Coelom

Coelom Definition

Das Coelom ist eine Körperhöhle bei Metazoen (Tiere, die sich aus einem Embryo mit drei Gewebeschichten entwickeln: Ektoderm, Mesoderm und Endoderm). Die Zellen in jeder Gewebeschicht differenzieren sich im Laufe der Entwicklung und werden zu verschiedenen Geweben, Organen und einem Verdauungstrakt. Abgeleitet vom Mesoderm befindet sich das Coelom zwischen dem Darmkanal und der Körperwand, ausgekleidet mit mesodermalem Epithel. Aus dem mesodermalen Gewebe werden auch das Blut, die Knochen, der Verdauungstrakt, die Keimdrüsen, die Nieren und andere Organe gebildet. Organismen, die ein echtes Coelom besitzen, werden als (echte) Coelomaten bezeichnet.

Echte Coelomaten werden oft in zwei Kategorien eingeteilt: Protostomata und Deuterostomata. Diese Unterscheidung basiert auf den Mustern der Zellteilung, der Coelombildung und dem Schicksal der Blastopore. Bei Protostomiern wird die Blastopore zum Mund. Bei Deuterostomiern wird die Blastopore zum Anus.

Organismen, die eine Körperhöhle besitzen, die nicht vollständig mit mesodermalem Epithel ausgekleidet ist, werden als Pseudocoelomaten bezeichnet, während Organismen, die keine Körperhöhle besitzen, Acoelomaten genannt werden.

Funktionen des Coeloms und seine Bedeutung

Absorption von Schock

Die Coelomhöhle ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die als Coelomflüssigkeit bezeichnet wird und die dazu dient, die Organe vom äußeren Körper zu trennen und letztlich die Organe vor mechanischen Schocks oder Traumata zu schützen. Die Trennung zwischen den Organen und dem äußeren Körper ermöglicht auch eine größere Bewegungsfreiheit und Flexibilität, da die Organe nicht durch kleine Verschiebungen gestört werden, wenn sich der Körper beugt oder streckt.

Hydrostatisches Skelett

Bei Weichkörpern wie Regenwürmern und vielen anderen wirbellosen Tieren kann das mit Flüssigkeit gefüllte Coelom als hydrostatisches Skelett dienen. Ein hydrostatisches Skelett ist eine Art von Struktur, die wie ein Skelett funktioniert, aber durch Flüssigkeitsdruck statt durch Knochen gestützt wird. Dies ermöglicht die Bewegung bei Tieren mit weichen Körpern.

Unterstützung des Immunsystems

Coelomocyten spielen eine Schlüsselrolle im Immunsystem der meisten Wirbellosen. Sie sind makrophagenähnliche Zellen, die an wichtigen Funktionen wie Phagozytose, Entzündung und der Sekretion von humoralen Faktoren, die humorale Immunität vermitteln, beteiligt sind.

Kreislaufsystem

Die Coelomflüssigkeit erleichtert auch den Transport von Gasen, Nährstoffen und Abfallprodukten zwischen verschiedenen Teilen des Körpers. Die in der Coelomflüssigkeit aufgenommenen Nährstoffe werden ähnlich wie in einem Kreislaufsystem in alle Teile des Körpers verteilt, und nicht benötigte Stoffe, die nach der Stoffwechselverarbeitung übrig bleiben, werden über die Coelomflüssigkeit ausgeschieden. Tatsächlich hat die Entstehung des Coeloms in Organismen aufgrund dieses erleichterten Materialtransports die Evolution größerer Körpergrößen ermöglicht.

Evolution und Entwicklung des Coeloms

Die Evolutionsgeschichte des Coeloms ist ungewiss. Es gibt zwei sich widersprechende Theorien über die Entstehung des Coeloms: die Acoelomat-Theorie und die Enterocoel-Theorie. Die Acoelomat-Theorie besagt, dass sich das Coelom aus einem Vorfahren der Acoelomaten entwickelt hat, während die Enterocoel-Theorie besagt, dass sich das Coelom aus den Magentaschen eines Vorfahren der Nesseltiere entwickelt hat. Während beide Theorien nicht bewiesen sind, gibt es mehr Forschungsergebnisse, die die Enterocoel-Theorie unterstützen.

Die Entwicklung des Coeloms beginnt im Gastrula-Stadium und kann durch einen von zwei Prozessen gebildet werden: Schizocoel oder Enterocoel.

Bei Schizocoel bildet sich ein blinder Beutel, der Archenteron genannt wird, während sich der Verdauungsschlauch des Embryos entwickelt. Das Mesoderm spaltet sich in zwei Schichten auf, von denen sich eine an das Ektoderm anlagert (das zur Parietalschicht wird) und die andere das Endoderm umgibt (das zur Viszeralschicht wird). Der Raum zwischen diesen beiden Schichten wird zum Coelom des Organismus.

Bei der Enterokokkenbildung knospetet das Mesoderm aus den Wänden des Archenterons und hohlt sich aus, um die Coelomhöhle zu bilden.

Beispiele für Coelomaten

Mollusken, Anneliden und einige Gliederfüßer

Muscheln, Schnecken, Nacktschnecken, Tintenfische, Regenwürmer und sind protostome Coelomaten, d.h. sie werden von Kopf bis Fuß (oder Mund bis Fuß) gebildet. Der Mund entwickelt sich zuerst aus der Blastopore, die die erste Entwicklungsöffnung ist. Protostome durchlaufen in den frühen Embryonalstadien eine spiralförmige und determinierte Spaltung, und das Coelom wird durch den Prozess der Schizocoely gebildet.

Stachelhäuter und Chordaten

Seesterne, Seeigel, Fische und Menschen sind deuterostome Coelomaten, das heißt, sie werden vom Anus zum Kopf gebildet. Die Blastopore wird zum Anus, und der Mund wird später gebildet. Deuterostomier durchlaufen in den frühen Embryonalstadien eine radikale und indeterminierte Spaltung; das Coelom wird durch den Prozess der Enterocoely gebildet.

Quiz

1. Von welcher Gewebeschicht leitet sich das Coelom ab?
A. Ektoderm
B. Mesoderm
C. Endoderm

2. Was ist ein echtes Coelomat?
A. Ein Organismus, der ein Coelom hat, das nur teilweise vom Ektoderm abgeleitet ist.
B. Ein Organismus, der ein Coelom hat, das vollständig vom Ektoderm abgeleitet ist.
C. Ein Organismus, der ein Coelom hat, das vollständig vom Mesoderm abgeleitet ist.
D. Ein Organismus, der ein Coelom hat, das nur teilweise vom Mesoderm abgeleitet ist

3. Ein Coelom kann durch wie viele verschiedene Prozesse gebildet werden?
A. einen
B. zwei
C. drei
D. vier

4. Was ist eine Funktion, die das Coelom erfüllt?
A. Schutz vor elektrischem Schlag
B. Schutz vor mechanischem Schock
C. Schutz vor Austrocknung