Biologie für Hauptfachstudenten II

Die Reptilien (einschließlich der Dinosaurier und Vögel) unterscheiden sich von den Amphibien durch ihr terrestrisch angepasstes Ei, das von vier extraembryonalen Membranen getragen wird: den Dottersack, das Amnion, das Chorion und die Allantois (Abbildung 1). Chorion und Amnion entwickeln sich aus Falten in der Körperwand, und Dottersack und Allantois sind Erweiterungen des Mitteldarms bzw. des Hinterdarms. Das Amnion bildet einen flüssigkeitsgefüllten Hohlraum, der dem Embryo seine eigene interne aquatische Umgebung bietet. Die Entwicklung der extraembryonalen Membranen führte zu einer geringeren Abhängigkeit vom Wasser für die Entwicklung und ermöglichte es den Amnioten, in trockenere Umgebungen vorzudringen.

Zusätzlich zu diesen Membranen haben die Eier von Vögeln, Reptilien und einigen Säugetieren Schalen. Der Embryo eines Amnioten war in das Amnion eingeschlossen, das wiederum von einem extraembryonalen Coelom umhüllt war, das im Chorion enthalten war. Zwischen der Schale und dem Chorion befand sich das Albumin des Eis, das für zusätzliche Flüssigkeit und Polsterung sorgte. Dies war eine bedeutende Entwicklung, die die Amnioten weiter von den Amphibien unterscheidet, die aufgrund ihrer schalenlosen Eier auf feuchte Umgebungen beschränkt waren und sind. Obwohl sich die Schalen der verschiedenen Reptilien-Amniotenarten erheblich unterscheiden, ermöglichen sie alle die Speicherung von Wasser und Nährstoffen für den sich entwickelnden Embryo. Die Eierschalen von Vögeln (Vogelreptilien) sind mit Kalziumkarbonat gehärtet, was sie starr, aber zerbrechlich macht. Die Schalen der meisten Eier von Reptilien, die keine Vögel sind, wie z. B. Schildkröten, sind lederartig und benötigen eine feuchte Umgebung. Die meisten Säugetiere legen keine Eier (mit Ausnahme von Monotremen wie den Stachelhäutern und Schnabeltieren). Stattdessen wächst der Embryo im Körper der Mutter heran, wobei die Plazenta aus zwei der extraembryonalen Membranen entsteht.

Merkmale der Amnioten

Abbildung 1. Die wichtigsten Merkmale eines Amnion-Eis sind dargestellt.

Das Amnion-Ei ist das Hauptmerkmal der Amnioten. Bei Amnioten, die Eier legen, bietet die Schale des Eies dem sich entwickelnden Embryo Schutz und ist gleichzeitig durchlässig genug, um den Austausch von Kohlendioxid und Sauerstoff zu ermöglichen. Das Eiweiß (Albumin) außerhalb des Chorions versorgt den Embryo mit Wasser und Eiweiß, während das fettreichere Eigelb im Dottersack die Nährstoffe für den Embryo liefert, wie es auch bei den Eiern vieler anderer Tiere, z. B. bei Amphibien, der Fall ist. Hier sind die Funktionen der extraembryonalen Membranen:

1. Blutgefäße im Dottersack transportieren die Nährstoffe des Dotters zum Kreislaufsystem des Embryos.
2. Das Chorion erleichtert den Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen dem Embryo und der äußeren Umgebung des Eies.
3. Die Allantois speichert die vom Embryo produzierten stickstoffhaltigen Abfälle und erleichtert auch die Atmung.
4. Das Amnion schützt den Embryo vor mechanischen Stößen und unterstützt die Hydratation.

Bei Säugetieren ist der Dottersack sehr reduziert, aber der Embryo ist immer noch gepolstert und vom Amnion umschlossen. Die Plazenta, die Nährstoffe transportiert und Funktionen beim Gasaustausch und der Abfallentsorgung übernimmt, leitet sich vom Chorion und der Allantois ab.

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