Koelom Einführung
Die Entwicklung der Körperhöhle ist ein wichtiges Ereignis, das zur Bildung effizienter Körpersysteme beigetragen hat, um wachsende Organe zu unterstützen und Material zu verteilen. Die Körperhöhle wirkt auch als Stoßdämpfer und schützt die inneren Organe. Das Coelom ist bei den meisten Tieren die Hauptkörperhöhle, die sich zwischen dem Darmkanal und der Körperwand befindet.
Frühe Entwicklungsstadien
Im Allgemeinen durchläuft die Zygote schnelle Zellteilungen, die als Spaltung bezeichnet werden, um eine kompakte Masse von Zellen zu erzeugen, die Morula genannt wird. Die verschiedenen Zellen, die bei der Spaltung entstehen, werden als Blastomere bezeichnet. Die Spaltung endet mit der Bildung der Blastula. Mit fortschreitender Spaltung nimmt die Anzahl der Blastomere zu und die Zellen der Blastula sind zu einer hohlen, kugelartigen Struktur angeordnet.
Die zentrale Höhle der Blastula wird als Blastocoel oder Segmentierungshöhle oder primäre Körperhöhle bezeichnet. Die Invagination der Zellen an einem Ende der Blastula führt zur Bildung der Gastrula.
Der offene Hohlraum der Gastrula, der von Endoderm ausgekleidet ist, wird Archenteron oder primitiver Darm genannt. Seine Öffnung wird als Blastopore bezeichnet. Die äußere Schicht der Gastrula ist das Ektoderm und die innere Schicht wird als Endoderm bezeichnet. Und der Hohlraum zwischen den beiden Schichten ist das Blastocoel.
Mitglieder der Radiata sind diploblastisch mit Ektoderm und Endoderm. Die Bilateria hingegen sind triploblastisch mit einer dritten Keimschicht, dem Mesoderm, das zwischen Ektoderm und Endoderm entsteht. Das Mesoderm ist fest, hat aber ein locker organisiertes Gewebe, das Mesenchym genannt wird.
- In Aceolomaten ist das Blastocoel vollständig von Mesenchym besetzt.
- Bei Pseudocoelomaten ist das Blastocoel teilweise mit Mesenchym besetzt und der unbesetzte Teil existiert als Pseudocoelom.
- Bei Coelomaten ist das Blastocoel vollständig durch das echte Coelom ersetzt.
Definition Coelom
Coelom bedeutet im Griechischen einen Hohlraum. Es ist ein flüssigkeitsgefüllter Hohlraum zwischen Verdauungskanal und Körperwand. Er ist auf allen Seiten von Mesoderm ausgekleidet. Auch die Bauchfellhöhle ist ein Teil des Coeloms und es gibt ähnliche Räume um unser Herz und die Lunge. Die Struktur und die Art der Entwicklung des Coeloms unterscheidet sich bei den verschiedenen Tiergruppen.
Vorteile des Coeloms
Primitive diploblastische und triploblastische Tiere haben nur eine Hauptkörperhöhle entwickelt, die als Verdauungstrakt bezeichnet wird. Dieser Verdauungstrakt schränkte die Körpergröße, Entwicklung und Fortbewegung der Tiere stark ein. Mit zunehmender Körpergröße nimmt auch das Gewicht des Tieres zu. Diese erhöhte Körpermasse belastet die Körperorgane bei der Fortbewegung stark und verhindert so die Ausbildung eines effektiven Kreislaufsystems. All diese Gründe ebneten den Weg für die Evolution der Tiere durch die Entwicklung einer zusätzlichen Körperhöhle, die als Coelom bezeichnet wird.
Die Vorteile des Coeloms sind wie folgt:
- Die Organe, wie z.B. die des Verdauungstraktes, benötigen mehr Platz zum Wachsen. Das Coelom ermöglicht diesen zusätzlichen Platz für solche Organe.
- Einige Organe wie die Keimdrüsen brauchen nur während der Fortpflanzungszeit mehr Platz. Einige Tiere, die Junge zur Welt bringen, brauchen nur während einer bestimmten Phase ihres Lebens mehr Platz. Dieser Raum wird durch das Coelom organisiert.
- Das Coelom ermöglicht auch die Bildung eines gut organisierten Kreislaufsystems mit einem effizienten Herzen, das das Blut aus den Gefäßen zieht.
- Die Coelomflüssigkeit transportiert Stoffe schneller als die Diffusion. In der Regel füllen Tiere Nahrung oder Abfallprodukte in das Coelom ein. Diese Produkte werden je nach Bedarf verteilt.
- Koelomflüssigkeit erzeugt eine wirksame hydrostatische Kraft, gegen die die Muskeln der Tiere wirken.
Tiertypen, die auf dem Koelom basieren
Es gibt drei strukturelle Typen von Körperplänen, die mit dem Koelom zusammenhängen.
- Acoelomaten (Tiere ohne Coelom)
- Pseudocoelomaten (Tiere mit falschem Coelom)
- Eucoelomaten (Tiere mit echtem Coelom)
Zusätzlich lassen sich noch zwei weitere Typen von Körperbauplänen beobachten, nämlich, Schizocoelomate und Enterocoelomate, hauptsächlich bei höher entwickelten Tieren. Diese beiden basieren auf der Art der Bildung des Coeloms.
Acoelomaten
Acoelomaten haben keine Coelomhöhle. Der Raum um die inneren Organe ist vollständig mit Parenchym ausgefüllt. Daher gibt es keine Körperhöhle, die die inneren Organe umgibt. Das Parenchym schränkt die Bewegung der inneren Organe ein. Bei diesen Tieren gibt es nur einen Darm, ein Coelenteron oder ein Spongocoel und keinen anderen Hohlraum.
Beispiel: Plattwürmer (Platyhelminthen), Coelenteraten und Schwämme.
Pseudocoelomate
Da es weder im Mesoderm gebildet wird noch von mesodermalem Peritoneum ausgekleidet ist, wird es so genannt. Die inneren Organe liegen frei im Pseudocoelom.
Beispiel: Rundwürmer (Nemathelminthes) und einige kleinere Phyla, die unter Aschelminthes zusammengefasst sind.
Coelomaten oder Eucoelmaten
Sie sind echte Coelomaten, bei denen das Coelom sowohl innerhalb der Körperwand als auch um den Darm herum von Mesoderm ausgekleidet ist. Das Coelom ist von einem mesodermalen Epithel ausgekleidet, das als Peritoneum bezeichnet wird.
Der Teil des Epithels, der die äußere Wand des Coeloms auskleidet, wird als parietales/somatisches Peritoneum bezeichnet. Der Teil des Epithels, der die Innenwand des Coeloms auskleidet, wird als viszerales/planktisches Epithel bezeichnet. Tiere mit einem echten Coelom haben auch Mesenterien, die die Körperorgane innerhalb des Coeloms aufhängen.
Ex: Ringelwürmer, Gliederfüßer, Weichtiere, Stachelhäuter und Chordaten
Typen von Coelomaten
Basierend auf der Art der Bildung des Coeloms, werden Coelomate in die folgenden Typen eingeteilt:
a) Schizocoelomaten
Sie sind echte Coelomaten, bei denen die Körperhöhle durch Abspaltung von mesodermalem Gewebe zur Zeit der Gastrulation entsteht. Diese Art der Coelombildung wird als schizocoelös (gr. schizo = spalten) bezeichnet und kommt bei Tieren wie Anneliden, Arthropoden und Mollusken vor. Manchmal ist das Schizocoelom mit Blut gefüllt und wird als Hämocoel bezeichnet, wie bei Gliederfüßern und Mollusken.
b) Enterocoelomaten
Bei den meisten Deuterostomiern, wie Chordaten und Stachelhäutern, entsteht das Coelom durch Ausstülpen des Archenterons während der Gastrulation. Jeder Beutel dehnt sich dann aus und sein Mesoderm kleidet den Darm auf der Innenseite und die Körperwand auf der Außenseite aus. Diese Art der Coelombildung wird als enterocoelös bezeichnet.
- Erläutern Sie Akoelomate mit Beispielen.
- Was sind Pseudocoelomate? Erklären Sie mit geeigneten Beispielen.
- Unterscheiden Sie zwischen Schizocoelomaten und Enterocoelomaten.
- Was ist ein Coelom? Nennen Sie Coelomtypen mit Beispielen?
- Was sind die Vorteile des Coeloms?
- Was sind die wichtigen Stadien während der frühen Entwicklung.
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