbfaktoren. Naturwissenschaften 24:1–10

    Article  Google Scholar 

  • Kühn A (1955) Vorlesungen über Entwicklungsphysiologie. Springer Verlag, Berlin, Göttingen, Heidelberg, S 2–4

    Google Scholar 

  • Kurreck J (2009) RNA interference: from basic research to therapeutic applications. Angew Chem Int Ed Engl 48:1378–1398

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Lakowski B, Hekini S (1996) Determination of the life-span in Caenorhabditis elegans by four clock genes. Science 272:1010–1013

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Lemons D, McGinnis W (2006) Genomic evolution of Hox gene clusters. Science 313:1988–1922

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Li J, Harris RA, Cheung SW, Coarfa C, Jeong M, Goodell MA, White LD, Patel A, Kang SH, Shaw C et al (2012) Genomic hypomethylation in the human germline associates with selective structural mutability in the human genome. PLoS Genet 8(5):1002692

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Lithgow GJ (1996) Invertebrate gerontology: the age mutations of Caenorhabditis elegans. BioEssays 18:809–815

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Lodish H et al (1996) Molekulare Zellbiologie, 2. Aufl. de Gruyter, Berlin

    Google Scholar 

  • Maconochie M et al (1996) Paralogous Hoxgenes: Function and regulation. Ann Rev Genet 30:529–556

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Martinez DE (1998) Mortality patterns suggest lack of senescence in hydra. Exp Gerontol 39:217–225

    Article  Google Scholar 

  • Maynard SJ (2000) The concept of information in Biology. Philosophy of Science 67:177–194

    Article  Google Scholar 

  • Medawar PB (1952) An unsolved problem of biology. H. K. Lewis, London

    Google Scholar 

  • Medvedev ZA (1990) An attempt at a rational classification of theories of ageing. Biol Rev Camb Philos Soc 65:375–398

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Mello GC, Draper BW, Priess JR (1994) The maternal genes apx-1 and glp-1 and the establishment of dorsal-ventral polarity in the early C. elegans embryo. Cell 77:95–106

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Monod J (1975) Zufall und Notwendigkeit, 2. Aufl. Deutscher Taschenbuch Verlag, München, S 32

    Google Scholar 

  • Morgan TH (1935) The relation of genetic to physiology and medicine (Nobel lecture). Norstedt & Söner, Stockholm

    Google Scholar 

  • Müller WA (1979) Positionsinformation und Musterbildung. Biol in unserer Zeit 9:135–140

    Article  Google Scholar 

  • Nicolis G, Prigogine I (1987) Die Erforschung des Komplexen. Piper Verlag, München, Zürich

    Google Scholar 

  • Okada TS (1992) Transdifferentiation. Clarendon Press, Oxford

    Google Scholar 

  • Okita K, Ichisaka S, Yamanaka S (2007) Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells. Nature 448:313–317

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Parcy F et al (1998) A genetic framework for floral patterning. Nature 395:661–566

    Google Scholar 

  • Park IH et al (2008) Reprogramming of human somatic cells to pluripotency with defined factors. Nature 451:141–146

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Penzlin H (1963) Über die Regeneration bei Schaben (Blattaria). I. Das Regenerationsvermögen und die Genese des Regenerats. Roux’ Archiv Entw-Mech 154:434–465

    Article  Google Scholar 

  • Penzlin H (1988) Ordnung – Organisation – Organismus. Zum Verhältnis zwischen Physik und Biologie Sitzungsber Sächs. Akad. Wissensch. zu Leipzig. Math.-Naturwiss. Klasse, Bd. 120. Akademie Verlag, Berlin

    Google Scholar 

  • Penzlin H (2000) Die Entwicklungsphysiologie. In: Jahn I (Hrsg) Geschichte der Biologie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, S 441–460

    Google Scholar 

  • Petersen H (1922) Histologie und mikroskopische Anatomie. J. F. Bergmann, München, Wiesbaden (1. und 2. Abschnitt)

    Book  Google Scholar 

  • Priess JR, Thomson JN (1987) Cellular interactions in early C. elegans embryos. Cell 48:241–250

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Prinzinger R (1996) Das Geheimnis des Alterns. Campus Verlag, Frankfurt a. M.

    Google Scholar 

  • Raikov BE (1968) Karl Ernst von Baer. Sein Leben und sein Werk Acta Historica Leopoldina, Bd. 5. Ambrosius Barth, Leipzig, S 122

    Google Scholar 

  • Sander K (1990) Von der Keimplasmatheorie zur synergetischen Musterbildung – Einhundert Jahre entwicklungsbiologischer Ideengeschichte. Verh Dtsch Zool Ges 83:133–177

    Google Scholar 

  • Schleip W (1927) Entwicklungsmechanik und Vererbung bei Tieren. In: Baur E, Hartmann M (Hrsg) Handbuch der Vererbungswissenschaften, Bd. 3. Borntraeger, Berlin, S 1–81

    Google Scholar 

  • Schleip W (1929) Die Determination der Primitiventwicklung. Akad. Verl.-Ges., Leipzig

    Google Scholar 

  • Schmid V (1980) The in vitro regeneration of a functional medusa organ from two differentiated cell types. In: Kurstak E, Maramorosch K (Hrsg) Invertebrate tissue culture. Academic Press, New York, S 89–101

    Google Scholar 

  • Schweiger HG (1976) Nucleocytoplasmic interaction in Acetabularia. In: King RC (Hrsg) Handbook of genetics, Bd. 5. Plenum Press, New York

    Google Scholar 

  • Shih J, Keller R (1994) Gastrulation in Xenopus laevis: Involution – a current view. Dev Biol 5:85–90

    Article  Google Scholar 

  • Spek J (1919) Studien über den Mechanismus der Gastrulainvagination. Biol Zentralbl 39:13–23

    Google Scholar 

  • Spek J (1930) Zustandsänderungen der Plasmakolloide bei Befruchtung und Entwicklung des Nereis-Eies. Protoplasma 9:370–427

    Article  Google Scholar 

  • Spek J (1931) Allgemeine Physiologie der Entwicklung und Formbildung. In: Gellhorn E (Hrsg) Lehrbuch der Allgemeinen Physiologie. Georg Thieme Verlag, Leipzig, S 457–596

    Google Scholar 

  • Spemann H (1936) Experimentelle Beiträge zu einer Theorie der Entwicklung. Springer Verlag, Berlin

    Book  Google Scholar 

  • Spork P (2009) Der zweite Code. Epigenetik oder Wie wir unser Erbgut steuern können. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg

    Google Scholar 

  • Steinberg MS (1998) Goal-directness in embryonic development. Integrative Biol 1:49–59

    Article  Google Scholar 

  • Steller H (1995) Mechanisms and genes of cellular suicide. Science 267:1445–1449

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Sterelny K, Kitcher P (1988) The return of the gene. Journal of Philosophy 85:339–361

    Article  Google Scholar 

  • Sussman M, Schindler J (1978) A possible mechanism for morphogenetic regulation in Dictyostelium. Differentiation 10:1–5

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Takahashi K et al (2007) Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131:861–872

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Takahashi K, Yamanaka S (2006) Introduction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126:663–676

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Takeichi M (1988) The cadherins: Cell-to-cell adhesion molecules controlling animal morphogenesis. Development 102:639–655

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • v Ubisch L (1953) Entwicklungsprobleme. Gustav Fischer, Jena

    Google Scholar 

  • Wachs H (1914) Neue Versuche zur Wolffschen Linsenregeneration. Roux’ Archiv für Entw-mechanik 39

    Google Scholar 

  • Waddington CH (1940) Organizers and genes. Cambridge Biol Stud. Univ. Press, Cambridge

    Google Scholar 

  • Wehner R, Gehring W (2007) Zoologie, 24. Aufl. Georg Thieme Verlag, Stuttgart

    Google Scholar 

  • Weismann A (1882) Über die Dauer des Lebens. G. Fischer Verlag, Jena

    Google Scholar 

  • Wellik DM, Capecchi MR (2003) Hox10 und Hox11 genes are required to globally pattern the mammalian skeleton. Science 301:363–367

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Williams GC (1957) Pleiotropy, natural selection, and the evolution of senescence. Evolution 11:398–411

    Article  Google Scholar 

  • Wilmut I et al (1997) Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature 385:810–813

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Wolpert L (1971) Positional information and pattern formation. Curr Top Dev Biol 6:183–224

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Wolpert L (1989) Schlußbetrachtungen. In: Evered D, Marsh I (Hrsg) Cellular basis of morphogenesis. Ciba Foundation Symp. 144. Wiley & Sons, New York

    Google Scholar 

  • Wolpert L et al (1999) Entwicklungsbiologie. Spektrum Akad. Verlag, Heidelberg, Berlin

    Google Scholar 

  • Wolpert L et al (2007) Principles of development, 3. Aufl. Springer, Spektrum, Heidelberg

    Google Scholar 

  • Yamada T (1977) Control mechanisms in cell-type conversions in newt lens regeneration. In: Awalsky (Hrsg) Monographs in developmental biology, Bd. 13. Karger, Basel

    Google Scholar 

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Penzlin, H. (2016). Formbildung. In: Das Phänomen Leben. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-48128-8_10

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