Что такое радиальная симметрия в биологии 7 класс

Радиальная симметрия

Радиальная симметрия — форма симметрии, при которой тело (или фигура) совпадает само с собой при вращении объекта вокруг определённой точки или прямой. Часто эта точка совпадает с центром симметрии объекта, то есть той точкой, в которой пересекается бесконечное количество осей двусторонней симметрии. Радиальной симметрией обладают такие геометрические объекты, как круг, шар, цилиндр или конус.

Биология

В биологии о радиальной симметрии говорят, когда через трёхмерное существо проходят одна или более осей симметрии. При этом радиальносимметричные животные могут и не иметь плоскостей симметрии. Так, у сифонофоры Velella имеется ось симметрии второго порядка и нет плоскостей симметрии [1]

Таких осей симметрии может быть несколько (полиаксонная симметрия) или одна (монаксонная симметрия). Полиаксонная симметрия распространена среди протистов (например, радиолярий).

Радиальная симметрия характерна для многих стрекающих, а также для большинства иглокожих. Среди них встречается так называемая пентасимметрия, базирующаяся на пяти плоскостях симметрии. У иглокожих радиальная симметрия вторична: их личинки двустороннесимметричны, а у взрослых животных наружная радиальная симметрия нарушается наличием мадрепоровой пластинки.

Кроме типичной радиальной симметрии существует двулучевая радиальная симметрия (две плоскости симметрии, к примеру, у гребневиков). Если плоскость симметрии только одна, то симметрия билатеральная (такую симметрию имеют животные из группы Bilateria).

Источник

Что такое радиальная симметрия? (с примерами)

радиальная симметрия, также называется актиноморфная, линейная или регулярная симметрия, которая напоминает конус или диск, симметричный относительно центральной оси. Животные, которые представляют радиальную симметрию, симметричны вокруг оси, которая проходит от центра ротовой поверхности, где расположен рот, к центру противоположного конца или аборального.

Эта симметрия считается примитивным или наследственным состоянием и встречается в первых семействах растений, появившихся на планете до настоящего времени. У современных растений радиальная симметрия наблюдается примерно в 8% всех семейств.

Радиальная симметрия проявляется в сидячих организмах (без поддержки или неподвижных тел), таких как морской анемон, плавающие организмы, такие как медузы, и медленно движущиеся организмы, такие как морские звезды. Почти все медузы имеют четыре радиальных канала и, как полагают, имеют радиальную симметрию.

Радиальная симметрия обычно связана с предложением вознаграждений за опыление: полное кольцо нектарной ткани вокруг основания яичника или ряд отдельных нектариев, связанных с количеством присутствующих лепестков, а также масса центральных пыльников.

Радиальные цветы обеспечивают легкий доступ для посетителей и могут служить пищей для различных насекомых, среди которых: жуки, чешуекрылые и мухи, которые предпочитают этот тип цветов.

Способ кормления насекомых варьируется от одного вида к другому. Некоторые делают это неорганизованно, они просто приземляются и кормятся. Другие (пчелы) более организованы и выполняют осторожную и методичную работу вокруг кольца нектара: они делают полный круг вокруг всех лепестков, следуя приказу, перед тем как уйти в отставку..

Из чего он состоит??

У животных, которые представляют эту симметрию, нет брюшной, спинной, головы или хвоста или хвостовой области. Другими словами, у этих существ нет ни правой, ни левой стороны, ни передней, ни задней, ни верхней, ни нижней поверхностей..

Обычно они неподвижны: кишечнополостные (гидра), гребневики и иглокожие. Когда организм радиально симметричен, он имеет вид торта, который при разрезании представляет почти идентичные части.

Преимущество радиальной симметрии для организмов, обладающих ею, состоит в том, что они имеют одинаковое количество возможностей находить пищу или хищников в любом направлении..

Радиальная симметрия была использована в таксономии биномиальных животных в качестве эталона для классификации видов радиата (животных с радиальной симметрией). Этот класс был частью классификации животного мира Джорджа Кювье.

Специальные формы радиальной симметрии

Tetramerismo

Это симметрия четырех радиусов или каналов в радиальной плоскости тела, представленная медузой.

Пентамерия, пятиугольная или пятиугольная симметрия

Индивид делится на пять частей вокруг центральной оси, между которыми расстояние между ними составляет 72 °..

Echinoderms, такие как морские звезды, морские ежи и морские лилии, являются примерами пентамерии: пять рук расположены вокруг рта. У растений мы видим пентамерную или пятикратную радиальную симметрию в расположении лепестков и в плодах, которые имеют семена.

Гексамеризм или гексарадиальная симметрия

Структуры организмов имеют плоскость тела из шести частей. В эту группу входят кораллы Hexacorallia с шестиполосными полипами внутренней симметрии и щупальцами, кратными шести, и морскими анемонами Anthozoa.

Октамеризм или октарадиальная симметрия

Разделение тела на восемь частей. Здесь находятся кораллы подкласса Октокораллии с полипами с восемью щупальцами и октамерной радиальной симметрией. Отдельным случаем является осьминог, который, несмотря на наличие восьми рук, обладает двусторонней симметрией.

Примеры радиальной симметрии

Цветы, называемые актиноморфными, представляют собой цветы, которые представляют радиальную симметрию и выглядят одинаково с любого направления, облегчая распознавание узоров. Лепестки и чашелистики практически идентичны по форме и размеру, и, будучи разделенными по любой из своих плоскостей, они останутся равными частями.

Многие цветы, такие как одуванчики и нарциссы, радиально симметричны.

Животные, принадлежащие к типу Cnidaria и Echinodermata, являются радиально симметричными, хотя многие морские анемоны и некоторые кораллы определяются с двусторонней симметрией наличием простой структуры, сифоноглифо.

Некоторые из этих образцов имеют нерадиальные части, такие как щелевидные ущелья морских анемонов, часто также присутствующие у некоторых животных..

Как личинка, маленькая морская звезда выглядит совершенно иначе, чем звезда, напоминающая инопланетный космический корабль с кончиками щупалец, выступающими из центрального колокола.

Как взрослые, большинство морских звезд имеют пятистороннюю симметрию (радиальная симметрия пентамера). Вы можете двигаться в разных направлениях, руководствуясь любым из его пяти рук. Если бы вы могли согнуть каждую из пяти рук, каждая половина была бы расположена точно над другой.

Пример из практики: морская звезда

Исследования, проведенные Chengcheng Ji и Liang Wu из Сельскохозяйственного университета Китая, обнаружили, что у морских звезд могут быть скрытые двусторонние тенденции, которые появляются во времена стресса.

На личиночной стадии этот вид имеет головку и явно двусторонний. Их пятисторонняя симметрия проявляется только тогда, когда они вырастут, но Джи и Ву считают, что морские звезды никогда не забывают свои двусторонние начала..

В ходе эксперимента ученые подвергали воздействию более тысячи образцов в различных ситуациях, чтобы наблюдать за их реакцией. Первый тест состоял в том, чтобы переместить животных в новое пространство и посмотреть, какие руки они использовали для перемещения.

Другое испытание состояло в том, чтобы повернуть тела, и было замечено, что, когда вверх ногами, звезды толкаются двумя руками к земле в качестве опоры, а затем они сталкиваются с противоположной стороной, чтобы повернуться и остаться в положении..

Наконец, звезды были помещены в неглубокое пространство, и на спину вылили раздражающую жидкость, и животные сразу же ушли, чтобы двигаться.

Испытания показали, что морские звезды имеют скрытую двустороннюю симметрию и что они движутся в выбранных направлениях. Этот тип ответа ясно подтверждается, когда они находятся в стрессовых ситуациях, таких как необходимость бежать или обернуться, чтобы восстановить свое положение. Если у них есть предпочтительный адрес, они могут быстрее принимать решения во времена опасности

Различия между радиальной и двусторонней симметрией

В природе они имеют большое разнообразие цветов, которые подразделяются на две основные формы: цветы радиальной симметрии или актиноморфы (жасмин, роза, гвоздика, лилия) и цветы двусторонней симметрии или зигоморфы (орхидея)..

Наблюдения, сделанные на ископаемых цветках, показывают, что радиальная симметрия является наследственной характеристикой. Напротив, двусторонняя симметрия является продуктом эволюции вида, даже независимо в разных семействах растений..

Некоторые исследователи изучили тот факт, что, по-видимому, естественный отбор благоприятствует условию двусторонней симметрии над радиальным.

Наблюдение за эволюцией формы цветов показывает, что насекомые-опылители предпочитают цветы с двусторонней симметрией, поэтому этот тип симметрии предпочтителен с точки зрения эволюции..

Учись с Erysimum mediohispanicum

Хосе Гомес и его команда из Университета Гранады в Испании использовали 300 растений этого вида Erysimum mediohispanicum, типично для юго-восточных гор Испании. Это растение обладает особой характеристикой: на одном растении образуются цветки радиальной симметрии и цветки двусторонней симметрии..

Первым этапом исследования была идентификация насекомых-опылителей из 2000 отдельных наблюдений, каждая из которых длилась одну минуту..

Из этих наблюдений было установлено, что наиболее частым посетителем был маленький жук (Meligethes maurus) с частотой 80% по сравнению с другими видами.

Чтобы определить, какой тип цветка предпочитали насекомые, использовалась методика, известная как геометрическая морфометрия: измерение трехмерной формы цветов, чтобы определить, является ли их симметрия радиальной или двусторонней..

Анализ результатов показал, что жуки предпочитают цветы двусторонней симметрии, демонстрируя их определяющую роль в естественном отборе. Кроме того, было отмечено, что цветы двусторонней симметрии дают больше семян и больше дочерних растений..

По-видимому, предпочтение двусторонней симметрии относительно радиальной симметрии связано с расположением лепестков, которое облегчает посадку насекомых в цветке..

Источник

36. Типы симметрии у животных. Способы передвижения животных

Все живые организмы, окружающие нас, подчиняются законам симметрии. Симметрия (от греч. «симметрия» — соответствие) — это пропорциональность, или гармония, в расположении одинаковых частей.

Типы симметрии животных

У животных существует два основных типа симметрии тела. Это лучевая (радиальная) симметрия и двусторонняя (билатеральная) симметрия. Кроме того, у некоторых животных строение тела несимметрично (брюхоногие моллюски).

Животные с радиальной симметрией тела

Через тело животных с радиальной симметрией можно провести несколько плоскостей, которые будут делить его на две одинаковые половины (рис. 36.1). Такими животными являются кишечнополостные. Радиальная симметрия удобна для животных, которые ведут прикрепленный (полипы) или малоподвижный (медузы) образ жизни. Она позволяет им одинаково эффективно ловить добычу или защищаться от хищников, с какой бы стороны они ни приблизились.

Животные с двусторонней симметрией тела

Через тело животных с двусторонней симметрией можно провести только одну плоскость, которая разделит его на две одинаковые половины. Такими животными являются позвоночные, членистоногие и кольчецы (рис. 36.2). Двусторонняя симметрия удобна для животных, которые активно двигаются. Для них очень важно разделение тела на переднюю и заднюю части. На передней части расположены органы чувств.

Рис. 36.1. У медуз и полипов радиальная симметрия тела

Рис. 36.2. У рыб и насекомых двусторонняя симметрия тела

Способы передвижения животных

Животным свойственны различные способы передвижения в зависимости от условий среды и образа жизни (рис. 36.3). Какие именно это способы, описано в таблице (c. 146).

Личинка насекомого ползает

Слоны в основном ходят

Прыжки — это визитная карточка кенгуру

Белка-летяга — мастер планирования

Тунец невероятно быстро плавает

Колибри превосходно летает

Рис. 36.3. Способы передвижения животных

Распространенные способы передвижения животных

Способ передвижения

Кто и как использует

Этим способом передвижения пользуются почти все группы животных. Он является основным способом передвижения для червей. У членистоногих ползают личинки насекомых. Среди моллюсков ползают преимущественно брюхоногие. У позвоночных ползком передвигаются змеи и безногие ящерицы, а также земноводные

Ходят все животные, у которых имеются конечности или подобные конечностям структуры. Многощетинковые черви используют для этого параподии. У членистоногих есть членистые конечности. А среди позвоночных для ходьбы используются не только конечности (наземные группы), но и плавники (некоторые рыбы)

Прыгать могут животные разных групп. Для этого они используют либо видоизмененные прыгательные конечности (кузнечики, блохи, лягушки, кенгуру), либо специальные выросты тела (щетинки некоторых насекомых)

Этот тип передвижения используют почти все животные, обитающие в воде. Способы плавания различны:

• гребля видоизмененными конечностями как веслами (членистоногие);

• плавание с помощью волнообразных движений всего тела (черви);

• реактивный способ (головоногие моллюски);

• плавание с помощью волнообразных движений определенной части тела или плавников (рыбы)

Этим способом передвижения смогли овладеть только насекомые и позвоночные (птицы, летучие мыши). Но крылья насекомых возникли как выросты на боковой части их тела, а крылья птиц и млекопитающих — это видоизмененные передние конечности

Во время такого полета животное использует потоки воздуха и свои приспособления для планирования. Осуществлять перелеты таким способом могут некоторые млекопитающие, ящерицы, змеи, амфибии, рыбы, пауки

Рис. 36.4. Основные способы передвижения лошади

Аллюр у лошадей

У лошадей выделяют четыре основных способа передвижения (рис. 36.4). Шаг — когда животное идет, переставляя каждую ногу поочередно. Рысь — когда животное идет, переставляя сначала правую переднюю и левую заднюю ноги, а затем левую переднюю и правую заднюю. Иноходь — когда животное одновременно переставляет обе ноги с одной стороны: сначала — две левые, потом — две правые. Галоп — самый быстрый способ передвижения, при котором в определенные моменты все ноги животного отрываются от земли.

Реактивное передвижение

Реактивный способ передвижения наиболее распространен среди представителей моллюсков. У головоногих моллюсков есть даже специальные приспособления для этого. Это мантийная полость, в которую они набирают воду, и воронка, через которую животное с силой выталкивает струю воды.

Запомните самое важное

В мире животных существует два типа симметрии — лучевая, или радиальная, и двусторонняя, или билатеральная. Большинство животных имеют двустороннюю симметрию, что дает преимущество животным, которые активно двигаются в пространстве. Выделяют множество различных способов передвижения, среди которых шаг, бег, прыжки, плавание, полет и др.

Проверьте свои знания

1. Что такое лучевая симметрия? Каким животным она свойственна?

2. Какие способы передвижения характерны для животных?

3*. Как тип симметрии связан с образом жизни животных? Приведите примеры.

4*. Пользуясь материалами параграфа и дополнительными источниками, объясните, какую роль в жизнедеятельности животных играет симметрия их тела.

Источник

Симметрия в биологии

Подтипы радиальной симметрии

Животные с двусторонней симметрией классифицируются в большую группу, называемую bilateria, которая включает 99% всех животных (включая более 32 типов и 1 миллион описанных видов). Все билатерии имеют асимметричные черты; например, сердце и печень человека расположены асимметрично, несмотря на то, что тело имеет внешнюю двустороннюю симметрию. [14]

Помимо животных, цветы некоторых растений также обладают двусторонней симметрией. Такие растения называются зигоморфными и включают семейства орхидей ( Orchidaceae ) и гороха ( Fabaceae ), а также большую часть семейства фигуристых ( Scrophulariaceae ). [18] [19] Листья растений также обычно демонстрируют приблизительную двустороннюю симметрию.

Бирадиальная симметрия встречается у организмов, которые показывают морфологические особенности (внутренние или внешние) как двусторонней, так и радиальной симметрии. В отличие от радиально-симметричных организмов, которые можно разделить поровну по многим плоскостям, бирадиальные организмы можно разделить поровну только по двум плоскостям. Это может представлять собой промежуточный этап в эволюции двусторонней симметрии от радиально-симметричного предка. [20]

Эволюция симметрии у растений

Эволюция симметрии у животных

Голова самца клеста показывает асимметричный верхний и нижний клюв

Источник