Gastrulasi dan neurulasi

Gastrulasi adalah proses pembentukan ketiga daun kecambah, yaitu ektoderm, mesoderm, dan endoterm. Gastrulasi erat hubungannya dengan pembentukan susunan syaraf (neurulasi), penjelmaan bentuk tubuh primitif dan merupakan periode kritis perkembangan. Sejak blastula, daerah ektoderm, mesoderm, endoderm, notochord dan daun syaraf dapat ditentukan dengan teknik pewarnaan vital. Pada gastrulasi, terjadi rentetan  pemindahan daerah tersebut dari permukaan blastula ke sebelah dalam menuju ke tempat-tempat definitif.

      Selama gastrulasi, terdapat dua macam gerakan sel-sel, yaitu epiboli dan emboli. Epiboli meliputi pergerakan sepanjang sumbu anterior-posterior dan meluas ke tepi (divergen). Epiboli mencakup pergerakan bakat-bakat epidermis dan daun syaraf. Pada suloblastula, pergrakan sel mengarah ke anterior-posterior tetapi pada diskoblastula selain ke arah anterior-posterior juga ada hubungannya dengan perpindahan ke tepi dan perluasan daerah epidermis. Jadi proses epiboli erat hubungannya dengan pengaturan kembali daerah-daerah  daun syaraf dan epidermis. Pergerakan emboli nmeliputi involusi (gerakan membelok ke dalam), invaginasi (gerakan menekuk dan melipat suatu lapisan ke arah dalam), evaginasi (kebalikan dari ivaginasi), devergensi (gerakan memancar), konvergensi (gerakan menyempit), poliinvaginasi, delaminasi (peluncuran melipat membentuk lapisan atau gerakan memisahkan diri sekelompok sel dari sekelompok sel asalnya) dan mencakup pemanjangan, perluasan, penyempitan, blastopor (mulut primitif/ lubang archenteron paling luar). Pergerakan emboli erat hubungannya dengan pergerakan daerah chorta mesoderm dan endoterm ke arah dalam, kemudian meluas sepanjang anteroposterior sumbu gastrula.

Neurulasi

      Gastrulasi erat hubungannya dengan pembentukan susunan syaraf (neurulasi). Pada akhir gastrulasi terbentuklah nerve chord dan notochord. Nerve chord berasal dari ektoderm, sedangkan notochord berasal dari dari lempengan entoderm di bagian dorsal. Pembentukan nerve chord dimulai dengan sebuah lekukan yang dangkal di bagian dorsal ektoderm yang disebut neural groove yang membunjur sepanjang bidang dorsalis dari arah anterior ke posterior dan meluas pada ujung akhir dari anterior. Bagian lateral dari neural groove tersebut lebih menonjol dan disebut neural fold. Perkembangan neural groove makin tenggelam dari permukaan embrio dan neural fold saling mendekat sepanjang garis tengah dorsal. Proses ini merupakan invaginasi dari pembentukan neural tubeyang kelak akan menjadi otak dan spinal chord. Neural groove dalam pertumbuhannya terus menurun ke bawah, sedangkan ektoderm pada ujung-ujung neural fold merapat satu dengan yang lainnya dan segera menutup neural groove dan terbentuklah neural tube.  Pada tingkat awal, rongga dalam dari neural tube masih berhubungan dengan rongga enteron melalui neurenteric canal yang kelak akan lenyap karena enteron membentuk lubang baru yang menghubungkannya dengan dunia luar, yaitu lubang anus.

      Sebagaimana telah diuraikan di atas bahwa neural akan membentuk seluruh sistem syaraf termasuk otak, spinal chord, dan nerve serta epitel sensoris khusus seperti retina pada mata. Otak berkembang dari neural tube bagian anterior. Bagian anterior ini lebih besar dan berkembangnya lebih cepat dibandingkan dengan bagian posterior yang panjang dan menyempit dan kemudian menjadi spinal cord (sumsum tulang belakang). Persyarafan tubuh merupakan cabang0cabang dari neural tube yang mengalami differensiasi. Setiap benang syaraf  terdiri dari dari seberkas serabut syaraf yang tersusun dari sel-sel syaraf yang terjadi setelah adanya differensiasi perkembanganotak dan sumsum tulang belakang. Notochord tidak bersegmendan dapat dijumpai pada semua hewan vertebrata dalam masad embrional yang membunjur sepanjang embrio diantara neural tube dan archenteron. Adanya notochord pada vertebrata sangat singkat dan kemudian  diganti seluruhnya dengan vertebral culomn (tulang belakang) yang bersegmen (kecuali pada amphioxus dewasa masih terdapat notochord dan tidak diganti dengan tulang belakang). Pada beberapa hewan lainnya seperti belut, ikan hiu, dan katak masih terdapat sisa-sisa notochord di antara tulang belakangpada hewan dewasanya.