Um organismo multicelular sempre tem simetria bilateral. Simetria (biologia)

Assimetria- (do grego α- - "sem" e "simetria") - falta de simetria. Às vezes, o termo é usado para descrever organismos que carecem de simetria em primeiro lugar, em oposição a dissimetria- perda secundária de simetria ou seus elementos individuais.

Os conceitos de simetria e assimetria são alternativos. Quanto mais simétrico é um organismo, menos assimétrico ele é, e vice-versa. A estrutura corporal de muitos organismos multicelulares reflete certas formas de simetria, radial ou bilateral. Um pequeno número de organismos é completamente assimétrico. Nesse caso, deve-se distinguir entre a variabilidade da forma (por exemplo, em uma ameba) e a falta de simetria. Na natureza e, em particular, na natureza viva, a simetria não é absoluta e sempre contém algum grau de assimetria. Por exemplo, folhas de plantas simétricas não combinam exatamente quando dobradas ao meio.

Elementos de simetria

Entre os elementos de simetria, destacam-se:

plano de simetria - um plano que divide um objeto em duas metades iguais (simétricas em espelho);
eixo de simetria - uma linha reta, quando girada em torno dela em algum ângulo menor que 360 o, o objeto coincide consigo mesmo;
centro de simetria - um ponto que divide ao meio todas as linhas retas que conectam pontos semelhantes de um objeto.

Normalmente, os eixos de simetria passam pelo centro de simetria e os planos de simetria passam pelo eixo de simetria. No entanto, existem corpos e figuras que, na presença de um centro de simetria, não têm eixos nem planos de simetria e, na presença de um eixo de simetria, não existem planos de simetria (ver abaixo).

Além desses elementos de simetria geométrica, destacam-se os biológicos:

Tipos de simetria

Objetos biológicos têm os seguintes tipos de simetria:

simetria esférica - simetria em relação a rotações no espaço tridimensional através de ângulos arbitrários.
simetria axial (simetria radial, simetria rotacional de ordem indefinida) - simetria em relação a rotações através de um ângulo arbitrário em torno de um eixo.
- simetria rotacional da enésima ordem - simetria em relação às rotações através de um ângulo de 360 ° / n em torno de qualquer eixo.
simetria bilateral (bilateral) - simetria em relação ao plano de simetria (simetria de reflexão de espelho).
simetria translacional - simetria em relação a deslocamentos do espaço em qualquer direção para uma certa distância (seu caso especial em animais é o metamerismo (biologia)).
assimetria triaxial - falta de simetria ao longo dos três eixos espaciais.

Classificação de tipos de simetria de flores de plantas

Tipos de simetria de flores de plantas

Tipo de simetria	Planos de simetria	Sinônimos	Exemplos
Assimetria antiga ou haplomorfia	Não	Actinomorfia, radial, regular	Magnólia (Magnoliaceae), Nymphea (Nymphaceae)
Actinomorfia ou simetria radial	Geralmente mais de dois (polissimétrico)	Regular, pleomorfia, estereomorfia, multisimetria	Primula (Primulaceae), Narciso (Amaryllidaceae), Pyrola (Ericaceae)
Dissimetria	Dois (dissimétrico)	Simetria bilateral	Dicentra (Fumariaceae)
zigomorfia	Um (monosimétrico)	Bilateral, irregular, zigomorfia medial
zigomorfia medial ou simetria bilateral			Salvia (Lamiaceae), Orquídea (Orchidaceae), Scrophularia (Scrophulariaceae)
zigomorfia transversal (de cima para baixo)			Fumaria e Corydalis (Fumariaceae)
zigomorfia diagonal		obrigar zigomorfia	Aesculus (Hippocastanaceae) encontrado em Malpighiaceae, Sapindaceae
Assimetria adquirida	Não	Irregular, assimétrico
nova assimetria		Irregular, assimétrico	Centranthus (Valerianaceae), encontrado em Cannaceae, Fabaceae, Marantaceae, Zingiberaceae
enantiomorfia mono-enantiomorfia di-enantiomorfia		Enantiostilia, lateral desigual	Cassia (Caeasalpinaceae), Cyanella (Tecophilaeceae), Monochoria (Pontederiaceae), Solanum (Solanaceae), Barberetta e Wachendorffia (Haemodoraceae)

simetria esférica

Simetria radial

Simetria bilateral

A evolução da simetria

Os sinais de simetria são determinados pelo ambiente externo. Um nicho ecológico completamente isotrópico corresponde ao grau máximo de simetria dos organismos. Os primeiros organismos da Terra, unicelulares flutuando na coluna d'água, podem ter tido a máxima simetria possível - esféricos, surgiram há cerca de 3,5 bilhões de anos.

Evolução da simetria em animais e protistas

A assimetrização em animais ao longo do eixo "up-down" ocorreu sob a ação do campo gravidade. Isso levou ao aparecimento do lado ventral (inferior) e dorsal (superior) na grande maioria dos animais móveis (ambos com simetria radial e bilateral). Alguns animais sésseis radialmente simétricos não possuem lado dorsal e ventral; o polo aboral geralmente corresponde ao lado inferior do corpo, enquanto o polo oral (oral) corresponde ao lado superior.

A assimetrização ao longo do eixo ântero-posterior ocorreu ao interagir com espacial campo, quando era necessário um movimento rápido (para escapar de um predador, para alcançar uma presa). Como resultado, os principais receptores e o cérebro estavam na frente do corpo.

Animais multicelulares bilateralmente simétricos dominaram nos últimos 600-535 Ma. Eles se tornaram finalmente dominantes na fauna da Terra após a "explosão cambriana". Antes disso, entre os representantes da fauna vendiana, predominavam formas radialmente simétricas e animais peculiares que possuíam a “simetria de reflexão deslizante”, por exemplo, charnia.

Entre os animais modernos, apenas esponjas e ctenóforos parecem ter simetria radial primária; embora os cnidários sejam animais radialmente simétricos, a simetria nos pólipos de coral é geralmente bilateral. De acordo com dados moleculares modernos, a simetria nos cnidários foi provavelmente inicialmente bilateral, e a simetria radial inerente aos medusozoários é secundária.

V. N. Beklemishev em seu trabalho clássico deu uma análise detalhada dos elementos de simetria e uma classificação detalhada dos tipos de simetria de protistas. Entre as formas corporais características desses organismos, ele distinguiu o seguinte:

anaxon - por exemplo, na ameba (assimetria completa);
esférico (simetria esférica, há um centro de simetria no qual um número infinito de eixos de simetria de uma ordem infinitamente grande se cruzam) - por exemplo, em muitos esporos ou cistos;
poliaxon indefinidamente (há um centro de simetria e um número finito, mas indefinido de eixos e planos) - muitos girassóis;
poliaxônio correto (um número estritamente definido de eixos de simetria de uma certa ordem) - muitos radiolários;
stauraxon (monaxon) homopolar (há um eixo de simetria com pólos equivalentes, ou seja, interceptado no centro por um plano de simetria, no qual se encontram pelo menos dois eixos adicionais de simetria) - alguns radiolários;
monaxon heteropolar (há um eixo de simetria com dois pólos desiguais, o centro de simetria desaparece) - muitos radiolários e

"e subseção" "" publicamos o artigo "Por que existem destros? » Hoje vamos continuar o tema e considerar uma questão ainda mais global - porque simetria bilateral nos animais superiores e no homem? Por que não somos como hidras ou estrelas do mar? É possível tal desenvolvimento da evolução, quando os corpos terão simetria não bilateral? Estas são as perguntas que responderemos. Ao mesmo tempo, à pergunta feita no artigo anterior “Por que o hemisfério direito é responsável pelo lado esquerdo do corpo e o esquerdo pelo direito?”

Por que simetria bilateral? Você provavelmente conhece centenas de exemplos de tais corpos - estes são cavalos, cães, sapos, gatos - quase todos os vertebrados que você pegar serão bilateralmente simétricos. Mas por que? Seria bom ter uma simetria de cinco raios, como uma estrela do mar... Dizem que um novo indivíduo pode crescer a partir de um de seus raios arrancados... Talvez tivéssemos tal habilidade?...

Por que ocorre a simetria bilateral?

Resposta: Isso se deve ao movimento ativo no espaço. Vamos explicar em detalhes:

Algumas criaturas unicelulares e multicelulares vivem na coluna de água. A rigor, para eles não há conceitos de "direita-esquerda" e "cima-baixo", pois a força da gravidade é desprezível e o ambiente é o mesmo. Portanto, eles se parecem com uma esfera - agulhas e protuberâncias se projetam em todas as direções para aumentar a flutuabilidade. Um exemplo é a radiolaria:

Organismos multicelulares primitivos presos ao fundo vivem de maneira diferente. O "para cima" e o "para baixo" já estão lá, mas a probabilidade do aparecimento de presas ou predadores é a mesma de todos os lados. Isso cria simetria radial. Uma anêmona, uma hidra ou uma água-viva espalha seus tentáculos em todas as direções, os conceitos de "direita" e "esquerda" não são nada para eles.

Com o movimento mais ativo, surgem os conceitos de “frente” e “atrás”. Todos os principais órgãos dos sentidos vão para a frente, porque a probabilidade de um ataque ou presa é maior na frente do que atrás, e tudo o que já passou indiferentemente rastejado, nadou, correu e voou, não é tão significativo.

Um movimento ainda mais ativo implica um interesse uniforme tanto pelo que está à esquerda quanto pelo que está à direita. Há necessidade de simetria bilateral. Um exemplo que explica a dependência do ritmo de movimento e simetria são os ouriços-do-mar. As espécies que rastejam lentamente têm, como todos os equinodermos, simetria de raios.

No entanto, algumas espécies dominam a vida na areia do mar, na qual cavam e se movem com bastante rapidez. Exatamente de acordo com a regra descrita acima, sua concha esférica é achatada, esticada um pouco e se torna bilateralmente simétrica!

E agora o PRINCIPAL:

Em um animal bilateralmente simétrico, ambas as metades devem se desenvolver igualmente.

Afinal qualquer viés em uma direção ou outra é prejudicial.

Tudo é simples.

Se não houvesse cruzamento de nervos, e o hemisfério direito fosse responsável pelo lado direito do corpo:

O grau de desenvolvimento de cada uma das metades depende da carga. Imagine: por acaso, o lado direito do corpo do animal se move mais, os músculos crescem, o suprimento sanguíneo para o hemisfério direito é melhor (afinal, não há decussação dos nervos).

Quanto mais sangue, mais nutrição e mais desenvolvimento da metade direita do cérebro. Conseqüentemente, se não houvesse cruzamento de nervos, haveria uma enorme metade direita do corpo e um enorme hemisfério direito. Ao passo que a frágil metade esquerda do corpo com dor pela metade era controlada pelo minúsculo hemisfério esquerdo. Bem, ou vice-versa... Concordo, um híbrido seria nobre - e não sobrevivência.

Portanto, é mais fácil sobreviver quando o hemisfério direito controla a metade esquerda do corpo. Então a estimulação do hemisfério direito melhorará o lado esquerdo do corpo! Assim, o crescimento de uma das duas partes simétricas do corpo, por assim dizer, "puxa" a outra para trás, garantindo assim seu desenvolvimento coordenado uniforme.

Conclusão geral:

O movimento ativo cria simetria bilateral.

Portanto, se vivêssemos em outros corpos (hidras, águas-vivas, estrelas do mar etc.) e tivéssemos o mesmo estilo de vida ativo, teríamos novamente simetria bilateral.

Então aqui está, por mais triste que seja 🙂

A maioria dos zoólogos acredita que todos os organismos bilateralmente simétricos são descendentes de Radiata. O ponto é que os estágios iniciais de desenvolvimento de organismos bilateralmente simétricos (estágios de clivagem, blástula e gástrula) geralmente estão sujeitos à simetria radial, e a simetria bilateral é formada apenas mais tarde no desenvolvimento. Além disso, os animais radialmente simétricos são mais simples do que os bilateralmente simétricos: os ctenóforos e os cnidários não possuem sistema digestivo, circulatório e excretor.

Por muito tempo, todas as hipóteses sobre a origem dos animais bilateralmente simétricos baseavam-se apenas nos dados de anatomia comparada e embriologia. O método do paralelismo triplo (uma combinação de anatomia comparada, embriologia e paleontologia) introduzido por Haeckel poderia ser aplicado após a descoberta da fauna vendiana. Foi nessa época (entre 620 e 545 milhões de anos atrás) que ocorreu a formação da Bilateria. Na fauna vendiana, formas radialmente simétricas predominam sobre formas bilateralmente simétricas, e entre as últimas há muitas que podem ser consideradas formas de transição entre Radiata e Bilateria. As teorias da origem de animais bilateralmente simétricos podem ser divididas em vários grandes grupos: anatômicos comparativos, embriológicos, paleontológicos.

Anatômica comparativa. Ao longo de dois séculos, o Sran desenvolveu vários conceitos alternativos, que se baseiam em uma análise comparativa detalhada da estrutura de vários grupos b/n. 1. Hipóteses planulóides-turbelar. Os defensores dessas hipóteses (Graf, Beklemishev, Ivanov) assumiram que os ancestrais da bilateria eram organismos semelhantes a parênquimas ou plânulas. Esses organismos nadaram primeiro na coluna de água com a ajuda de cílios, depois afundaram no fundo. Um estilo de vida bentônico ativo contribuiu para a formação da simetria bilateral. Os Bilateria primários eram organismos muito simples: não tinham intestino e celoma. Entre os que vivem hoje, são os vermes ciliares (mais precisamente, a turbelária sem intestino Acoela), de onde se originaram todos os outros grupos de bilateria. 2. Hipóteses arquicelomáticas. Apoiadores - Masterman, Remane, Ultrich - assumiram que os ancestrais da Bilateria eram cavidades intestinais de quatro feixes, cuja cavidade gástrica era dividida por partições em 4 câmaras. Esses pólipos começaram a rastejar na boca, que se transformou no lado ventral. No curso das transformações, o todo acabou sendo subdividido em três seções: pré-oral, perioral e tronco. Entre os organismos modernos, os mais próximos são os organismos celômicos não segmentados (sipunculídeos, braquiópodes, foronídeos, hemicordados). De acordo com os defensores desta hipótese, todos os Bilateria não celômicos perderam o todo, e alguns (vermes chatos) também o intestino. 3. Hipóteses metaméricas. Apoiadores - Beneden, Snodgrass, criado Bilateria de corais multi-feixe. O arranjo circular das câmaras da cavidade intestinal em formas radialmente simétricas se transformou no metamerismo da Bilateria primária, e os tentáculos dispostos em círculo se transformaram em apêndices metaméricos laterais - parapódios ou membros. Embriológico. Os bilateria apresentam dois tipos de clivagem: espiral (anelídeos, moluscos) e radial (Lophophorata e Deuterostomia). A localização das células em um ovo esmagado em ambos os tipos de esmagamento está sujeita à simetria de 4 feixes. Esse arranjo de células permite a formação de uma blástula radialmente simétrica, que é o primeiro estágio larval da Bilateria primitiva. A formação da simetria bilateral começa na Bilateria primitiva somente após o estágio de gástrula. Isso acontece através do crescimento de um dos setores da gástrula, que se tornará o lado dorsal da larva. Como resultado, a posição relativa do órgão aboral e do blastóporo muda. O órgão aboral desliza para frente e o lado blastoporal acaba sendo ventral (isso é típico para a maioria dos Bilateria, exceto para os cordados, nos quais o lado blastoporal se torna o fundo, pois os cordados são Bilateria invertidos). Assim, os dados da embriologia clássica indicam que o lado ventral de animais bilateralmente simétricos é uma conseqüência do lado blastoporal. Em outras palavras, Bilateria rasteja em um blastóporo alongado, enquanto a boca e o ânus são derivados das bordas anterior e posterior do blastóporo. Paleontológico. A organização de alguns Bilateria Vendian apresenta características de formas transicionais de radialmente simétricas para bilateralmente simétricas. Assim, os jovens Dickinsonia têm simetria radial: seus segmentos estão dispostos radialmente em torno de um eixo perpendicular ao plano do organismo. Na Dickinsonia adulta, os segmentos são dispostos um após o outro. Em muitos casos, vê-se claramente que as protuberâncias metaméricas do intestino não estão separadas de sua parte mediana. Uma vez que uma boca e ânus bem definidos não podem ser encontrados em bilaterianos vendianos, é possível que em várias formas os intestinos se comunicassem com o meio ambiente por uma boca alongada. Pode-se supor que a Bilateria Vendian ainda permaneceu celenterados, embora já tivessem simetria bilateral, que se formou sob a influência de um estilo de vida móvel na parte inferior. Origem mais provávelBilateria. A combinação das abordagens da anatomia comparada clássica, embriologia e paleontologia permite apresentar a origem da Bilateria da seguinte forma. No período vendiano, havia uma extensa fauna de celenterados radialmente simétricos, alguns dos quais passaram a rastejar ao longo do substrato no lado oral. Essa natureza da locomoção determinou a formação de simetria bilateral nesses organismos. Os Vendian Bilateria, provavelmente, ainda não eram animais de três camadas, mas mantinham a organização de celenterados bilateralmente simétricos. Isso significa que sua cavidade intestinal pode ser conectada ao ambiente externo por uma longa boca em forma de fenda que se estende ao longo do lado ventral. Esses celenterados bilateralmente simétricos tornaram-se os ancestrais dos animais fanerozóicos de três camadas. Ao mesmo tempo, o blastóporo em forma de fenda se fechou no meio e as bolsas gástricas se separaram do intestino tubular central.

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Entre os elementos de simetria, destacam-se:

plano de simetria - um plano que divide um objeto em duas metades iguais (simétricas em espelho);
eixo de simetria - uma linha reta, quando girada em torno da qual em algum ângulo menor que 360 o, o objeto coincide consigo mesmo;
centro de simetria - um ponto que divide ao meio todas as linhas retas que conectam pontos semelhantes de um objeto.

Além desses elementos de simetria geométrica, destacam-se os biológicos:

Tipos de simetria

Objetos biológicos têm os seguintes tipos de simetria:

simetria esférica - simetria em relação a rotações no espaço tridimensional através de ângulos arbitrários.
simetria axial (simetria radial, simetria rotacional de ordem indefinida) - simetria em relação a rotações através de um ângulo arbitrário em torno de um eixo.
- simetria rotacional da enésima ordem - simetria em relação às rotações através de um ângulo de 360 ° / n em torno de qualquer eixo.
simetria bilateral (bilateral) - simetria relativa ao plano de simetria (simetria de reflexão espelhada).
translacional simetria - simetria com respeito a deslocamentos do espaço em qualquer direção para uma certa distância (seu caso particular em animais é o metamerismo (biologia)).
assimetria triaxial - falta de simetria ao longo dos três eixos espaciais.