Symmetri (biologi)

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 9. september 2019; checks kræver 8 redigeringer .

Symmetri ( anden græsk συμμετρια  - "proportionalitet") i biologi  er et regulært arrangement af lignende (identiske) kropsdele eller former for en levende organisme, et sæt af levende organismer i forhold til symmetricentret eller symmetriaksen .

Asymmetri  - (græsk α- - "uden" og "symmetri") - mangel på symmetri. Nogle gange bruges dette udtryk til at beskrive organismer, der primært mangler symmetri, i modsætning til dissymmetri  - det sekundære tab af symmetri eller dets individuelle elementer.

Begreberne symmetri og asymmetri er alternative. Jo mere symmetrisk en organisme er, jo mindre asymmetrisk er den, og omvendt. Kropsstrukturen af ​​mange flercellede organismer afspejler visse former for symmetri, radial eller bilateral . Et lille antal organismer er fuldstændig asymmetriske. I dette tilfælde er det nødvendigt at skelne mellem formvariabiliteten (for eksempel i amøbe ) fra manglen på symmetri. I naturen og især i den levende natur er symmetri ikke absolut og indeholder altid en vis grad af asymmetri. For eksempel passer symmetriske planteblade ikke helt sammen, når de er foldet på midten .

Elementer af symmetri

Blandt symmetrielementerne skelnes følgende:

Normalt passerer symmetriakser gennem symmetricentret, og symmetriplaner passerer gennem symmetriaksen. Der er dog kroppe og figurer, som i nærvær af et symmetricenter hverken har akser eller symmetriplaner, og i nærvær af en symmetriakse er der ingen symmetriplan (se nedenfor).

Ud over disse geometriske symmetrielementer skelnes biologiske:

Symmetrityper

Biologiske objekter har følgende typer symmetri:

Klassificering af typer af symmetri af blomster af planter

Symmetrityper af planteblomster [2]
Symmetri type Symmetriplaner Synonymer Eksempler
Gammel asymmetri eller haplomorfi Ikke Aktinomorfi, radial, regelmæssig Magnolia (Magnoliaceae), Nymphea (Nymphaceae)
Aktinomorfi eller radial symmetri Normalt mere end to (polysymmetrisk) Regelmæssig, pleomorfi, stereomorfi, multisymmetri Primula (Primulaceae), Narcissus (Amaryllidaceae), Pyrola (Ericaceae)
Dissymmetri To (usymmetrisk) Bilateral symmetri Dicentra (Fumariaceae)
zygomorfi En (monosymmetrisk) Bilateral, uregelmæssig, medial zygomorfi
  • medial zygomorfi eller bilateral symmetri
 Salvia (Lamiaceae), Orchid (Orchidaceae), Scrophularia (Scrophulariaceae)
  • tværgående (top-bund) zygomorfi
 Fumaria og Corydalis (Fumariaceae)
  • diagonal zygomorfi
 obligatorisk zygomorfi Aesculus (Hippocastanaceae) fundet i Malpighiaceae, Sapindaceae
Erhvervet asymmetri Ikke Uregelmæssig, asymmetrisk
  • ny asymmetri
 Uregelmæssig, asymmetrisk Centranthus (Valerianaceae), fundet i Cannaceae, Fabaceae, Marantaceae, Zingiberaceae
  • enantiomorfi
    • mono-enantiomorfi
    • di-enantiomorfi
 Enantiostylisk, ulige lateral Cassia (Caeasalpinaceae), Cyanella (Tecophilaeceae), Monochoria (Pontederiaceae), Solanum (Solanaceae), Barberetta og Wachendorffia (Haemodoraceae)

Sfærisk symmetri

Radial symmetri

Radial symmetri, eller strålesymmetri, er en form for symmetri , hvor en krop (eller figur) falder sammen med sig selv, når et objekt roterer omkring et bestemt punkt eller en bestemt linje . Ofte falder dette punkt sammen med objektets symmetricentrum, det vil sige det punkt, hvor et uendeligt antal akser eller planer med bilateral symmetri skærer hinanden . Radial symmetri er besat af geometriske objekter såsom en cirkel , en kugle , en cylinder eller en kegle .

Bilateral symmetri

Bilateral symmetri (bilateral symmetri) er spejlreflektionssymmetri, hvor objektet har ét symmetriplan, med hensyn til hvilket dets to halvdele er spejlsymmetriske. Hvis vi sænker vinkelret fra punkt A til symmetriplanet og derefter fortsætter det fra punkt O på symmetriplanet til længden AO, så vil det falde ind i punkt A 1 , som i alt ligner punkt A. Der er ingen symmetriakse for bilateralt symmetriske objekter. Hos dyr manifesteres bilateral symmetri i ligheden eller næsten fuldstændig identitet af venstre og højre halvdel af kroppen. I dette tilfælde er der altid tilfældige afvigelser fra symmetri (for eksempel forskelle i papillære linjer, forgrening af kar og placeringen af ​​muldvarpe på højre og venstre hånd af en person). Ofte er der små, men regelmæssige forskelle i ydre struktur (for eksempel mere udviklede muskler i højre hånd hos højrehåndede) og mere signifikante forskelle mellem højre og venstre side af kroppen i placeringen af ​​indre organer . For eksempel er hjertet hos pattedyr normalt placeret asymmetrisk med et skift til venstre.

Hos dyr er udseendet af bilateral symmetri i evolutionen forbundet med at kravle langs substratet (langs bunden af ​​reservoiret), i forbindelse med hvilken den dorsale og ventrale samt højre og venstre halvdel af kroppen vises. Generelt er bilateral symmetri blandt dyr mere udtalt i aktivt mobile former end i fastsiddende. Bilateral symmetri er karakteristisk for alle tilstrækkeligt velorganiserede dyr , undtagen pighuder . I andre riger af levende organismer er bilateral symmetri karakteristisk for et mindre antal former. Blandt protister er det karakteristisk for diplomonader (for eksempel Giardia ), nogle former for trypanosomer , bodonider og skaller af mange foraminiferer . I planter er bilateral symmetri normalt ikke hele organismen, men dens individuelle dele - blade eller blomster . Botanisk kaldes bilateralt symmetriske blomster zygomorfe .

Udviklingen af ​​symmetri

Tegn på symmetri bestemmes af det ydre miljø. En fuldstændig isotrop økologisk niche svarer til den maksimale grad af symmetri af organismer . De første organismer på Jorden, encellede svævende i vandsøjlen , kan have haft den maksimalt mulige symmetri - sfæriske, de dukkede op for omkring 3,5 milliarder år siden.

Udvikling af symmetri hos dyr og protister

Asymmetriisering hos dyr langs "op-ned"-aksen forekom under indflydelse af gravitationsfeltet . Dette førte til fremkomsten af ​​den ventrale (nedre) og dorsale (øvre) side hos langt de fleste mobile dyr (både med radial og bilateral symmetri). Nogle radialt symmetriske fastsiddende dyr har ikke en dorsal og ventral side; den aborale pol svarer normalt til undersiden af ​​kroppen, mens den orale (orale) pol svarer til oversiden.

Asymmetrisering langs den anterior-posteriore akse opstod under interaktion med det rumlige felt, når hurtig bevægelse var påkrævet (at flygte fra et rovdyr, for at indhente et bytte). Som et resultat var hovedreceptorerne og hjernen foran på kroppen .

Bilateralt symmetriske metazoer har domineret de sidste 600-535 Ma. De blev endelig dominerende i jordens fauna efter "Cambrian-eksplosionen" . Forud for dette herskede blandt repræsentanterne for den vendianske fauna radialt symmetriske former og ejendommelige dyr, der havde " symmetrien af ​​glidende refleksion ", for eksempel charnia .

Blandt moderne dyr synes kun svampe og ctenophorer primært at have radial symmetri; selvom cnidarians er radialt symmetriske dyr, er symmetrien i koralpolypper normalt bilateral. Ifølge moderne molekylære data var symmetrien i cnidarians sandsynligvis oprindeligt bilateral, og den radiale symmetri, der er iboende i medusozoer , er sekundær.

V. N. Beklemishev gav i sit klassiske værk [3] en detaljeret analyse af symmetrielementerne og en detaljeret klassificering af protisters symmetrityper. Blandt de kropsformer, der er karakteristiske for disse organismer, skelnede han følgende:

Disse former for symmetri er opført i den rækkefølge, som Beklemishev arrangerede dem i en morfologisk række. I betragtning af at den fuldstændig asymmetriske amøbe var et mere primitivt væsen end encellede organismer med sfærisk symmetri ( radiolaria , volvox ), placerede han den i begyndelsen af ​​serien. Bilateralt symmetriske organismer er det sidste led i denne morfologiske serie, som naturligvis ikke er evolutionær (Beklemishev understreger, at bilateral symmetri kan opstå uafhængigt på en række forskellige måder).

En anden morfologisk serie, betragtet i samme værk, er en række former med rotationssymmetri (dette er en type symmetri, hvor der kun er en symmetriakse, og der ikke er nogen symmetriplan).

Ved at analysere forbindelsen af ​​symmetri med miljøet forbinder Beklemishev den polyaxoniske kropsform med miljøets homogenitet, den monaxon heteropolære med vedhæftning til substratet og den roterende (spiralformede) med mange protisters bevægelsesmåde ("skruning" ” i vand). Den bilaterale symmetri af flercellede dyr opstod ifølge Beklemishev i forbindelse med kravlen langs bunden.

Se også

Noter

  1. ↑ Antimers // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
  2. ↑ Neal PR, Dafni A., Giurfa M. (1998) Blomstersymmetri og dens rolle i plantebestøversystemer: terminologi, distribution og hypoteser. Annu. Rev. ecol. Syst. 29p . 345-73.
  3. ↑ Beklemishev V. N. Grundlæggende om komparativ anatomi af hvirvelløse dyr. M., Nauka, 1964 1432 s.

Links

Litteratur og kilder