Các Lớp Phôi và Khoang Cơ Thể (Coelom)

Số lượng lớp phôi và sự hiện diện cũng như loại khoang cơ thể bên trong là những đặc điểm kiến trúc cổ điển được sử dụng để so sánh các sơ đồ cấu tạo cơ thể động vật.

Definition

Các lớp phôi là các lớp mô phôi sơ cấp mà từ đó tất cả các cấu trúc cơ thể phát triển, và khoang cơ thể (coelom) là một khoang cơ thể chứa đầy dịch được lót hoàn toàn bởi trung bì; chúng cùng nhau phân biệt các cấp độ tổ chức động vật lưỡng phôi, không khoang, giả khoang và có khoang thật.

Scope

Chủ đề này giải thích các lớp phôi, ngoại bì (ectoderm), nội bì (endoderm) và trung bì (mesoderm), cũng như cách các động vật lưỡng phôi (diploblastic) với hai lớp khác với động vật tam phôi (triploblastic) với ba lớp. Nó bao gồm các trạng thái khoang cơ thể hình thành: động vật không khoang (acoelomate) không có khoang, động vật giả khoang (pseudocoelomate) có khoang không được lót hoàn toàn bởi trung bì, và động vật có khoang thật (coelomate) với khoang cơ thể thật được lót bởi trung bì, cùng với những lợi thế chức năng mà một khoang chứa đầy dịch mang lại.

Core questions

• Các lớp phôi là gì và những mô nào phát sinh từ mỗi lớp?
• Động vật lưỡng phôi và tam phôi khác nhau như thế nào?
• Điều gì phân biệt các sơ đồ cấu tạo cơ thể không khoang, giả khoang và có khoang thật?
• Khoang cơ thể mang lại những lợi thế chức năng nào?

Key theories

Các cấp độ lớp phôi

Động vật lưỡng phôi chỉ hình thành ngoại bì và nội bì, trong khi động vật tam phôi có thêm trung bì, tạo nên cơ bắp, các cơ quan nội tạng và lớp lót của các khoang cơ thể, làm tăng đáng kể độ phức tạp cấu trúc.

Khoang cơ thể và bộ xương thủy tĩnh

Một khoang cơ thể chứa đầy dịch ngăn cách ruột với thành cơ thể, cho phép các cơ quan phát triển và di chuyển tự do, và có thể hoạt động như một bộ xương thủy tĩnh mà cơ bắp hoạt động chống lại để đào hang và di chuyển hiệu quả.

Mechanisms

Trong quá trình phôi vị hóa (gastrulation), phôi tổ chức thành các lớp phôi: ngoại bì hình thành lớp vỏ ngoài và hệ thần kinh, nội bì hình thành lớp lót ruột và các cơ quan liên quan, và, ở động vật tam phôi, trung bì hình thành cơ, mô liên kết và lớp lót của bất kỳ khoang cơ thể nào. Việc khoang cơ thể có phát triển hay không, và phát triển như thế nào, phụ thuộc vào số phận của trung bì. Ở động vật có khoang thật, trung bì bao bọc một không gian chứa đầy dịch được lót ở tất cả các mặt; ở động vật giả khoang, khoang chỉ được giới hạn một phần bởi trung bì; ở động vật không khoang, không gian giữa ruột và thành cơ thể được lấp đầy bởi các tế bào. Dịch trong khoang cơ thể có thể đóng vai trò như một bộ xương thủy tĩnh, đệm và treo các cơ quan, và hỗ trợ tuần hoàn và vận chuyển chất thải.

Clinical relevance

Các đặc điểm về lớp phôi và khoang cơ thể là trung tâm để phân loại động vật và hiểu sự phát triển của chúng; cùng một khuôn khổ lớp phôi làm nền tảng cho việc nghiên cứu nguồn gốc cơ quan trong phôi học động vật có xương sống và sinh học phát triển nói rộng hơn. Đây là bối cảnh giáo dục, không phải lời khuyên lâm sàng.

History

Khái niệm lớp phôi xuất hiện từ phôi học thế kỷ XIX, với von Baer mô tả các lớp phôi và các nhà khoa học sau này đã thiết lập số phận nhất quán của chúng trên khắp các loài động vật. Việc phân loại động vật theo số lượng lớp phôi và loại khoang cơ thể đã trở thành một sơ đồ tổ chức tiêu chuẩn của động vật học so sánh, nổi bật trong chuyên luận của Hyman vào thế kỷ XX, mặc dù sinh học phân tử (molecular phylogenetics) kể từ đó đã chỉ ra rằng loại khoang cơ thể không phải là một hướng dẫn đơn giản cho các mối quan hệ.

Key figures

• Karl Ernst von Baer
• Ernst Haeckel
• Libbie Hyman

Seminal works

• hickman2020
• ruppert2004

Frequently asked questions

Khoang cơ thể (coelom) là gì?

Khoang cơ thể (coelom) là một khoang cơ thể thật được lót hoàn toàn bởi mô có nguồn gốc từ trung bì; nó chứa và treo các cơ quan nội tạng và có thể hoạt động như một bộ xương thủy tĩnh.

Sự khác biệt giữa động vật lưỡng phôi và tam phôi là gì?

Động vật lưỡng phôi, chẳng hạn như động vật ruột khoang (cnidarians), phát triển từ chỉ hai lớp phôi, ngoại bì và nội bì, trong khi động vật tam phôi có thêm một lớp thứ ba, trung bì, hình thành cơ bắp và hầu hết các cơ quan nội tạng.