Embriologia jest to nauka zajmująca się rozwojem zarodkowym organizmu. Embrion to rozwijający się zarodek powstały w czasie zapłodnienia. Zapłodnienie jest związane z rozmnażaniem- czynnością życiową wszystkich organizmów żywych, dzięki której zachowana jest ciągłość gatunku.
Rozmnażanie jest charakterystyczne dla wszystkich organizmów żywych, może zachodzić w sposób płciowy lub bezpłciowy.
Rozmnażanie bezpłciowe z reguły zachodzi u prostych organizmów, w jego wyniku powstają organizmy identyczne z organizmem macierzyńskim. Rozmnażanie bezpłciowe może zachodzić na wiele sposobów, tzn. poprzez :
-podłużny podział całego ciała, np. u pierwotniaków i ukwiałów;
-fragmentację ciała, gdzie z niewielkich elementów ciała powstają organizmy potomne ( pospolite u gąbek, szkarłupni, płazińców, jamochłonów );
-strobilizację- podział poprzeczny ciała jamochłonów ( polipów ), wyniku czego powstają młode postaci meduzy;
-pączkowanie-uwypuklanie ciała osobnika macierzystego w postaci pączka staje się nowym, potomnym organizmem ( płazińce, osłonice, pierścienice, niektóre jamochłony).
W czasie rozmnażania płciowego wytwarzane są specjalistyczne komórki rozrodcze. Gamety żeńskie i męskie mogą być różnego kształtu i wielkości .Z tego powodu wyróżniamy gamety : izogamiczne -o identycznych kształtach i rozmiarach, anizogamiczne- o podobnym kształcie lecz różnej wielkości i oogamiczne- o zupełnie innych kształtach i rozmiarach. Organizmy rozmnażające się płciowo dzielimy na trzy typy : rozdzielnopłciowe, partenogenetyczne i hermafrodytyczne.
W przypadku rozmnażania rozdzielnopłciowego, samice wytarzają żeńskie komórki rozrodcze- jajeczka, natomiast samce wytwarzają jajniki. Często u organizmów rozdzielnopłciowych można obserwować dymorfizm płciowy. U zwierząt partenogenetycznych ,np. u pszczół, os, niektórych mięczaków, dochodzi do rozwoju zarodków z jaj nie zapłodnionych. Osobniki hermafrodytyczne charakteryzują się tym , że jeden osobnik wytwarza zarówno gamety męskie jak i żeńskie. Zapłodnienie u tych zwierząt ma charakter krzyżowy lub dochodzi do samozapłodnienia.
Proces wytwarzania komórek rozrodczych określany jest mianem gametogenezy.
Gamety męskie- plemniki wytwarzane są w męskich gonadach, czyli jądrach. Plemniki wytwarzane są z reguły w ilościach dużo większych niż komórki jajowe, oraz posiadają zdolność ruchu.
Komórki żeńskie produkowane są z reguły w gonadach - jajnikach. Komórki jajowe zawierają specjalna substancję zapasową- żółtko. Żółtko służy do odżywiania się zarodka , do czasu jego wylęgu lub wytworzenia łożyska, które będzie dostarczało mu substancji odżywczych. Ze względu na ilość żółtka , jaka gromadzi się w komórkach jajowych , dzielimy je na : oligolecytalne, zawierające niewielką ilość żółtka ( np. ssaki ), mezolecytalne- o średniej zawartości żółtka ( np. płazy ) oraz polilecytalne- o największej zawartości żółtka ( gady, ptaki , owady ).
Rozmieszczenie żółtka w jaju może być różne. Jaja izolecytalne posiadają żółto rozmieszczone równomiernie w całej ich objętości ( u lancetników ). W jajach telolecytalnych żółtko jest osadzone w jednym z biegunów ( u ptaków, gadów, płazów ). Jajo centrolecytale posiada żółtko dokładnie w samym środku ( u owadów ).
U zwierząt prymitywnych zapłodnienie z reguły jest zewnętrzne, gamety zwykle wyrzucane są na zewnątrz ciała poprzez specjalne otwory lub drogi wyprowadzające. Zapłodnienie zewnętrzne zachodzi w wodzie, tam właśnie spotykają się komórki jajowe z plemnikami.
U zwierząt wyższych częste jest zapłodnienie wewnętrzne, zapłodnione jajo umieszczone jest w jamie ciała samicy i rozwija się do pewnego etapu , po czym następuje wyklucie lub poród.
Zapłodniona komórka jajowa tworzy zygotę , która rozwija się etapowo.
W pierwszej kolejności zygota ulega bruzdkowaniu, czyli licznym podziałom mitotycznym. Powstające w wyniku podziałów komórki nazywane są blastomerami. W pewnym momencie zarodek osiąga stadium moruli- grudkę zbudowaną z kilkudziesięciu blastomerów. W wyniku kolejnych podziałów blastomerów powstaje blastula - pęcherzyk , posiadający ścianę ( blastodermę ) oraz pierwotna jamę ciała ( blastocel ).
W kolejny etapie rozwoju zarodka następuje wytworzenie prajelita w procesie zwanym gastrulacją. W tym samym czasie powstają listki zarodkowe, z których powstaną wszystkie narządy i tkanki. Gastrulacja może zachodzić na trzy sposoby, przez : wpuklanie, obrastanie, rozblaszkowanie.
Gastrulacja przez wpuklanie ( embolia )- grupa komórek na jednym biegunie zarodka pukla się do jego wnętrza tworząc prajelito i dwa listki zarodkowe : endodermę i ektodermę. Gastrulacja przez obrastanie, zwane też epibolią polega na tym, że grupa komórek narasta na komórki blastodermy, tworząc ektodermę. Pod ektodermą znajduje się endoderma.
Gastrulacja przez rozblaszkowanie ( delaminacja ) zachodzi w wyniku rozwarstwiania się komórek balstodermalnych , tworząc w ten sposób pierwotna jamę ciała.
Do światła prajelita ( archentenora ) prowadzą prausta.
Zwierzęta o symetrii dwubocznej wytwarzają trzeci listek zarodkowy , czyli mezodermę.
Dalszy rozwój może odbywać się na wda sposoby.
Pierwszy , występujący m.in. u pierścienic, mięczaków , stawonogów i robaków płaskich polega na tym że , prausta przekształcają się w otwór gębowy. Zwierzęta te nazywane są pierwoustymi.
Drugi typ rozwoju polega na tym, że z praust powstaje ostatecznie otwór odbytowy , zaś otwór ustny tworzony jest na nowo. Ten typ zwierząt określany jako wtórouste, należą do nich szkarłupnie i wszystkie strunowce.
W kolejnym etapie rozwoju - organogenezie, następuję rozwój układów i narządów z listków zarodkowych.
Z endodermy wytwarzany jest nabłonek pęcherza moczowego, układ oddechowy , środkowy odcinek układu pokarmowego, trzustka i wątroba.
Z ektodermy powstaje nabłonek wyściełający przedni i tylny odcinek układu pokarmowego, nabłonek zmysłowy, soczewka oka, szyszynka , układ nerwowy : ośrodkowy i autonomiczny.
Mezoderma jest listkiem zarodkowym , z którego powstaje: szkielet, skóra właściwa, mięśnie szkieletowe i sercowe, naczynia limfatyczne i krwionośne, gonady oraz organy wydalnicze.
