Le conoscenze che oggi possediamo riguardo all'embriologia sono state conquistate anno dopo anno non senza difficoltà seguendo un percorso particolarmente impervio. Partendo da supposizioni fantasiose e procedendo, con il passare del tempo, con analisi e osservazioni sempre più precise, si è acquisita oggi una conoscenza accurata del processo di formazione ed evoluzione dell'embrione.

Tali conoscenze sono convogliate a formare la disciplina scientifica denominata biologia dello sviluppo.

Le origini Riguardo alle origini preistoriche dell'embriologia, a causa di documentazioni particolarmente povere, si può solamente risalire ad alcune supposizioni fatte grazie ad antiche tradizioni popolari entrate tardi in contatto con la civiltà: per esempio, si ignorava la relazione tra il rapporto sessuale e la gravidanza e si supponeva che il parto fosse dovuto allo spirito di un antenato che tornava a vivere, ad un cibo che aveva fatto entrare nel ventre della donna l'anima di un animale o al potere fecondativo di pietre, piante, degli elementi naturali o dei pianeti (si pensava che anche il sole influisse sulla gravidanza come accadeva per la crescita delle piante). Tuttavia, grazie ad alcuni manoscritti ritrovati in India e in Egitto, sappiamo che alcuni avevano intuito tale collegamento: si suppone infatti che l'embrione derivi dall'unione del seme maschile e dal sangue mestruale femminile (o secondo alcuni testi dal seme femminile emesso durante l'amplesso). Inoltre, il conteggio dei mesi iniziava solo quando il ventre della donna cominciava ad essere più visibile e vi era l'esclusione totale del padre e si considerava solo l'ereditarietà materna dei caratteri.

In Grecia (VI - V secolo a.C.)

Con la nascita della filosofia presocratica e la liberazione dello studio della natura dalle influenze mitiche, gli studiosi delle scienze cominciano a proporre soluzioni basate su intuizioni riguardanti problemi quali la nascita dell'universo ed il perché della vita (anche grazie ai contributi provenienti da Egitto, India, Asia Minore e Cina). Alcuni tra i più grandi filosofi iniziano ad interrogarsi su come un uomo possa riprodursi e sullo sviluppo dell'embrione nel ventre materno: Secondo Parmenide (scuola eleatica) il seme dell'uomo e quello della donna si mescolano nell'utero dove inizia la lotta tra il principio maschile e quello femminile per imprimere il sesso al nascituro. Entrambi i principii, comunque, sarebbero presenti unicamente nello sperma: nel testicolo destro il maschile e nel sinistro il principio femminile. Empedocle di Agrigento, invece, ricerca delle somiglianze tra l'uomo e i semi delle piante, attribuendo la nascita del feto all'unione del seme maschile e del seme femminile attraverso l'amore. Con Alcmeone di Crotone l'osservazione si sposta al mondo animale. Il filosofo propone, inoltre, il cervello come fonte del seme maschile (in quanto l'amplesso provocherebbe una violenta scossa nervosa), che scendendo lungo il corpo poi andrebbe ad unirsi nell'utero con quello femminile: nel momento dello scontro tra i due, quello presente in maggiore quantità avrebbe il compito di imprimere il sesso al nascituro. Compare, inoltre, per la prima volta, l'ipotesi che il feto si nutra nel ventre materno. Democrito, appartenente alla scuola atomistica, propone una nuova teoria: al momento della formazione del feto, le membra comuni del futuro essere umano verrebbero da uno dei due genitori indifferentemente mentre gli organi genitali solo da uno dei due: infatti, il seme femminile e lo sperma sarebbero formati da atomi staccatisi dalle diverse parti del corpo dei genitori (e questa sarebbe la spiegazione per la somiglianza del figlio ai genitori). Con Ippocrate si abbandona quella visione delle scienze in cui ancora dominava la filosofia e ci si concentra più sul malato nel ricercare costanti nelle patologie e trarne delle regole. Studiando gli apparati riproduttori degli animali, anche Ippocrate si sofferma sullo studio della formazione dell'embrione: lo sperma deriverebbe da tutte le parti del corpo del padre, in quanto nel momento dell'amplesso tutti i liquidi corporei entrerebbero in agitazione (e questo conferirebbe anche l'aspetto schiumoso) e si riverserebbero nel midollo per giungere sino ai reni e poi ai testicoli, aventi la funzione di emetterlo. La mescolanza dei due semi porta, quindi, la formazione, nel ventre della donna, di una massa che con il passare del tempo si riscalda e cresce (come il pane durante la lievitazione) e si gonfia lentamente, dando origine alle membrane fetali: in pochi giorni il feto presenterebbe già tutte le parti del corpo. Anche Aristotele si interroga sull'argomento, grazie alle intuizioni desunte dall'osservazione prolungata di alcuni animali: i due elementi alla base della procreazione sono il seme maschile (con la virtù formatrice) e il sangue mestruale (materia passiva e grezza), mentre il liquido femminile prodotto durante l'amplesso non avrebbe alcuna importanza. Galeno di Pergamo si concentra maggiormente sull'apparato genitale, attraverso numerose vivisezioni di animali, e, notando la somiglianza tra le ovaie e i testicoli, suppone una funzione simile: le ovaie avrebbero il compito di produrre il seme femminile durante l'amplesso.

Età moderna Superata la caduta dell'Impero romano d'Occidente e le invasioni barbariche che portarono alla distruzione delle opere di Galeno e videro di conseguenza il prevalere del pensiero di Aristotele, il 1543 si presentò come un anno cruciale per il pensiero scientifico, grazie alla pubblicazione del "De revolutionibus orbium coelestium" di Niccolò Copernico e del "De humani corporis fabrica" di Andrea Vesalio. In quest'ultimo testo lo studioso evidenzia gli errori commessi da Galeno nel suo studio molto approssimativo dell'apparato genitale femminile, colmato successivamente da Gabriele Falloppia che nel suo "Observationes Anatomicae" registra una descrizione accurata di utero e ovaie (ritenendo comunque ancora che queste avessero una funzione analoga ai testicoli maschili).

Importantissimo fu anche l'influsso della rivoluzione galileiana, che pose l'accento sull'osservazione diretta, sulla formulazione di ipotesi e la verifica attraverso esperimenti. Ed è in questo contesto di rinnovamento scientifico che si può collocare il contributo di William Harvey che, oltre a dimostrare la circolazione sanguigna su base matematica, con il suo "De generatione animalium" nel 1651 introduce il metodo scientifico anche nello studio della procreazione. Attraverso l'osservazione di cerve gravide dissezionate in momenti differenti della gravidanza, notò che fino a qualche giorno dopo l'accoppiamento con il maschio non vi era presenza né nell'utero né nelle tube di alcun elemento germinale mentre con il passare del tempo poteva cominciarsi a notare una formazione: ipotizzò, quindi, che tutti gli esseri animali avessero principio da un uovo da cui poi era prodotto il feto. Prende piede così la tesi ovista: la femmina non produce alcun tipo di seme mentre quello maschile non supera il canale cervicale dell'utero ma in esso penetra solo una parte più volatile che porta alla fecondazione dell'utero stesso. Tuttavia, sebbene Harvey si fosse impegnato a creare una strada più sicura per la materia abolendo le teorie improbabili della mescolanza dei semi, la sua opera cadde ben presto nel silenzio.

Teoria ovista

Nel 1667 Niels Stensen propose per la prima volta la teoria che i cosiddetti testicoli femminili fossero dotati di uova e che i vivipari si riproducessero proprio attraverso queste, trasportate dalle ovaie nell'utero. Fu ripreso poi da Giovanni Van Horne, il quale, in una lettera a Wilhelm Rolfink, espresse l'idea che fossero proprio i testicoli femminili a fornire tutto il materiale ed illustrò la struttura dell'apparato riproduttore per rendere chiaro l'argomento e permettere l'evoluzione degli studi da parte di Regnier de Graaf che parlò, per la prima volta, degli "ova viviparum".

L'idea che gli esseri viventi si riproducessero attraverso delle uova, proposta da De Graaf, Van Horne e Stenone fu accolta con sospetto da alcuni studiosi e con entusiasmo da altri, i quali, coinvolti in quello che viene spesso definito il "furor sperimentandi", si dilettarono nel produrre numerose opere sull'argomento. Si pensi, per esempio, all'opuscolo di Thomas Theodor Kerkring "Anthropogenia ichnographia" nel quale l'autore espone i suoi studi al riguardo inserendo brillanti intuizioni (miste ad invenzioni fantasiose) tra le quali il fatto che le donne giunte all'età della pubertà produrrebero regolarmente uova, sia che esse siano coniugate o vergini, e le emetterebbero "nei primi giorni di mestruazione o negli impeti d'ira" (questa è la prima volta che viene instaurata una relazione tra il ciclo mestruale e l'ovulazione).

Teoria preformista Ma è Nuck, nel 1691, a proporre che i feti vadano cercati non nel seme virile ma negli ovuli e che questi procedano poi dal corno sinistro dell'utero nell'utero stesso. Anzi, esponente di quella che venne chiamata teoria preformista, dichiara che gli embrioni esisterebbero preformati già nell'uovo materno (e questo ricevette grande impulso grazie allo studio dell'uovo della gallina ad opera del Malpighi nel 1673). Malebranche va oltre la proposta di Nuck vedendo l'uomo già preformato nell'uovo materno e già dotato di ghiandole sessuali con all'interno i semi della generazione successiva.

Scoperta degli spermatozoi e teoria animalculista

Nel 1677 si giunse alla scoperta degli spermatozoi grazie all'insaziabile curiosità dell'olandese Antonie Van Leeuwenhoek. La notizia della scoperta raggiunse gli altri studiosi solo attraverso la pubblicazione di alcune sue lettere. Analizzando al microscopio dello sperma, egli notò questi corpi rotondi, che chiamò animalculi, più piccoli dei globuli rossi e con un aculeo sulla parte posteriore cinque o sei volte più lunga del corpo. Leeuwenhoek propose quindi la teoria che l'embrione fosse collocato nella testa rotonda di questi corpuscoli: entrato nell'utero, lo sperma riceverebbe nutrimento dalla donna per dar vita proprio al futuro uomo.

Queste ipotesi derivavano da esperimenti fatti su coniglie dove, appunto, nel liquido vaginale prelevato subito dopo il rapporto con il maschio, lo studioso aveva trovato non solo sperma, ma anche globuli che egli individuò come sostanze nutritive, ma che noi sappiamo essere cellule di sfaldamento vaginali. Egli inoltre individuò i testicoli come i produttori degli spermatozoi, i quali sarebbero già presenti dal momento del concepimento e solo intorno ai 14-16 anni comincerebbero a vivere e a raggiungere la maturità. Comunque, a favore del fatto che l'animalculo fosse effettivamente l'elemento attivo, individuò due tipi diversi di spermatozoi: quelli più rotondeggianti e piccoli, che avrebbero portato la formazione di un uomo, e quelli più grandi e ovoidali, per la donna. Le teorie dell'olandese, tuttavia, furono accolte con non poche difficoltà, in quanto si opponevano alla teoria ovista ormai largamente condivisa; ma Leeuwenhoek non volle neanche discutere di una possibile posizione intermedia. Proprio questa posizione, invece, a metà tra le due teorie, cominciava a farsi strada: fu Nicolas Andry, con la collaborazione di altri ricercatori, ad ipotizzare che lo spermatozoo penetrasse nell'uovo attraverso un forellino che egli stesso chiuderebbe con la sua coda impedendosi di uscire.

La caccia alla nuova teoria