Embryonal udvikling af en frø

At studere udvikling af embryonale hvirveldyr i frøen er nyttig, fordi frøen besidder alle de grundlæggende egenskaber ved ikke-amfibiske hvirveldyr. Fordi frøembryoet udvikler sig eksternt, kan denne proces let observeres. Ægget er stort nok til at være synligt med det blotte øje og udvikler sig hurtigt, hvilket gør studiet af frøens embryonale udvikling, der kan udføres over en kort periode, typisk mellem 12 og 16 uger.

Frøer lægger mange æg i en masse eller gyder, som tjener til at beskytte de fleste af ægene mod rovdyr. Den mandlige frø befrugter æggene, når kvinden lægger dem i vand. Æggene befrugtes uden for kvindens krop. Hvert frøæg er en enkelt celle, men er en usædvanlig stor, der er synlig for det menneskelige øje. Når det befrugtede æg eller zygote gennemgår dets livscyklus, vil den resulterende komplette haletudse indeholder mange millioner celler, men vil i det væsentlige have samme størrelse og vægt som forfædreæg celle. I virkeligheden udvikler den enkelte celle sig til en multicellulær haletudse.

Spaltning er processen med celledeling i det tidlige embryo. Frøzygoten gennemgår hurtig celledeling uden at opleve samlet vækst, hvilket resulterer i en klynge af celler med samme volumen og masse som den oprindelige zygote. De forskellige celler afledt af spaltning kaldes blastomerer og danner en kompakt masse kaldet morula. Blastula-stadiet opstår, når der dannes en hul kugle af celler omkring et hulrum fyldt med væske.

Den typiske blastula er blot en kugle af celler. Det næste trin i froskens embryonale udvikling repræsenterer et stort spring fremad: Det omfatter dannelsen af ​​den planlagte form og struktur af dyret, kendt som kropsplanen. Cellerne i blastulaen omarrangerer sig til at danne tre lag celler i en proces kaldet gastrulation. Under gastrulation danner blastula disse tre lag af celler, kaldet kimlag, som vil differentiere sig i forskellige organsystemer.

Når celler begynder at differentiere sig siges de at være "skæbne", hvilket betyder, at hver har særlige formål forbundet med det. De tre kimlag er endoderm, ektoderm og mesoderm. Ektoderm giver anledning til nervesystemet og huden; mesoderm danner muskelceller, indre organer og bindevæv; og endoderm i sidste ende danner de typer celler, der findes i fordøjelsessystemet, lungerne og mange indre organer.

Med tiden klækkes ægget ud, og resultatet er en uafhængig levende væsen kaldet en haletudse - en frosks akvatiske larvstadium - med gæller, mund og hale. I løbet af en periode på en til tre måneder begynder haletudsen at skifte til den amfibiske frø, hvor lungerne erstatter gæller, en gradvis afkortning af halen og udseendet af benene. Efter cirka 12 uger er halen næsten væk, og den er i stand til at forlade vandet. Efter 16 uger er den nye frø i stand til at begynde reproduktiv proces.