Organisme multiseluler selalu memiliki simetri bilateral. Simetri (biologi)

Asimetri- (Yunani - - "tanpa" dan "simetri") - kurang simetri. Kadang-kadang istilah ini digunakan untuk menggambarkan organisme yang tidak memiliki simetri sejak awal, sebagai lawan dari ketidaksimitrisan- hilangnya simetri sekunder atau elemen individualnya.

Konsep simetri dan asimetri adalah alternatif. Semakin simetris suatu organisme, semakin kurang asimetrisnya, dan sebaliknya. Struktur tubuh banyak organisme multiseluler mencerminkan bentuk simetri tertentu, radial atau bilateral. Sejumlah kecil organisme benar-benar asimetris. Dalam hal ini, seseorang harus membedakan antara variabilitas bentuk (misalnya, dalam amuba) dan kurangnya simetri. Di alam dan, khususnya, di alam yang hidup, simetri tidak mutlak dan selalu mengandung beberapa derajat asimetri. Misalnya, daun tanaman yang simetris tidak sama persis ketika dilipat menjadi dua.

Elemen simetri

Di antara unsur-unsur simetri, berikut ini dibedakan:

bidang simetri - bidang yang membagi objek menjadi dua bagian yang sama (mirror-simetris);
sumbu simetri - garis lurus, ketika diputar di sekitarnya pada sudut kurang dari 360 o, objek bertepatan dengan dirinya sendiri;
pusat simetri - titik yang membagi setengah semua garis lurus yang menghubungkan titik-titik yang sama dari suatu objek.

Biasanya, sumbu simetri melewati pusat simetri, dan bidang simetri melewati sumbu simetri. Namun, ada benda dan gambar yang, dengan adanya pusat simetri, tidak memiliki sumbu maupun bidang simetri, dan dengan adanya sumbu simetri, tidak ada bidang simetri (lihat di bawah).

Selain elemen simetri geometris ini, elemen biologis dibedakan:

Jenis simetri

Benda-benda biologis memiliki jenis simetri berikut:

simetri bola - simetri sehubungan dengan rotasi dalam ruang tiga dimensi melalui sudut sewenang-wenang.
simetri aksial (simetri radial, simetri rotasi dari urutan yang tidak terbatas) - simetri sehubungan dengan rotasi melalui sudut sewenang-wenang di sekitar sumbu.
- simetri rotasi orde ke-n - simetri sehubungan dengan rotasi melalui sudut 360 ° / n di sekitar sumbu apa pun.
simetri bilateral (bilateral) - simetri sehubungan dengan bidang simetri (simetri refleksi cermin).
simetri translasi - simetri sehubungan dengan pergeseran ruang ke segala arah untuk jarak tertentu (kasus khusus pada hewan adalah metamerisme (biologi)).
asimetri triaksial - kurangnya simetri sepanjang ketiga sumbu spasial.

Klasifikasi jenis simetri bunga tanaman

Jenis bunga tanaman simetris

Tipe simetri	Bidang simetri	Sinonim	Contoh
Asimetri kuno atau haplomorphy	Bukan	Aktinomorfi, radial, teratur	Magnolia (Magnoliaceae), Nymphea (Nymphaceae)
Aktinomorfi atau simetri radial	Biasanya lebih dari dua (polisimetris)	Reguler, pleomorfi, stereomorfi, multisimetri	Primula (Primulaceae), Narcissus (Amaryllidaceae), Pyrola (Ericaceae)
Ketidaksimitrisan	Dua (tidak simetris)	Simetri bilateral	Dicentra (Fumariaceae)
zigomorfi	Satu (monosimetri)	Zigomorfi medial, ireguler, bilateral
zigomorfi medial atau simetri bilateral			Salvia (Lamiaceae), Anggrek (Orchidaceae), Scrophularia (Scrophulariaceae)
zigomorfi transversal (atas-bawah)			Fumaria dan Corydalis (Fumariaceae)
zigomorfi diagonal		zigomorfi wajib	Aesculus (Hippocastanaceae) ditemukan di Malpighiaceae, Sapindaceae
Asimetri yang didapat	Bukan	Tidak beraturan, asimetris
asimetri baru		Tidak beraturan, asimetris	Centranthus (Valerianaceae), ditemukan di Cannaceae, Fabaceae, Marantaceae, Zingiberaceae
enantiomorfi mono-enantiomorfi di-enantiomorfi		Enantiostyly, lateral yang tidak sama	Cassia (Caeasalpinaceae), Cyanella (Tecophilaeceae), Monochoria (Pontederiaceae), Solanum (Solanaceae), Barberetta dan Wachendorffia (Haemodoraceae)

simetri bola

Simetri radial

Simetri bilateral

Evolusi simetri

Tanda-tanda simetri ditentukan oleh lingkungan eksternal. Relung ekologi yang sepenuhnya isotropik sesuai dengan tingkat simetri maksimum organisme. Organisme pertama di Bumi, uniseluler mengambang di kolom air, mungkin memiliki simetri maksimum yang mungkin - bulat, mereka muncul sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu.

Evolusi simetri pada hewan dan protista

Asimetri pada hewan di sepanjang sumbu "atas-bawah" terjadi di bawah aksi medan gravitasi. Hal ini menyebabkan munculnya sisi perut (bawah) dan punggung (atas) pada sebagian besar hewan yang bergerak (baik dengan simetri radial dan bilateral). Beberapa hewan sessile simetris radial tidak memiliki sisi punggung dan perut; kutub aboral biasanya sesuai dengan sisi bawah tubuh, sedangkan kutub oral (oral) sesuai dengan sisi atas.

Asimetris sepanjang sumbu anterior-posterior terjadi ketika berinteraksi dengan spasial lapangan, ketika gerakan cepat diperlukan (untuk melarikan diri dari pemangsa, untuk mengejar mangsa). Akibatnya, reseptor utama dan otak berada di bagian depan tubuh.

Hewan multiseluler simetris bilateral telah mendominasi selama 600-535 Ma terakhir. Mereka akhirnya menjadi dominan di fauna Bumi setelah "ledakan Kambrium". Sebelum ini, di antara perwakilan fauna Vendian, bentuk simetri radial dan hewan aneh yang memiliki "simetri refleksi geser", misalnya, charnia, menang.

Di antara hewan modern, hanya spons dan ctenophora yang tampaknya memiliki simetri radial primer; meskipun cnidaria adalah hewan simetri radial, simetri pada polip karang biasanya bilateral. Menurut data molekuler modern, simetri pada cnidaria mungkin pada awalnya bilateral, dan simetri radial yang melekat pada medusozoa adalah sekunder.

V. N. Beklemishev dalam karya klasiknya memberikan analisis terperinci tentang elemen simetri dan klasifikasi terperinci dari jenis simetri protista. Di antara karakteristik bentuk tubuh organisme ini, ia membedakan yang berikut:

anaxon - misalnya, dalam amuba (asimetri lengkap);
bulat (simetri bola, ada pusat simetri di mana jumlah sumbu simetri yang tak terbatas berpotongan dengan urutan yang sangat besar) - misalnya, dalam banyak spora atau kista;
poliakson tanpa batas (ada pusat simetri dan jumlah sumbu dan bidang yang terbatas, tetapi tidak terbatas) - banyak bunga matahari;
poliakson yang benar (jumlah sumbu simetri yang ditentukan secara ketat dari urutan tertentu) - banyak radiolaria;
stauraxon (monaxon) homopolar (ada satu sumbu simetri dengan kutub yang setara, yaitu, berpotongan di tengah oleh bidang simetri, di mana setidaknya ada dua sumbu simetri tambahan) - beberapa radiolaria;
monaxon heteropolar (ada satu sumbu simetri dengan dua kutub yang tidak sama, pusat simetri menghilang) - banyak radiolaria dan

"dan subbagian" "" kami menerbitkan artikel "Mengapa ada orang yang tidak kidal? » Hari ini kita akan melanjutkan topik dan mempertimbangkan masalah yang lebih global - mengapa simetri bilateral? pada hewan dan manusia yang lebih tinggi? Mengapa kita tidak seperti hydra atau bintang laut? Apakah perkembangan evolusi seperti itu mungkin sama sekali, ketika tubuh akan memiliki simetri non-bilateral? Inilah pertanyaan-pertanyaan yang akan kami jawab. Pada saat yang sama, untuk pertanyaan yang diajukan di artikel sebelumnya “Mengapa belahan kanan bertanggung jawab atas sisi kiri tubuh, dan kiri bertanggung jawab atas kanan?”

Mengapa simetri bilateral? Anda mungkin tahu ratusan contoh tubuh seperti itu - ini adalah kuda, anjing, katak, kucing - hampir semua vertebrata yang Anda ambil akan simetris bilateral. Tapi kenapa? Akan menyenangkan memiliki simetri lima sinar, seperti bintang laut... Mereka mengatakan bahwa individu baru dapat tumbuh dari salah satu sinarnya yang terputus... Mungkinkah kita memiliki kemampuan seperti itu?..

Mengapa simetri bilateral terjadi sama sekali?

Jawaban: Hal ini disebabkan adanya pergerakan aktif di ruang angkasa. Mari kita jelaskan secara rinci:

Beberapa makhluk uniseluler dan multiseluler hidup di kolom air. Sebenarnya, bagi mereka tidak ada konsep "kanan-kiri" dan "atas-bawah", karena gaya gravitasi diabaikan, dan lingkungannya sama. Oleh karena itu, mereka terlihat seperti bola - jarum dan hasil menonjol ke segala arah untuk meningkatkan daya apung. Contohnya adalah radiolaria:

Organisme multiseluler primitif yang menempel di dasar hidup secara berbeda. Kata "atas" dan "bawah" sudah ada, tetapi kemungkinan munculnya mangsa atau pemangsa sama dari semua sisi. Ini menciptakan simetri radial. Anemon, hydra, atau ubur-ubur menyebarkan tentakelnya ke segala arah, konsep "kanan" dan "kiri" tidak ada artinya bagi mereka.

Dengan gerakan yang lebih aktif, konsep "depan" dan "belakang" muncul. Semua organ indera utama bergerak maju, karena kemungkinan serangan atau mangsa lebih besar di depan daripada di belakang, dan segala sesuatu yang telah dengan acuh tak acuh merangkak melewati, berenang, berlari dan terbang, tidak begitu signifikan.

Gerakan yang bahkan lebih aktif menyiratkan minat yang seragam pada apa yang ada di sebelah kiri dan apa yang di sebelah kanan. Ada kebutuhan untuk simetri bilateral. Contoh yang menjelaskan ketergantungan kecepatan gerak dan simetri adalah bulu babi. Spesies yang merangkak perlahan memiliki, seperti semua echinodermata, simetri sinar.

Namun, beberapa spesies telah menguasai kehidupan di pasir laut, di mana mereka menggali dan bergerak cukup cepat. Persis sesuai dengan aturan yang dijelaskan di atas, cangkang bola mereka diratakan, sedikit diregangkan dan menjadi simetris bilateral!

Dan sekarang HAL UTAMA:

Pada hewan simetris bilateral, kedua bagian harus berkembang sama.

Lagipula bias apa pun dalam satu arah atau lainnya berbahaya.

Semuanya sederhana.

Jika tidak ada persilangan saraf, dan belahan kanan bertanggung jawab atas sisi kanan tubuh:

Tingkat perkembangan masing-masing bagian tergantung pada beban. Bayangkan: kebetulan, sisi kanan tubuh hewan lebih banyak bergerak, otot tumbuh, suplai darah ke belahan kanan lebih baik (toh, tidak ada dekustasi saraf).

Semakin banyak darah, semakin banyak nutrisi, dan semakin banyak perkembangan otak bagian kanan. Karena itu, jika tidak ada persilangan saraf, akan ada bagian kanan tubuh yang besar dan belahan kanan yang besar. Sedangkan separuh tubuh kiri yang rapuh dengan kesedihan di separuhnya dikendalikan oleh belahan kiri yang mungil. Nah, atau sebaliknya ... Setuju, hibrida akan menjadi mulia - dan tidak bertahan hidup.

Oleh karena itu, lebih bertahan ketika belahan kanan mengontrol bagian kiri tubuh. Kemudian stimulasi belahan kanan akan meningkatkan sisi kiri tubuh! Jadi pertumbuhan salah satu dari dua bagian tubuh yang simetris, seolah-olah, "menarik" yang lain di belakangnya, dengan demikian memastikan perkembangan terkoordinasi yang seragam.

Kesimpulan umum:

Gerakan aktif menciptakan simetri bilateral.

Oleh karena itu, jika kita hidup di tubuh lain (hydra, ubur-ubur, bintang laut, dll.), dan menjalani gaya hidup aktif yang sama, maka kita akan kembali memiliki simetri bilateral.

Jadi ini dia, tidak peduli seberapa sedihnya

Kebanyakan ahli zoologi percaya bahwa semua organisme simetris bilateral diturunkan dari Radiata. Intinya adalah bahwa tahap awal perkembangan organisme simetri bilateral (tahap pembelahan, blastula, dan gastrula) biasanya tunduk pada simetri radial, dan simetri bilateral hanya terbentuk kemudian dalam perkembangan. Selain itu, hewan simetris radial lebih sederhana daripada hewan simetris bilateral: ctenophora dan cnidaria tidak memiliki sistem usus, peredaran darah, dan ekskresi.

Untuk waktu yang lama, semua hipotesis tentang asal usul hewan simetris bilateral hanya didasarkan pada data anatomi dan embriologi komparatif. Metode paralelisme rangkap tiga (kombinasi anatomi komparatif, embriologi dan paleontologi) yang diperkenalkan oleh Haeckel dapat diterapkan setelah ditemukannya fauna Vendian. Pada saat inilah (antara 620 dan 545 juta tahun yang lalu) pembentukan Bilateria terjadi. Pada fauna Vendian, bentuk simetri radial lebih dominan daripada bentuk simetri bilateral, dan di antara yang terakhir ada banyak yang dapat dianggap sebagai bentuk transisi antara Radiata dan Bilateria. Teori asal usul hewan simetris bilateral dapat dibagi menjadi beberapa kelompok besar: anatomi komparatif, embriologis, paleontologis.

Anatomi komparatif. Selama dua abad, Sran telah mengembangkan beberapa konsep alternatif, yang didasarkan pada analisis komparatif rinci struktur berbagai b / n kelompok. 1. Hipotesis planuloid-turbelar. Pendukung hipotesis ini (Graf, Beklemishev, Ivanov) berasumsi bahwa nenek moyang bilateria adalah organisme yang menyerupai parenkim atau planula. Organisme seperti itu pertama-tama berenang di kolom air dengan bantuan silia, kemudian tenggelam ke dasar. Gaya hidup bentik aktif berkontribusi pada pembentukan simetri bilateral. Bilateria primer adalah organisme yang sangat sederhana: mereka tidak memiliki usus tembus dan selom. Di antara mereka yang hidup saat ini, ini adalah cacing silia (lebih tepatnya, turbellaria Acoela tanpa usus), dari mana semua kelompok bilateria lainnya berasal. 2. Hipotesis Archicelomatic. Pendukung - Masterman, Remane, Ultrich - berasumsi bahwa nenek moyang Bilateria adalah rongga usus empat balok, rongga lambung yang dibagi dengan partisi menjadi 4 kamar. Polip semacam itu mulai merangkak di mulut, yang berubah menjadi sisi perut. Dalam perjalanan transformasi, keseluruhan ternyata dibagi lagi menjadi tiga bagian: preoral, perioral, dan trunk. Di antara organisme modern, yang paling dekat adalah organisme selom yang tidak tersegmentasi (sipunculids, brachiopoda, phoronids, hemichordata). Menurut pendukung hipotesis ini, semua Bilateria non-selom kehilangan keseluruhan, dan beberapa (cacing pipih) juga melalui usus. 3. Hipotesis metamerik. Pendukung - Beneden, Snodgrass, Bilateria dibiakkan dari karang multi-balok. Susunan melingkar kamar-kamar rongga usus dalam bentuk simetri radial berubah menjadi metamerisme Bilateria primer, dan tentakel yang diatur dalam lingkaran berubah menjadi pelengkap metamerik lateral - parapodia atau anggota badan. embriologis. Bilateria memiliki dua jenis pembelahan: spiral (annelida, moluska) dan radial (Lophophorata dan Deuterostomia). Susunan sel dalam telur penghancur di kedua jenis penghancuran tunduk pada simetri 4 balok. Susunan sel ini memungkinkan pembentukan blastula simetris radial, yang merupakan tahap larva pertama Bilateria primitif. Pembentukan simetri bilateral dimulai pada Bilateria primitif hanya setelah tahap gastrula. Hal ini terjadi melalui pertumbuhan salah satu sektor gastrula, yang akan menjadi sisi dorsal larva. Akibatnya, posisi relatif organ aboral dan blastopori berubah. Organ aboral meluncur ke depan, dan sisi blastoporal berubah menjadi ventral (ini khas untuk sebagian besar Bilateria, kecuali untuk chordata, di mana sisi blastoporal menjadi bagian belakang, karena chordata adalah Bilateria terbalik). Dengan demikian, data embriologi klasik menunjukkan bahwa sisi ventral hewan simetris bilateral merupakan hasil dari sisi blastoporal. Dengan kata lain, Bilateria merangkak pada blastopore yang memanjang, sedangkan mulut dan anus merupakan turunan dari tepi anterior dan posterior blastopore. paleontologi. Organisasi beberapa Bilateria Vendian memiliki ciri-ciri bentuk transisi dari simetri radial ke simetri bilateral. Dengan demikian, Dickinsonia muda memiliki simetri radial: segmennya diatur secara radial di sekitar sumbu yang tegak lurus terhadap bidang organisme. Di Dickinsonia dewasa, segmen disusun satu demi satu. Dalam banyak kasus, terlihat jelas bahwa hasil metamerik usus tidak dipisahkan dari bagian tengahnya. Karena mulut dan anus yang jelas tidak dapat ditemukan pada bilateria Vendian, ada kemungkinan bahwa dalam beberapa bentuk usus berkomunikasi dengan lingkungan melalui mulut yang memanjang. Dapat diasumsikan bahwa Bilateria Vendian masih tetap coelenterata, meskipun mereka sudah memiliki simetri bilateral, yang terbentuk di bawah pengaruh gaya hidup bergerak di bagian bawah. Kemungkinan besar asalBilateria. Kombinasi pendekatan anatomi komparatif klasik, embriologi, dan paleontologi memungkinkan untuk menyajikan asal-usul Bilateria sebagai berikut. Pada periode Vendian, ada fauna yang luas dari coelenterata simetris radial, beberapa di antaranya perwakilannya beralih ke merangkak di sepanjang substrat di sisi mulut. Sifat penggerak ini menentukan pembentukan simetri bilateral pada organisme ini. Bilateria Vendian, kemungkinan besar, belum menjadi hewan tiga lapis, tetapi mempertahankan organisasi coelenterata simetris bilateral. Ini berarti bahwa rongga usus mereka dapat dihubungkan ke lingkungan eksternal dengan mulut seperti celah panjang yang memanjang di sepanjang sisi perut. Coelenterata simetris bilateral seperti itu menjadi nenek moyang hewan tiga lapis Fanerozoikum. Pada saat yang sama, blastopori seperti celah menutup di tengah, dan kantong lambung terpisah dari usus tubular pusat.

YouTube ensiklopedis

1 / 5

Di antara unsur-unsur simetri, berikut ini dibedakan:

bidang simetri - bidang yang membagi objek menjadi dua bagian yang sama (mirror-simetris);
sumbu simetri - garis lurus, ketika diputar di sekitar yang pada sudut kurang dari 360 o, objek bertepatan dengan dirinya sendiri;
pusat simetri - sebuah titik yang membagi setengah semua garis lurus yang menghubungkan titik-titik yang sama dari suatu objek.

Selain elemen simetri geometris ini, elemen biologis dibedakan: