ЧТО ТАКОЕ РАДИАЛЬНАЯ СИММЕТРИЯ? (С ПРИМЕРАМИ) - БИОЛОГИЯ - 2025

Радиальная симметрия , называемая также actinomorphous, линейные или регулярным, симметрия , которая напоминает конус или диск , который является симметричным относительно центральной оси. Животные, обладающие радиальной симметрией, симметричны относительно оси, идущей от центра ротовой поверхности, где расположен рот, к центру противоположного или аборального конца.

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

Источник: Pixabay.com

Радиальная симметрия проявляется у сидячих организмов (без поддерживающего или фиксированного органа), таких как морской анемон, плавающих организмов, таких как медузы, и медленно движущихся организмов, таких как морские звезды. Почти все медузы имеют четыре радиальных канала и, как полагают, обладают радиальной симметрией.

Радиальная симметрия обычно связана с предложением вознаграждений за опыление: полное кольцо нектарной ткани вокруг основания яичника или ряд отдельных нектарников в зависимости от количества присутствующих лепестков плюс масса центральных пыльников.

Радиальные цветы обеспечивают легкий доступ для посетителей и могут служить пищей для различных насекомых, в том числе жуков, чешуекрылых и мух, которые больше предпочитают этот тип цветов.

Способ питания насекомых варьируется от вида к виду. Некоторые делают это неорганизованно, просто приземляются и кормятся. Другие (пчелы) более организованы и тщательно и методично работают с нектарным кольцом: они совершают полный круг вокруг всех лепестков по порядку, прежде чем удалиться.

Из чего он состоит?

Радиальная симметрия - это то, что наблюдается, когда воображаемая линия проходит через любую плоскость, через центральную ось тела, она делится на две равные половины.

У животных, обладающих этой симметрией, нет брюшной, спинной, головы, хвостовой или хвостовой области. Другими словами, у этих существ нет ни правой стороны, ни левой стороны, ни передней, ни задней, ни верхней или нижней поверхности.

Обычно они неподвижны: кишечнополостные (гидра), гребневики и иглокожие. Когда организм радиально симметричен, он выглядит как торт, который при разрезании состоит из почти одинаковых частей.

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

Радиальная симметрия использовалась в биномиальной систематике животных в качестве ориентира для классификации видов Radiata (животных с радиальной симметрией). Этот класс был частью классификации животного мира, сделанной Джорджем Кювье.

Особые формы радиальной симметрии

Тетрамеризм

Это симметрия четырех лучей или каналов в радиальной плоскости тела, представленная медузами.

Пентамеризм, пятиугольная или пятиугольная симметрия

Человек разделен на пять частей вокруг центральной оси с расстоянием между ними 72 °.

Иглокожие, такие как морские звезды, ежи и морские лилии, являются примерами пентамеризма - пять рук, расположенных вокруг рта. У растений пентамерная или пятикратная радиальная симметрия ценится в расположении лепестков и у плодов с семенами.

Гексамерия или гексарадиальная симметрия

Строения организмов имеют план тела из шести частей. В эту группу входят кораллы Hexacorallia с шестикратными полипами внутренней симметрии и шестикратными щупальцами, а также морские анемоны Anthozoa.

Октамеризм или октарадиальная симметрия

Деление организма на восемь частей. Здесь расположены кораллы подкласса Octocorallia, имеющие полипы с восемью щупальцами и октамерную радиальную симметрию. Отдельный случай - осьминог, который, несмотря на восемь рук, демонстрирует двустороннюю симметрию.

Примеры радиальной симметрии

Актиноморфные цветы - это цветы с радиальной симметрией, которые выглядят одинаково с любого направления, что облегчает распознавание образов. Лепестки и чашелистики практически идентичны по форме и размеру, и при разделении любой из их плоскостей останутся равные части.

Многие цветы, например одуванчики и нарциссы, радиально симметричны.

Животные, принадлежащие к типу Cnidaria и Echinodermata, радиально симметричны, хотя многие актинии и некоторые кораллы имеют двустороннюю симметрию благодаря наличию простой структуры - сифоноглифа.

Некоторые из этих экземпляров имеют нерадиальные части, такие как щелевидные глотки морских анемонов, которые также часто присутствуют у некоторых животных.

В качестве личинки маленькая морская звезда выглядит совершенно иначе, чем звезда, напоминая инопланетный космический корабль с кончиками щупалец, торчащими из центрального колокола.

Во взрослом возрасте большинство морских звезд обладают пятисторонней симметрией (пентамерная радиальная симметрия). Он может двигаться в разных направлениях, руководствуясь любой из пяти рук. Если бы каждую из пяти рук можно было согнуть, каждая половина была бы расположена точно поверх другой.

Пример использования: морская звезда

Исследования Чэнчэн Цзи и Лян Ву из Китайского сельскохозяйственного университета показали, что морские звезды могут иметь скрытые двусторонние тенденции, которые проявляются во время стресса.

На личиночной стадии этот вид имеет голову и явно двусторонний. Их пятисторонняя симметрия проявляется только когда они вырастают, но Джи и Ву считают, что морские звезды никогда не забывают свое двустороннее начало.

В ходе эксперимента ученые подвергли более тысячи экземпляров различным ситуациям, чтобы понаблюдать за их реакцией. Первый тест заключался в перемещении животных в новое место и наблюдении за тем, какие руки они использовали.

Другое испытание заключалось в переворачивании тел, и было замечено, что, будучи перевернутыми, звезды прижимаются двумя руками к земле для поддержки, а затем они двигаются с противоположной стороны, чтобы повернуться и остаться на месте.

Наконец, звезды были помещены на мелководье и им на спину вылита раздражающая жидкость, и животные сразу же удалились, используя руки для движения.

Тесты показали, что морские звезды обладают скрытой двусторонней симметрией и перемещаются в выбранных направлениях. Этот тип реакции очевиден, когда они находятся в стрессовых ситуациях, например, когда им приходится бежать или повернуться, чтобы восстановить свое положение. Если у них есть предпочтительное направление, они могут быстрее принимать решения во время опасности.

Различия между радиальной и двусторонней симметрией

В природе существует большое разнообразие цветов, которые подразделяются на две основные формы: цветы радиальной или актиноморфной симметрии (жасмин, роза, гвоздика, лилия) и цветы двусторонней или зигоморфной симметрии (орхидеи).

Наблюдения, сделанные на ископаемых цветах, 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 естественный отбор, по-видимому, предпочитает условие двусторонней симметрии радиальной.

Наблюдение за эволюцией формы цветов указывает на то, что насекомые-опылители предпочитают цветы с двусторонней симметрией, поэтому этот тип симметрии является предпочтительным с точки зрения эволюции.

Учиться с

Хосе Гомес и его команда из Университета Гранады в Испании использовали 300 растений вида Erysimum mediohispanicum, типичного для юго-восточных гор Испании. Это растение имеет особую особенность: на одном и том же растении образуются цветки радиальной симметрии и цветки двусторонней симметрии.

Первым шагом исследования была идентификация насекомых-опылителей в результате 2000 отдельных наблюдений, каждое из которых длилось одну минуту.

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

Чтобы определить, какой тип цветка предпочитают насекомые, была использована техника, известная как геометрическая морфометрия: измерение трехмерной формы цветов для определения того, является ли их симметрия радиальной или двусторонней.

Последующий анализ результатов показал, что жуки предпочитают цветки двусторонней симметрии, проявляя их определяющую роль в естественном отборе. Кроме того, было замечено, что цветки с двусторонней симметрией дают больше семян и больше дочерних растений.

По-видимому, предпочтение двусторонней симметрии перед радиальной связано с расположением лепестков, облегчающим посадку насекомых на цветок.

Ссылки

1. Симметрия, биологическая, из Колумбийской электронной энциклопедии (2007).
2. Альтерс, С. (2000). Биология: понимание жизни. Лондон: Jones and Bartlett Publishers Inc.
3. Балтер, М. (2006). Сила опылителей Эволюция цветов. Наука.
4. Кумар, В. (2008). Банк вопросов по биологии для класса XI. Нью-Дели: Макгроу-Хилл.
5. Nitecki, MH, Mutvei H. и Nitecki, DV (1999). Рецептакулиты: филогенетические дебаты по проблемному таксону ископаемых. Нью-Йорк: Спрингер.
6. Уилмер, П. (2011). Опыление и цветочная экология. Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета.
7. Йонг, Э. (2012). Морские звезды идут пятью путями, но в стрессовом состоянии двояко. Обнаружить.