Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Симетрія (біологія)



План:


Введення

Симетрія ( др.-греч. συμμετριαι - "Відповідність") в біології - закономірне розташування подібних (однакових) частин тіла або форм живого організму, сукупності живих організмів щодо центру або осі симетрії.

Асиметрія - (грец. α-- "без" і "симетрія") - відсутність симетрії. Іноді цей термін використовується для опису організмів, позбавлених симетрії первинно, на противагу диссимметрии - вторинної втрати симетрії або окремих її елементів.

Поняття симетрії і асиметрії альтернативні. Чим більше симетричний організм, тим менш він асиметричний і навпаки. Будова тіла багатьох багатоклітинних організмів відбиває певні форми симетрії, радіальну або білатеральну. Невелика кількість організмів повністю асиметричними. При цьому слід розрізняти мінливість форми (наприклад у амеби) від відсутності симетрії. В природі і, зокрема, в живій природі симетрія не абсолютна і завжди містить деяку ступінь асиметрії. Наприклад, симетричні листя рослин при додаванні навпіл в точності не збігаються.



1. Елементи симетрії

Серед елементів симетрії розрізняють наступні:

  • площину симетрії - площина, що ділить об'єкт на дві рівні (дзеркально симетричні) половини;
  • вісь симетрії - пряма лінія, при повороті навколо якої на деяких кут, менший 360 о, об'єкт співпадає сам з собою;
  • центр симетрії - крапка. ділить навпіл всі прямі лінії, що з'єднують подібні точки об'єкта.

Зазвичай через центр симетрії проходять осі симетрії, а через вісь симетрії - площині симетрії. проте існують тіла й фігури, у яких при наявності центру симетрії немає ні осей, ні площин симетрії, а при наявності осі симетрії відсутні площині симетрії (див. нижче).

Крім цих геометричних елементів симетрії, розрізняють біологічні:

  • антімери - симетрично повторюються навколо головної осі монаксонно гетерополярность (див. нижче) форм ділянки тіла [1];
  • радіус - площину симетрія антімера;
  • інтеррадіусов - площина, що проходить між сусідніми антімерамі;
  • метамери - повторювані ділянки, розташовані вздовж подовжньої (зазвичай передньо-задньої) осі тіла організму.

2. Типи симетрій

У біологічних об'єктів зустрічаються такі типи симетрії:


2.1. Класифікація типів симетрії квіток рослин

Типи симетрії квіток рослин [2]
Тип симетрії Площині симетрії Синоніми Приклади
Давня асиметрія або гапломорфія Немає Актіноморфія, радіальна, регулярна Магнолія (Magnoliaceae), Німфея (Nymphaceae)
Актіноморфія або радіальна симетрія Зазвичай більше двох (полісімметрічние) Регулярна, плеоморфія, стереоморфія, мультісімметрія Примула (Primulaceae), Нарцис (Amaryllidaceae), Pyrola (Ericaceae)
Дисиметрія Дві (дисиметричністтю) Білатеральна симетрія Dicentra (Fumariaceae)
Зігоморфія Одна (моносімметрічние) Білатеральна, нерегулярне, медійна зігоморфія
  • медіальна зігоморфія або білатеральна симетрія
Salvia (Lamiaceae), Орхідея (Orchidaceae), Scrophularia (Scrophulariaceae)
  • трансверсії (верх-низ) зігоморфія
Fumaria і Corydalis (Fumariaceae)
  • діагональна зігоморфія
облігатна зігоморфія Aesculus (Hippocastanaceae) знаходять у Malpighiaceae, Sapindaceae
Придбана асиметрія Немає Нерегулярна, асиметрія
  • нова асиметрія
Нерегулярна, асиметрія Centranthus (Valerianaceae), знаходять у Cannaceae, Fabaceae, Marantaceae, Zingiberaceae
  • енантіоморфія
    • моно-енантіоморфія
    • ді-енантіоморфія
Енантіостілія, неравнолатеральная Cassia (Caeasalpinaceae), Cyanella (Tecophilaeceae), Monochoria (Pontederiaceae), Solanum (Solanaceae), Barberetta і Wachendorffia (Haemodoraceae)

2.2. Сферична симетрія

2.3. Радіальна симетрія

2.4. Білатеральна симетрія

3. Еволюція симетрії

Ознаки симетрії визначаються зовнішнім середовищем. Повністю ізотропної екологічній ніші відповідає максимальна ступінь симетрії організмів. Перші організми на Землі, які плавають у товщі води одноклітинні, можливо, мали максимально можливу симетрію - кульову, вони з'явилися приблизно 3.5 млрд років тому.

3.1. Еволюція симетрії у тварин і протистов

Асімметрізація у тварин по осі "верх-низ" відбувалася під дією поля гравітації. Це призвело до появи черевної (нижньої) і спинний (верхньою) боку у переважної більшості рухомих тварин (як з радіальної, так і білатеральної симетрією). У деяких радіальносімметрічних сидячих тварин немає спинний і черевної сторони, нижній стороні тіла зазвичай відповідає аборальний полюс, верхньої - оральний (ротової).

Асімметрізація по передньо-задньої осі відбувалася при взаємодії з просторовим полем, коли знадобилося швидкий рух (врятуватися від хижака, наздогнати жертву). У результаті в передній частині тіла виявилися головні рецептори і мозок.

Білатерально симетричні багатоклітинні тварини панують останні 600-535 млн років. Вони стали остаточно переважати у фауні Землі після "Кембрійського вибуху"; до цього, серед представників вендські фауни, переважали радіальносімметрічние форми і своєрідні тварини, котрі володіли "симетрією ковзного відображення".

Серед сучасних тварин первинно радіальної симетрією, мабуть, мають тільки губки і гребневики; хоча жалять і відносяться до радіальносімметрічним тваринам, симетрія у коралових поліпів звичайно білатеральна. За сучасними молекулярною даними, симетрія у жалять, ймовірно, початково була білатеральної, а радіальна симетрія, властива медузозоям, вторинна.

В. Н. Беклемішев у своїй класичній праці [3] дав докладний аналіз елементів симетрії та детальну класифікацію типів симетрії протистов. Серед форм тіла, властивої цим організмам, він розрізняв наступні:

  • анаксонная - наприклад, у амеб (повна асиметрія)
  • сферична (кульова симетрія, є центр симетрії, в якому перетинається безліч осей симетрії нескінченно великого прядка) - наприклад, у багатьох суперечка або цист
  • невизначено поліаксонная (є центр симетрії і кінцеве, але невизначене число осей і площин) - багато соняшник
  • правильна поліаксонная (строго певне число осей симетрії певного порядку) - багато радіолярії;
  • ставраксонная (монаксонная) гомополярная (є одна вісь симетрії з рівноцінними полюсами, тобто перетинає в центрі площиною симетрії, в якій лежать не менше двох додаткових осей симетрії) - деякі радіолярії;
  • монаксонная гетерополярность (є одна вісь симетрії з двома нерівноцінними полюсами, центр симетрії зникає) - багато радіолярії і жгутикові, раковини корененіжки, грегаріни, примітивні інфузорії;
  • білатеральна - діпломонади, бодоніди, форамініфери.

Ці форми симетрії перераховані в тому порядку, в якому Беклемішев вишикував їх у морфологічний ряд. Вважаючи повністю асиметричну амебу більш примітивним істотою, ніж одноклітинні організми з кульової симетрією ( радіолярії, вольвоксовие), він помістив її в початок ряду. Білатерально симетричні організми кінцевою ланкою цього морфологічного ряду, який звичайно. не є еволюційним (Беклемішев підкреслює. що білатеральна симетрія може виникати незалежно самими різними шляхами).

Інший морфологічний ряд, розглянутий в тій же роботі - ряд форм з обертальної симетрією (це такий тип симетрії, при якій є лише вісь симетрії і відсутні площині симетрії).

Аналізуючи зв'язок симетрії з середовищем проживання, Беклемішев пов'язує поліаксонную форму тіла з однорідністю середовища, монаксонно гетерополярность - з прикріпленням до субстрату, обертальну (кручені) - зі способом пересування багатьох протистов ("вгвинчування" в воду). Білатеральна симетрія багатоклітинних тварин, за Беклемішева, виникла у зв'язку з повзанням по дну.


Примітки

  1. Антімери / / Енциклопедичний словник Брокгауза і Ефрона : В 86 томах (82 т. і 4 доп.) - СПб. , 1890-1907.
  2. Neal PR, Dafni A., Giurfa M. (1998) Floral Symmetry And Its Role In Plant-Pollinator Systems: Terminology, Distribution, and Hypotheses. Annu. Rev. Ecol. Syst. 29 p. 345-73.
  3. Беклемішев В. Н. Основи порівняльної анатомії безхребетних. М., Наука, 1964 1 432 с.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Симетрія
T-симетрія
Осьова симетрія
Вища симетрія
Трансляційна симетрія
Білатеральна симетрія
Симетрія (фізика)
Обертальна симетрія
Радіальна симетрія
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru