Двусторонней симметрией обладают: Двусторонней симметрией обладают:а)амеба б)гидра в)планария г)медуза — Школьные Знания.com

    Характерные признаки Трехслойные животные Двусторонняя симметрия тела [c.79]

    Тип плоских червей разделяют на три класса представители двух классов ведут исключительно паразитический образ жизни, тогда как третий класс, наиболее типичный, объединяет свободноживущие формы.

    Внешнее строение большинства активных животных характеризуется двусторонней симметрией. Асимметричное животное ие способно к эффективным направленным перемещениям в пространстве. В большинстве слутаев двусторонняя симметрия разных видов может рассматриваться как признак, унаследованный ими от общего предка. Известно, одиако, несколько случаев, когда внешняя двусторонняя симметрия возникала у потомков асимметричных животных в результате нх возвращения к активному образу жизни.

    В процессе эволюции брюхоногие моллюски выработали спирально закрученную раковину и стали асимметричными. Мы не будем останавливаться н причинах этого явления. Здесь важно другое. Несколько семейств из классу брюхоногих, объединяемые названием голые слизни, и две группы морских брюхоногих (голожаберные и часть крылоногих) утратили раковину и стали более активными, причем их строение вновь приобрело двустороннюю симметрию (рис. 28). Одиако расположение внутренних органов вернулось к исходной симметрии лишь у некоторых голожаберных, да и то не полностью. Что-касается всех остальных, то они полностью сохранили внутреннюю асимметрию своих предков, или даже (крылоногие) усложнили ее. 

    Характерные признаки Трехслойные целомические животные Метамерия, двусторонняя симметрия [c.92]

    СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ЧАСТЕЙ ТЕЛА. Разделение труда, которое у членистоногих выражено значительно сильнее, чем у аннелид, содействовало развитию четко оформленных частей тела, а именно головы и во многих случаях груди и брюшка. На голове расположены сенсорные рецепторы, такие как глаза и антенны, а также придатки, помогающие добывать пищу. У животных с двусторонней симметрией передний конец (голова) первым из всех частей тела приходит в контакт с новым ок- 

    Трехслойные целомические животные Двусторонняя симметрия [c.100]

    В последние годы латерализация функций была обнаружена у целого ряда животных — не только позвоночных, но и беспозвоночных. С некоторыми примерами мы уже встречались. Вполне возможно, что тенденция к латерализации присуща всякому животному с двусторонней симметрией тела и мозга. [c.351]

    В большинстве случаев короткие сети печей имеют двустороннюю симметрию, а именно Ма,Ь=Мьс>Мса-Если при этом собственные индуктивные сопротивления фаз равны, то одна из край, них фаз будет мертвой , вторая крайняя — дивой , средняя фаза будет нормальной и ее мощность — равной среднему арифметическому от мощностей крайних фаз.

    Моллюски, как правило, характеризуются двусторонней симметрией тела и отсутствием сегментации, однако у брюхоногих развилась асимметрия, а у панцирных, желобчатобрюхих и моно-плакофор сохранилась сегментация. Тело моллюсков образовано головой, туловищем и ногой. На голове расположено ротовое отверстие, а у многих —также щупальца и пара глаз у двустворчатых головы нет. Туловище образует складку — мантию, которая у большинства форм выделяет раковину. У брюхоногих раковина спирально закручена, а у голых слизней она недоразвита или отсутствует. Передний отдел кишечника включает ротовую полость (иногда с челюстями), глотку с теркой (радулой) и слюнными железами, а также пищевод. Основные процессы пищеварения происходят в печени. [c.83]

    Двусторонняя симметрия обычна для растений и животных-и унаследована от минералов [c.189]

    В зиготах асцидий, земноводных и других животных также установлены значительные перемещения цитоплазмы, в результате чего определяются участки, из которых в дальнейшем развиваются те или иные органы и ткани. В это же время появляется ярко выраженная двусторонняя симметрия. Установлено, что и в зиготе млекопитающих и человека также до начала дробления происходит дифференциация цитоплазмы и появляется билатеральная симметрия яйца.  [c.166]

    Термин bilateral symmetry (буквально двусторонняя симметрия ) переведен как зеркальная симметрия в соответствии с терминологией, принятой в математике, физике и химии, В качестве эквивалента в биологии используется термин билатеральная симметрия , — перев. [c.18]

    Взрослые иглокожие характеризуются пятилучевой радиальной симметрией, и может показаться, что оии родственны примитивным книдарням. Однако личинки иглокожих обладают двусторонней симметрией, и, таким образом, ие следует придавать принципиального значения радиальной организации тела взрослых форм. [c.53]

    Большинство ферментов способно безошибочно различать правую н левую стороны молекулы органического субстрата даже в том случае, если последняя обладает строгой двусторонней симметрией. Прежде чем обсуждать далее этот факт, мы должны ознакомиться с системой обозначения двух идентичных групп, расположенных у атома углерода вместе с вумя другими, неидентичными группами [44] Рассмотрим углеродный атом 2 яблочной кислоты око ю которого расположены два атома водорода и две другие группы [c. 44]

    Планария РШпапа) — свободноживущий плоский червь, обитающий в пресноводных речках и прудах. Днем планария прячется под камнями, а ночью охотится. Она окрашена в черный цвет и достигает в длину 15 мм. У планарии удлиненное, сильно сплющенное тело с относительно широкой передней головой и заостренным задним концом. На голове с дорсальной стороны расположена пара глаЗ. Для планарии характерна двусторонняя симметрия, что связано с ее активным образом жизни (рис. 2.49). [c.80]

    В случае, если индуктив.пость средней фазы Ььъ оказывается меньшей, чем у крайней, и печь обладает двусторонней симметрией, мощность средней фазы уже не равна среднему арифметическому от мощностей двух крайних фаз и риближается по величине к дикой фазе (это, в частности, имеет место иа печах типа ДСП-80). [c.21]

    Отнесение насекомых к разделу Bilateria определяется билатеральной (двусторонней) симметрией их тела. Ее возникновение в противоположность радиально симметрии кишечнополостных обусловлено приобретением способности к сохранению ориентации организма в направлении поступательного движения. Вполне понятно, что активное поступательное движение требует участия мышц, которые у всех Bilateria развиваются из мезодермы — третьего зародышевого листка, поэтому их можно считать трехслойными, противопоставляя двухслойным кишечнополостным, имеющим лишь два листка — эктодерму и энтодерму. [c.55]

    Двусторонняя симметрия, столь обычная для растений , беспозвоночных и позвоночных животных, унаследована от минералов. Кристаллы кальцита образуют, как их называют минералоги, двойниковые кристаллы с двусторонней симметрией (рис. 12.1). Мы считаем, что этот тип симметрии, свойственный многим минералам, лежит в основе двусторонней симметриш биологических объектов. [c.189]

    Школами Баура и Штуббе проведены обширные исследования мутаций у растения Antirrhinum (львиный зев). У этого айда мутация одного гена изменяет двустороннюю симметрию [c.192]

    Моррис замечает, что повышенный интерес к различным деталям может мешать правильному компонированию, причем даже капуцины обладают чувством ритма и равновесия. Опыты Ренша показали, что при выборе карт с рисунком непрерывность линии, радиальная или двусторонняя симметрия, повторение одинаковых компонентов в рисунке (ритм) играли решающую роль в выборе карт в ходе вышеописанного опыта . [c.115]

Симметрия I также Двусторонняя симметрия

    Самки бескрылы и, как правило, неподвижны, что придает им сходство с мелкими вздутиями и наростами на коре пораженных растений. Несегментированные, без обособленных отделов тела, они нередко утрачивают двустороннюю симметрию и органы, связанные с активным существованием. Для них характерна гипертрофия колющих стилетов, погружаемых глубоко в ткани растений, а также яичников, заполняющих всю полость тела. Снаружи самки облечены щитками и покрыты выделениями кожных желез, часто застывающими в виде очень прочного панциря. Эти средства пассивной защиты отличают подотряд, определение видов которого проводят исключительно по самкам. [c.67]

    В зиготах асцидий, земноводных и других животных также установлены значительные перемещения цитоплазмы, в результате чего определяются участки, из которых в дальнейшем развиваются те или иные органы и ткани. В это же время появляется ярко выраженная двусторонняя симметрия. Установлено, что и в зиготе млекопитающих и человека также до начала дробления происходит дифференциация цитоплазмы и появляется билатеральная симметрия яйца. [c.166]

    В напорных и дренажных каналах плоскокамерного модуля реализуется двумерное течение газа с односторонним или двусторонним отсосом или вдувом при этом канал может быть ориентирован горизонтально или вертикально. В рулонных модулях кривизна канала не слишком велика, и в первом приближении можно использовать модели двумерного течения, однако следует учесть меняющуюся ориентацию стенок канала относительно вектора силы, связанной с гравитацией. В трубчатых и половолоконных элементах внутренний канал обладает симметрией тела вращения, течение в них также двумерно. Внешняя цилиндрическая поверхность элемента омывается потоком газа, возникает задача массообмена на проницаемых поверхностях, образованных пучком трубок. Следует отметить, что свободноконвективное движение (возникающее при потере устойчивости двумерного вынужденного движения вследствие концентрационной неоднородности плотности среды) в общем случае усложняет течение газа, делает его трехмерным. [c.121]

Цветки с двусторонней симметрией быстро сориентировались после переворота

W. Scott Armbruster, Nathan Muchhala / New Phytologist, 2020

Способность цветка вернуться в прежнее положение после повреждения или изменения положения в пространстве зависит от типа его симметрии, сообщается в New Phytologist. Двусторонне-симметричные цветки в большинстве своем могут восстановить нужную ориентацию, а имеющие звездчатую форму редко обладают такой способностью. Вероятно, это связано с тем, что для успешного опыления двусторонне-симметричный цветок должен находиться в определенном положении, а для прочих оно не так важно.

Чтобы животное-опылитель перенесло пыльцу с одного цветка на другой, необходимо, чтобы элементы этого цветка (тычинки и так далее) занимали определенные положения друг относительно друга. Например, если нектарники будут расположены ко входу ближе, чем пыльники, то до вторых опылитель вряд ли доберется, так как ему нужна не пыльца, а нектар. Не менее важно место пестиков в цветке: если они повернуты неправильно, они могут не соприкоснуться с теми частями тела опылителя, на которых есть пыльца. Имеет значение и положение всего цветка: если опылитель не заметит его или не распознает как подходящий объект, переноса пыльцы не произойдет.

Особенно большую роль ориентация играет для двусторонне-симметричных — зигоморфных цветков, присущих бобовым, орхидеям, аконитам и другим. У них можно отличить левую и правую часть, верх и низ. Цветки некоторых орхидей имитируют самок определенных видов насекомых-опылителей, и возможно, что самец не среагирует на такой цветок, если он будет перевернут. У актиноморфных цветков (как у тюльпана, капусты или магнолии), через которые можно провести больше одной плоскости симметрии, верх и низ не отличаются, и их положение в пространстве должно быть не так критично.

Поэтому Уильям Скотт Армбрустер (William Scott Armbruster) из Портсмутского университета и Натан Мучала (Nathan Muchhala) из Университета Миссури-Сент Луис предположили, что способность растений восстанавливать изначальное положение цветков или их отдельных частей после несмертельного повреждения (например, по растению кто-то прошелся или погнул его) зависит от типа симметрии цветка: у зигоморфных она развита сильнее, у актиноморфных — слабее.

Они проверили это предположение на 23 видах цветковых растений из Австралии, Европы и обеих Америк. В ряде случаев ботаники наблюдали за тем, что происходит с цветками и соцветиями после того, как их подвинули или помяли в естественной среде. Над несколькими видами ученые сами проводили опыты: вращали или привязывали соцветия, отдельные цветки или их части (тычинки и пестики) так, чтобы те отклонялись от своего естественного положения на 45 или 90 градусов.

Исследователи вычисляли для каждого соцветия или цветка точность опыления (adaptive pollination accuracy) — соответствие положения частей идеальному для данного вида. Эту процедуру проводили до смещения экспериментальных объектов и через несколько часов и суток после него. Те цветки, которые приближались к изначальному положению, восстанавливали свой показатель точности опыления. Если это происходило, то обычно за 1–2 дня, но иногда быстрее.

Борец живокостнолистный (Aconitum delphinifolium), соцветие которого повернули горизонтально, меняет положение цветков на изначальное, вертикальное. (b) Через 16 часов после привязывания. (c) Через сутки после привязывания.

W. Scott Armbruster, Nathan Muchhala / New Phytologist, 2020

(a) Пальчатокоренник Фукса (Dactylorhiza fuchsii) привязали так, чтобы соцветие оказалось в горизонтальном положении. (b) Положение того же соцветия через 21 час после привязывания. В данном случае двигается вся ось соцветия, а не отдельные цветки.

W. Scott Armbruster, Nathan Muchhala / New Phytologist, 2020

Авторы считают, что восстановление положения соцветий, цветков и их частей после насильственного смещения — важная особенность поведения растений, механизмы которой стоит изучить подробнее, в том числе в эволюционном контексте. Например, выяснилось, что чем моложе цветок, тем быстрее и точнее он возвращается в начальное положение. В этом авторы видят эволюционный смысл: молодые цветки, скорее всего, еще не опылены, поэтому для них верная ориентация особенно критична. Кроме того, они предполагают, что у некоторых растений шел отбор на длинные цветоножки потому, что они быстрее могут выгнуться или повернуться в необходимое положение.

Чаще всего растения опыляются насекомыми. Эти животные замечают такие особенности цветков, которые недоступны человеческим органам чувств. Так, шмели ориентируются на распределение запаха по лепесткам одного венчика (оно неравномерно) и на его тепловой узор. По этим и совокупности других признаков насекомые могут выбрать цветок, из которого выгоднее всего взять нектар.

Светлана Ястребова

Симметрия — Википедия

Симме́три́я (др.-греч. συμμετρία = соразмерность; от συμ- — совместно + μετρέω — меряю), в широком смысле — соответствие, неизменность (инвариантность), проявляемые при каких-либо изменениях, преобразованиях (например: положения, энергии, информации, другого). Так, например, сферическая симметрия тела означает, что вид тела не изменится, если его вращать в пространстве на произвольные углы (сохраняя одну точку на месте). Двусторонняя симметрия означает, что правая и левая сторона относительно какой-либо плоскости выглядят одинаково.

Отсутствие или нарушение симметрии называется асимметри́ей или аритмией.^[1]

Общие симметрийные свойства описываются с помощью теории групп.

Симметрии могут быть точными или приближёнными.

Симметрия в геометрии[править]

Геометрическая симметрия — это наиболее известный тип симметрии для многих людей. Геометрический объект называется симметричным, если после того как он был преобразован геометрически, он сохраняет некоторые исходные свойства. Например, круг повёрнутый вокруг своего центра будет иметь ту же форму и размер, что и исходный круг. Поэтому круг называется симметричным относительно вращения (имеет осевую симметрию). Виды симметрий, возможных для геометрического объекта, зависят от множества доступных геометрических преобразований и того, какие свойства объекта должны оставаться неизменными после преобразования.

Виды геометрических симметрий:

Зеркальная симметрия[править]

Зеркальная симметрия или отражение — движение евклидова пространства, множество неподвижных точек которого является гиперплоскостью (в случае трехмерного пространства — просто плоскостью). Термин зеркальная симметрия употребляется также для описания соответствующего типа симметрии объекта, то есть, когда объект при операции отражения переходит в себя. Это математическое понятие в оптике описывает соотношение объектов и их (мнимых) изображений при отражении в плоском зеркале. Проявляется во многих законах природы (в кристаллографии, химии, физике, биологии и т. д., а также в искусстве и искусствоведении).

Осевая симметрия[править]

Фигура называется симметричной относительно прямой А, если для каждой точки фигуры симметричная ей точка относительно прямой А также принадлежит этой фигуре.

Вращательная симметрия[править]

Вращательная симметрия — термин, означающий симметрию объекта относительно всех или некоторых собственных вращений m-мерного евклидова пространства. Собственными вращениями называются разновидности изометрии, сохраняющие ориентацию. Таким образом, группа симметрии, отвечающая вращениям, есть подгруппа группы E⁺(m) (см. Евклидова группа).

Трансляционная симметрия может рассматриваться как частный случай вращательной — вращение вокруг бесконечно-удалённой точки. При таком обобщении группа вращательной симметрии совпадает с полной E⁺(m). Такого рода симметрия неприменима к конечным объектам, поскольку делает всё пространство однородным, однако она используется в формулировке физических закономерностей.

Совокупность собственных вращений вокруг фиксированной точки пространства образуют специальную ортогональную группу SO(m) — группу ортогональных матриц m×m с определителем, равным 1. Для частного случая m = 3 группа носит специальное название — группа вращений.

В физике инвариантность относительно группы вращений называется изотропностью пространства (все направления в пространстве равноправны) и выражается в инвариантности физических законов, в частности, уравнений движения, относительно вращений. Теорема Нётер связывает эту инвариантность с наличием сохраняющейся величины (интеграла движения) — углового момента.

Центральная симметрия[править]

Центра́льной симме́трией (иногда центра́льной инве́рсией) относительно точки A называют преобразование пространства, переводящее точку X в такую точку X′, что A — середина отрезка XX′. Центральная симметрия с центром в точке A обычно обозначается через , в то время как обозначение можно перепутать с осевой симметрией. Фигура называется симметричной относительно точки A, если для каждой точки фигуры симметричная ей точка относительно точки A также принадлежит этой фигуре. Точка A называется центром симметрии фигуры. Говорят также, что фигура обладает центральной симметрией. Другие названия этого преобразования — симметрия с центром A. Центральная симметрия в планиметрии является частным случаем поворота, точнее, является поворотом на 180 градусов.

Скользящая симметрия[править]

Скользящая симметрия — изометрия евклидовой плоскости. Скользящей симметрией называют композицию симметрии относительно некоторой прямой и переноса на вектор, параллельный (этот вектор может быть и нулевым). Скользящую симметрию можно представить в виде композиции 3 осевых симметрий (теорема Шаля).

Симметрии в физике[править]

В теоретической физике поведение физической системы описывается некоторыми уравнениями. Если эти уравнения обладают какими-либо симметриями, то часто удаётся упростить их решение путём нахождения сохраняющихся величин (интегралов движения). Так, уже в классической механике формулируется теорема Нётер, которая каждому типу непрерывной симметрии сопоставляет сохраняющуюся величину. Из неё, например, следует, что инвариантность уравнений движения тела с течением времени приводит к закону сохранения энергии; инвариантность относительно сдвигов в пространстве — к закону сохранения импульса; инвариантность относительно вращений — к закону сохранения момента импульса.

Суперсимметрия[править]

Суперсимме́трия или симме́трия Ферми́ — Бозе́ — гипотетическая симметрия, связывающая бозоны и фермионы в природе. Абстрактное преобразование суперсимметрии связывает бозонное и фермионное квантовые поля, так что они могут превращаться друг в друга. Образно можно сказать, что преобразование суперсимметрии может переводить вещество во взаимодействие (или в излучение), и наоборот.

По состоянию на начало 2009 года суперсимметрия является физической гипотезой, не подтверждённой экспериментально. Совершенно точно установлено, что наш мир не является суперсимметричным в смысле точной симметрии, так как в любой суперсимметричной модели фермионы и бозоны, связанные суперсимметричным преобразованием, должны обладать одинаковыми массой, зарядом и другими квантовыми числами (за исключением спина). Данное требование не выполняется для известных в природе частиц. Предполагается, тем не менее, что существует энергетический лимит, за пределами которого поля подчиняются суперсимметричным преобразованиям, а в рамках лимита — нет. В таком случае частицы-суперпартнёры обычных частиц оказываются очень тяжёлыми по сравнению с обычными частицами. Поиск суперпартнёров обычных частиц — одна из основных задач современной физики высоких энергий. Ожидается, что Большой адронный коллайдер^[2] сможет открыть и исследовать суперсимметричные частицы, если они существуют, или поставить под большое сомнение суперсимметричные теории, если ничего не будет обнаружено.

Трансляционная симметрия[править]

Трансляционная симметрия — тип симметрии, при которой свойства рассматриваемой системы не изменяются при сдвиге на определённый вектор, который называется вектором трансляции. Например, однородная среда совмещается сама с собой при сдвиге на любой вектор, поэтому для неё свойственна трансляционная симметрия.

Трансляционная симметрия свойственна также для кристаллов. В этом случае векторы трансляции не произвольны, хотя их существует бесконечное число. Среди всех векторов трансляций кристаллической решётки можно выбрать 3 линейно независимых таким образом, что любой другой вектор трансляции был бы целочисленно-линейной комбинацией этих трёх векторов. Эти три вектора составляют базис кристаллической решётки.

Теория групп показывает, что трансляционная симметрия в кристаллах совместима только с поворотами на углы θ=2π/n, где n может принимать значения 1, 2, 3, 4, 6.

При повороте на углы 180, 120, 90, 60 градусов положение атомов в кристалле не меняется. Говорят, что кристаллы имеют ось вращения n-го порядка.^{[уточнить]}

Перенос в плоском четырёхмерном пространстве-времени не меняет физических законов. В теории поля трансляционная симметрии, согласно теореме Нётер, соответствует сохранению тензора энергии-импульса. В частности, чисто временные трансляции соответствуют закону сохранения энергии, а чисто пространственные сдвиги — закону сохранения импульса.

Симметрии в биологии[править]

Симметрия в биологии — это закономерное расположение подобных (одинаковых, равных по размеру) частей тела или форм живого организма, совокупности живых организмов относительно центра или оси симметрии. Тип симметрии определяет не только общее строение тела, но и возможность развития систем органов животного. Строение тела многих многоклеточных организмов отражает определённые формы симметрии. Если тело животного можно мысленно разделить на две половины, правую и левую, то такую форму симметрии называют билатеральной. Этот тип симметрии свойственен подавляющему большинству видов, а также человеку. Если тело животного можно мысленно разделить не одной, а несколькими плоскостями симметрии на равные части, то такое животное называют радиально-симметричным. Этот тип симметрии встречается значительно реже.

Асимметрия — отсутствие симметрии. Иногда этот термин используется для описания организмов, лишённых симметрии первично, в противоположность диссимметрии — вторичной утрате симметрии или отдельных её элементов.

Понятия симметрии и асимметрии альтернативны. Чем более симметричен организм, тем менее он асимметричен и наоборот. Небольшое количество организмов полностью асимметричны. При этом следует различать изменчивость формы (например у амёбы) от отсутствия симметрии. В природе и, в частности, в живой природе симметрия не абсолютна и всегда содержит некоторую степень асимметрии. Например, симметричные листья растений при сложении пополам в точности не совпадают.

У биологических объектов встречаются следующие типы симметрии:

Радиальная симметрия[править]

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^[3]

Обычно через ось симметрии проходят две или более плоскости симметрии. Эти плоскости пересекаются по прямой — оси симметрии. Если животное будет вращаться вокруг этой оси на определённый градус, то оно будет отображаться само на себе (совпадать само с собой). Таких осей симметрии может быть несколько (полиаксонная симметрия) или одна (монаксонная симметрия). Полиаксонная симметрия распространена среди протистов (например, радиолярий).

Как правило, у многоклеточных животных два конца (полюса) единственной оси симметрии неравноценны (например, у медуз на одном полюсе (оральном) находится рот, а на противоположном (аборальном) — верхушка колокола. Такая симметрия (вариант радиальной симметрии) в сравнительной анатомии называется одноосно-гетеропольной. В двухмерной проекции радиальная симметрия может сохраняться, если ось симметрии направлена перпендикулярно к проекционной плоскости. Иными словами, сохранение радиальной симметрии зависит от угла наблюдения.

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).

У цветковых растений часто встречаются радиальносимметричные цветки: 3 плоскости симметрии (водокрас лягушачий), 4 плоскости симметрии (лапчатка прямая), 5 плоскостей симметрии (колокольчик), 6 плоскостей симметрии (безвременник). Цветки с радиальной симметрией называются актиноморфные, цветки с билатеральной симметрией — зигоморфные.

Билатеральная симметрия[править]

Билатера́льная симме́трия (двусторонняя симметрия) — симметрия зеркального отражения, при которой объект имеет одну плоскость симметрии, относительно которой две его половины зеркально симметричны. Если на плоскость симметрии опустить перпендикуляр из точки A и затем из точки О на плоскости симметрии продолжить его на длину AО, то он попадёт в точку A₁, во всём подобную точке A. Ось симметрии у билатерально симметричных объектов отсутствует. У животных билатеральная симметрия проявляется в схожести или почти полной идентичности левой и правой половин тела. При этом всегда существуют случайные отклонения от симметрии (например, различия в папиллярных линиях, ветвлении сосудов и расположении родинок на правой и левой руках человека). Часто существуют небольшие, но закономерные различия во внешнем строении (например, более развитая мускулатура правой руки у праворуких людей) и более существенные различия между правой и левой половиной тела в расположении внутренних органов. Например, сердце у млекопитающих обычно размещено несимметрично, со смещением влево.

У животных появление билатеральной симметрии в эволюции связано с ползанием по субстрату (по дну водоема), в связи с чем появляются спинная и брюшная, а также правая и левая половины тела. В целом среди животных билатеральная симметрия более выражена у активно подвижных форм, чем у сидячих.

Билатеральная симметрия свойственна всем достаточно высокоорганизованным животным, кроме иглокожих. В других царствах живых организмов билатеральная симметрия свойственна меньшему числу форм. Среди протистов она характерна для дипломонад (например, лямблий), некоторых форм трипаносом, бодонид, раковинок многих фораминифер. У растений билатеральную симметрию имеет обычно не весь организм, а его отдельные части — листья или цветки. Билатерально симметричные цветки ботаники называют зигоморфными.

Симметрия в химии[править]

Симметрия важна для химии, так как она объясняет наблюдения в спектроскопии, квантовой химии и кристаллографии.

Симметрия в архитектуре, религии и культуре[править]

Симметрия в религиозных символах[править]

Предполагается, что тенденция людей видеть цель в симметрии, является одной из причин, почему симметрия часто является неотъемлемой частью символов мировых религий. Вот лишь некоторые из многих примеров, изображённые на рисунке справа.

Симметрия в социальных взаимодействиях[править]

Люди наблюдают симметричную природу (также включающую асимметричный баланс) социального взаимодействия в различных контекстах. Они включают оценки взаимности, эмпатии, извинения, диалога, уважения, справедливости и мести. Симметричные взаимодействия посылают сигналы «мы одинаковые», а асимметричные взаимодействия выражают мысль «я особый, лучше, чем ты». Взаимоотношения со сверстниками строятся на основе симметрии, а властные отношения — на асимметрии^[4].

Другие виды симметрий[править]

Типы симметрий, встречающиеся в математике и в естественных науках:

Асимметрией можно считать любое нарушение симметрии.

Симметрия в природе 2 | reshebniki-online.com

Оглавление

Введение. 2

Симметрия в природе. 3

Симметрия у растений. 3

Симметрия у животных. 3

Симметрия у человека. 3

Типы симметрии у животных. 3

Типы симметрии. 3

Зеркальная симметрия. 3

Радиальная симметрия. 3

Поворотная симметрия. 3

Винтовая или спиральная симметрия. 3

Заключение. 3

Источники. 3

«…быть прекрасным значит быть симметричным и соразмерным»

Платон

Если внимательно присмотреться ко всему, что нас окружает, то можно заметить, что мы живём в довольно-таки симметричном мире. Все живые организмы в той или иной степени отвечают законам симметрии: люди, животные, рыбы, птицы, насекомые – всё построено по её законам. Симметричны снежинки, кристаллы, листья, плоды, даже наша шарообразная планета обладает почти идеальной симметрией.

Симме́три́я (др.-гр. συμμετρία – симметрия) – сохранение свойств расположения элементов фигуры относительно центра или оси симметрии в неизменном состоянии при каких-либо преобразованиях.

Слово «симметрия» знакомо нам с детства. Глядя в зеркало, мы видим симметричные половинки лица, глядя на ладошки, мы тоже видим зеркально-симметричные объекты. Взяв в руку цветок ромашки, мы убеждаемся, что путём поворотов её вокруг стебелька, можно добиться совмещения разных частей цветка. Это уже другой тип симметрии: поворотный. Существует большое количество типов симметрии, но все они неизменно отвечают одному общему правилу: при некотором преобразовании симметричный объект неизменно совмещается сам с собой.

Природа не терпит точной симметрии. Всегда есть хотя бы незначительные отклонения. Так, наши руки, ноги, глаза и уши не полностью идентичны друг другу, пусть и очень похожи. И так для каждого объекта. Природа создавалась не по принципу однотипности, а по принципу согласованности, соразмерности. Именно соразмерность является древним значением слова «симметрия». Философы античности считали симметрию и порядок сущностью прекрасного. Архитекторы, художники и музыканты с древнейших времён знали и пользовались законами симметрии. И в то же время лёгкое нарушение этих законов может придать объектам неповторимый шарм и прямо-таки волшебное очарование. Так, именно лёгкой асимметрией некоторые искусствоведы объясняют красоту и магнетизм таинственной улыбки Джоконды Леонардо да Винчи.

Симметрия порождает гармонию, которая воспринимается нашим мозгом, как необходимый атрибут прекрасного. А значит, даже наше сознание живёт по законам симметричного мира.

Согласно же Вейлю, симметричным называется такой предмет, с которым можно проделать какую-то операцию, получив в итоге первоначальное состояние.

Симметрия в биологии — закономерное расположение подобных (одинаковых) частей тела или форм живого организма, совокупности живых организмов относительно центра или оси симметрии.

Симметрией обладают объекты и явления живой природы. Она позволяет живым организмам лучше приспособиться к среде обитания и просто выжить.

В живой природе огромное большинство живых организмов обнаруживает различные виды симметрий (формы, подобия, относительного расположения). Причем организмы разного анатомического строения могут иметь один и тот же тип внешней симметрии.

Внешняя симметрия может выступить в качестве основания классификации организмов (сферическая, радиальная, осевая и т. д.) Микроорганизмы, живущие в условиях слабого воздействия гравитации, имеют ярко выраженную симметрию формы.

На явления симметрии в живой природе обратили внимание ещё в Древней Греции пифагорейцы в связи с развитием учения о гармонии (V век до н.э.). В XIX веке появились единичные работы, посвящённые симметрии в растительном и животном мире.

В XX веке усилиями российских учёных – В Беклемишева, В. Вернадского, В Алпатова, Г. Гаузе – было создано новое направление в учении о симметрии – биосимметрика, которое, исследуя симметрии биоструктур на молекулярном и надмолекулярном уровнях, позволяет заранее определить возможные варианты симметрии в биообъектах, строго описывать внешнюю форму и внутреннее строение любых организмов.

Специфика строения растений и животных определяется особенностями среды обитания, к которой они приспосабливаются, особенностями их образа жизни.

Для растений характерна симметрия конуса, которая хорошо видна на примере любого дерева. У любого дерева есть основание и вершина, «верх» и «низ», выполняющие разные функции. Значимость различия верхней и нижней частей, а также направление силы тяжести определяют вертикальную ориентацию поворотной оси «древесного конуса» и плоскостей симметрии. Дерево поглощает из почвы влагу и питательные вещества за счёт корневой системы, то есть внизу, а остальные жизненно важные функции выполняются кроной, то есть наверху. Поэтому направления «вверх» и «вниз» для дерева, существенно различны. А направления в плоскости, перпендикулярной к вертикали, для дерева фактически неразличимы: по всем этим направлениям к дереву в равной мере поступают воздух, свет, и влага. В результате появляется вертикальная поворотная ось и вертикальная плоскость симметрии.

У цветковых растений в большинстве проявляется радиальная и билатеральная симметрия. Цветок считается симметричным, когда каждый околоцветник состоит из равного числа частей. Цветки, имея парные части, считаются цветками с двойной симметрией и т. д. Тройная симметрия обычна для однодольных растений, пятерная – для двудольных.

Для листьев характерна зеркальная симметрия. Эта же симметрия встречается и у цветов, однако у них зеркальная симметрия чаще выступает в сочетании с поворотной симметрией. Нередки случаи и переносной симметрии (веточки акации, рябины). Интересно, что в цветочном мире наиболее распространена поворотная симметрия 5-го порядка, которая принципиально невозможна в периодических структурах неживой природы. Этот факт академик Н. Белов объясняет тем, что ось 5-го порядка – своеобразный инструмент борьбы за существование, «страховка против окаменения, кристаллизации, первым шагом которой была бы их поимка решеткой». Действительно, живой организм не имеет кристаллического строения в том смысле, что даже отдельные его органы не обладают пространственной решеткой. Однако упорядоченные структуры в ней представлены очень широко.

Под симметрией у животных понимают соответствие в размерах, форме и очертаниях, а также относительное расположение частей тела, находящихся на противоположных сторонах разделяющей линии.

Сферическая симметрия имеет место у радиолярий и солнечников, тела которых сферической формы, а части распределены вокруг центра сферы и отходят от неё. У таких организмов нет ни передней, ни задней, ни боковых частей тела, любая плоскость, проведённая через центр, делит животное на одинаковые половинки.

При радиальной или лучистой симметрии тело имеет форму короткого или длинного цилиндра либо сосуда с центральной осью, от которого отходят в радиальном порядке части тела. Это кишечнополостные, иглокожие, морские звёзды.

При зеркальной симметрии осей симметрии три, но симметричных сторон только одна пара. Потому что две другие стороны – брюшная и спинная – друг на друга не похожи. Этот вид симметрии характерен для большинства животных, в том числе насекомых, рыб, земноводных, рептилий, птиц, млекопитающих.

Для насекомых, рыб, птиц, животных характерно несовместимое с поворотной симметрией различие между направлениями «вперед» и «назад». Придуманный в известной сказке о докторе Айболите фантастический Тянитолкай представляется совершенно невероятным существом, поскольку у него симметричны передняя и задняя половины. Направление движения является принципиально выделенным направлением, относительно которого нет симметрии у любого насекомого, любой рыбы или птицы, любого животного. В этом направлении животное устремляется за пищей, в этом же направлении оно спасается от преследователей.

Кроме направления движения, симметрию живых существ определяет еще одно направление – направление силы тяжести. Оба направления существенны; они задают плоскость симметрии живого существа.

Билатеральная (зеркальная) симметрия – характерная симметрия всех представителей животного мира. Эта симметрия хорошо видна у бабочки; симметрия левого и правого проявляется здесь с почти математической строгостью. Можно сказать, что каждое животное (а также насекомое, рыба, птица) состоит из двух энантиоморфов – правой и левой половин. Энантиоморфами являются также парные детали, одна из которых попадает в правую, а другая в левую половину тела животного. Так, энантиоморфами являются правое и левое ухо, правый и левый глаз, правый и левый рог и т. д.

Человеческое тело обладает билатеральной симметрией (внешний облик и строение скелета). Эта симметрия всегда являлась и является основным источником нашего эстетического восхищения хорошо сложенным человеческим телом. Тело человека построено по принципу двусторонней симметрии.

Большинство из нас рассматривает мозг как единую структуру, в действительности он разделён на две половины. Эти две части – два полушария – плотно прилегают друг к другу. В полном соответствии с общей симметрией тела человека каждое полушарие представляет собой почти точное зеркальное отображение другого

Управление основными движениями тела человека и его сенсорными функциями равномерно распределено между двумя полушариями мозга. Левое полушарие контролирует правую сторону мозга, а правое — левую сторону.

Физическая симметрия тела и мозга не означает, что правая сторона и левая равноценны во всех отношениях. Достаточно обратить внимание на действия наших рук, чтобы увидеть начальные признаки функциональной симметрии. Лишь немногие люди одинаково владеют обеими руками; большинство же имеет ведущую руку.

1. центральная

2. осевая (зеркальная)

3. радиальная

4. билатеральная

5. двулучевая

6. поступательная (метамерия)

7. поступательно-вращательная

Известны всего два основных типа симметрии – вращательная и поступательная. Кроме того, встречается модификация из совмещения этих двух основных типов симметрии – вращательно-поступательная симметрия.

Вращательная симметрия. Любой организм обладает вращательной симметрией. Для вращательной симметрии существенным характерным элементом являются антимеры. Важно знать, при повороте на какой-либо градус контуры тела совпадут с исходным положением. Минимальный градус совпадения контура имеет шар, вращающийся около центра симметрии. Максимальный градус поворота 360⁰ , когда при повороте на эту величину контуры тела совпадут. Если тело вращается вокруг центра симметрии, то через центр симметрии можно провести множество осей и плоскостей симметрии. Если тело вращается вокруг одной гетерополярной оси, то через эту ось можно провести столько плоскостей, сколько антимер имеет данное тело. В зависимости от этого условия говорят о вращательной симметрии определённого порядка. Например, у шестилучевых кораллов будет вращательная симметрия шестого порядка. У гребневиков две плоскости симметрии, и они имеют симметрию второго порядка. Симметрию гребневиков также называют двулучевой. Наконец, если организм имеет только одну плоскость симметрии и соответственно две антимеры, то такую симметрию называют двусторонней или билатеральной. Лучеобразно отходят тонкие иглы. Это помогает простейшим «парить» в толще воды. Шарообразны и другие представители простейших – лучевики (радиолярии) и солнечники с лучевидными отростками-псевдоподиями.

Поступательная симметрия. Для поступательной симметрии характерным элементом являются метамеры (meta – один за другим; mer – часть). В этом случае части тела расположены не зеркально друг против друга, а последовательно друг за другом вдоль главной оси тела.

Метамерия – одна из форм поступательной симметрии. Она особенно ярко выражена у кольчатых червей, длинное тело которых состоит из большого числа почти одинаковых сегментов. Этот случай сегментации называют гомономной. У членистоногих животных число сегментов может быть относительно небольшим, но каждый сегмент несколько отличается от соседних или формой, или придатками (грудные сегменты с ногами или крыльями, брюшные сегменты). Такую сегментацию называют гетерономной.

Вращательно-поступательная симметрия . Этот тип симметрии имеет ограниченное распространение в животном мире. Эта симметрия характерна тем, что при повороте на определённый угол часть тела немного проступает вперед и её размеры каждый следующий логарифмически увеличивает на определённую величину. Таким образом, происходит совмещение актов вращения и поступательного движения. Примером могут служить спиральные камерные раковины фораминифер, а также спиральные камерные раковины некоторых головоногих моллюсков. С некоторым условием к этой группе можно отнести также и некамерные спиральные раковины брюхоногих моллюсков

Если стать в центре здания и слева от вас окажется то же количество этажей, колонн, окон, что и справа, значит здание симметрично. Если бы можно было перегнуть его по центральной оси, то обе половинки дома совпали бы при наложении. Такая симметрия получила название зеркальной. Этот вид симметрии весьма популярен в животном царстве, сам человек скроен по ее канонам.

Ось симметрии – это ось вращения. В этом случае у животных, как правило, отсутствует центр симметрии. Тогда вращение может происходить только вокруг оси. При этом ось чаще всего имеет разнокачественные полюса. Например, у кишечнополостных, гидры или актинии, на одном полюсе расположен рот, на другом – подошва, которой эти неподвижные животные прикреплены к субстрату. Ось симметрии может совпадать морфологически с переднезадней осью тела.

При зеркальной симметрии меняются правая и левая части предмета.

Плоскость симметрии – это плоскость, проходящая через ось симметрии, совпадающая с ней и рассекающая тело на две зеркальные половины. Эти половины, расположенные друг против друга, называют антимерами (anti – против; mer – часть). Например, у гидры плоскость симметрии должна пройти через ротовое отверстие и через подошву. Антимеры противоположных половин должны иметь равное число щупалец, расположенных вокруг рта гидры. У гидры можно провести несколько плоскостей симметрии, число которых будет кратно числу щупалец. У актиний с очень большим числом щупалец можно провести много плоскостей симметрии. У медузы с четырьмя щупальцами на колоколе число плоскостей симметрии будет ограничено числом, кратным четырём. У гребневиков только две плоскости симметрии – глоточная и щупальцевая. Наконец, у двустороннесимметричных организмов только одна плоскость и только две зеркальные антимеры – соответственно правая и левая стороны животного.

Переход от лучевой или радиальной к двусторонней или билатеральной симметрии связан с переходом от сидячего образа жизни к активному передвижению в среде. Для сидячих форм отношения со средой равноценны во всех направлениях: радиальная симметрия точно соответствует такому образу жизни. У активно перемещающихся животных передний конец тела становится биологически не равноценным остальной части туловища, происходит формирование головы, становятся различимы правая и левая сторона тела. Благодаря этому теряется радиальная симметрия, и через тело животного можно провести лишь одну плоскость симметрии, делящую тело на правую и левую стороны. Двусторонняя симметрия означает, что одна сторона тела животного представляет собой зеркальное отражение другой стороны. Такой тип организации характерен для большинства беспозвоночных, в особенности для кольчатых червей и для членистоногих – ракообразных, паукообразных, насекомых, бабочек; для позвоночных – рыб, птиц, млекопитающих. Впервые двусторонняя симметрия появляется у плоских червей, у которых передний и задний концы тела различаются между собой.

У кольчатых червей и членистоногих наблюдается ещё и метамерия – одна из форм поступательной симметрии, когда части тела располагаются последовательно друг за другом вдоль главной оси тела. Особенно ярко она выражена у кольчатых червей (дождевой червь). Кольчатые черви обязаны своим названием тому, что их тело состоит из ряда колец или сегментов (члеников). Сегментированы как внутренние органы, так и стенки тела. Так что животное состоит примерно из сотни более или менее сходных единиц — метамеров, каждая из которых содержит по одному или по паре органов каждой системы. Членики отделены друг от друга поперечными перегородками. У дождевого червя почти все членики сходны между собой. К кольчатым червям относятся полихеты – морские формы, которые свободно плавают в воде, роются в песке. На каждом сегменте их тела имеется пара боковых выступов, несущих по плотному пучку щетинок. Членистоногие получили своё название за характерные для них членистые парные придатки (как органы плавания, ходильные конечности, ротовые части). Для всех них характерно сегментированное тело. Каждое членистоногое имеет строго определённое число сегментов, которое остаётся неизменным в течение всей жизни. Зеркальная симметрия хорошо видна у бабочки; симметрия левого и правого проявляется здесь с почти математической строгостью. Можно сказать, что каждое животное, насекомое, рыба, птица состоит из двух энантиоморфов – правой и левой половин. Так, энантиоморфами являются правое и левое ухо, правый и левый глаз, правый и левый рог и т.д.

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.

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.

Обычно через ось симметрии проходят две или более плоскости симметрии. Эти плоскости пересекаются по прямой – оси симметрии. Если животное будет вращаться вокруг этой оси на определённый градус, то оно будет отображаться само на себе (совпадать само с собой).
Таких осей симметрии может быть несколько (полиаксонная симметрия) или одна (монаксонная симметрия). Полиаксонная симметрия распространена среди протистов (например, радиолярий).

Как правило, у многоклеточных животных два конца (полюса) единственной оси симметрии неравноценны (например, у медуз на одном полюсе (оральном) находится рот, а на противоположном (аборальном) – верхушка колокола. Такая симметрия (вариант радиальной симметрии) в сравнительной анатомии называется одноосно-гетеропольной. В двухмерной проекции радиальная симметрия может сохраняться, если ось симметрии направлена перпендикулярно к проекционной плоскости. Иными словами, сохранение радиальной симметрии зависит от угла наблюдения.
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 двусторонне-симметричные).

У цветковых растений часто встречаются радиальносимметричные цветки: 3 плоскости симметрии (водокрас лягушачий), 4 плоскости симметрии (лапчатка прямая), 5 плоскостей симметрии (колокольчик), 6 плоскостей симметрии (безвременник). Цветки с радиальной симметрией называются актиноморфные, цветки с билатеральной симметрией – зигоморфные.

Если окружающая животное среда со всех сторон более или менее однородна и животное равномерно соприкасается с нею всеми частями своей поверхности, то форма тела обычно шарообразна, а повторяющиеся части располагаются по радиальным направлениям. Шарообразны многие радиолярии, входящие в состав так называемого планктона, т.е. совокупности организмов, взвешенных в толще воды и неспособных к активному плаванию; шарообразные камеры имеют немногочисленные планктонные представители фораминифер (простейшие, обитатели морей, морские раковинные амёбы). Фораминиферы заключены в раковинки разнообразной, причудливой формы. Шаровидное тело солнечников посылает во все стороны многочисленные тонкие, нитевидные радиально расположенные псевдоподии, тело лишено минерального скелета. Такой тип симметрии называют равноосным, так как он характеризуется наличием многих одинаковых осей симметрии.

Равноосный и полисимметрический типы встречаются преимущественно среди низкоорганизованных и малодифференцированных животных. Если вокруг продольной оси располагается 4 одинаковых органа, то радиальная симметрия в этом случае называется четырёхлучевой. Если таких органов шесть, то и порядок симметрии будет шестилучевым, и т.д. Так как количество таких органов ограничено (часто 2,4,8 или кратное от 6), то и плоскостей симметрии можно провести всегда несколько, соответствующее количеству этих органов. Плоскости делят тело животного на одинаковые участки с повторяющимися органами. В этом заключается отличие радиальной симметрии от полисимметрического типа. Радиальная симметрия характерна для малоподвижных и прикрепленных форм. Экологическое значение лучевой симметрии понятно: сидячее животное окружено со всех боковых сторон одинаковой средою и должно вступать во взаимоотношения с этой средой при помощи одинаковых, повторяющихся в радиальных направлениях органов. Именно сидячий образ жизни способствует развитию лучистой симметрии.

В мире растений «популярна» поворотная симметрия. Возьмите в руку цветок ромашки. Совмещение разных частей цветка происходит, если их повернуть вокруг стебелька.

Очень часто флора и фауна одалживают внешние формы друг у друга. Морские звезды, ведущие растительный образ жизни, обладают поворотной симметрией, а листья — зеркальной.

Прикованные к постоянному месту растения четко различают только верх и низ, а все остальные направления для них более или менее одинаковы. Естественно, что их внешний вид подчинен поворотной симметрии. Для животных очень важно, что находится впереди и что сзади, только «лево» и «право» для них остаются равноправными. В этом случае господствует зеркальная симметрия. Любопытно, что животные, меняющие подвижную жизнь на неподвижную и потом вновь возвращающиеся к подвижной жизни, соответственное число раз переходят от одного вида симметрии к другому, как это случилось, например, с иглокожими (морскими звездами и др.).

Винтовая симметрия есть симметрия относительно комбинации двух преобразований – поворота и переноса вдоль оси поворота, т.е. идёт перемещение вдоль оси винта и вокруг оси винта. Встречаются левые и правые винты.

Примерами природных винтов являются: бивень нарвала (небольшого китообразного, обитающего в северных морях) – левый винт; раковина улитки – правый винт; рога памирского барана – энантиоморфы (один рог закручен по левой, а другой по правой спирали). Спиральная симметрия не бывает идеальной, например, раковина у моллюсков сужается или расширяется на конце.

Хотя внешняя спиральная симметрия у многоклеточных животных встречается редко, зато спиральную структуру имеют многие важные молекулы, из которых построены живые организмы – белки, дезоксирибонуклеиновые кислоты – ДНК. Подлинным царством природных винтов является мир «живых молекул» – молекул, играющих принципиально важную роль в жизненных процессах. К таким молекулам относятся, прежде всего, молекулы белков. В человеческом теле насчитывают до 10 типов белков. Все части тела, включая кости, кровь, мышцы, сухожилия, волосы, содержат белки. Молекула белка представляет собой цепочку, составленную из отдельных блоков, и закрученную по правой спирали. Её называют альфа-спиралью. Молекулы волокон сухожилий представляют собой тройные альфа-спирали. Скрученные многократно друг с другом альфа-спирали образуют молекулярные винты, которые обнаруживаются в волосах, рогах, копытах. Молекула ДНК имеет структуру двойной правой спирали, открытой американскими учёными Уотсоном и Криком. Двойная спираль молекулы ДНК есть главный природный винт.

Законам симметрии подчиняются все формы на свете. Даже «вечно свободные» облака обладают симметрией, хотя и искаженной. Замирая на голубом небе, они напоминают медленно движущихся в морской воде медуз, явно тяготея к поворотной симметрии, а потом, гонимые поднявшимся ветерком, меняют симметрию на зеркальную.

Симметрия, проявляясь в самых различных объектах материального мира, несомненно, отражает наиболее общие, наиболее фундаментальные его свойства. Поэтому исследование симметрии разнообразных природных объектов и сопоставление его результатов является удобным и надежным инструментом познания основных закономерностей существования материи.

Симметрия — это и есть равенство в широком смысле этого слова. Значит, если имеет место симметрия, то чего-то не произойдет и, значит, что-то обязательно останется неизменным, сохранится.

1. Урманцев Ю. А. “Симметрия природы и природа симметрии”. Москва, Мысль, 1974г.

2. В.И. Вернадский. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М., 1965.

3. http://www.worldnatures.ru

4. http://otherreferats

5. http://ru.wikipedia.org

Пространственная симметрия у живых организмов реферат 2010 по биологии

расположенных в циркулярном порядке (морские звезды), любая плоскость,

проходящая через ось, делит его на две симметричные части. Животные с

тремя, пятью, семью и т.д. частями по кругу имеют симметрию, которую

можно называть, соответственно, 3-лучевой, 5-лучевой, 7-лучевой и т.д. (или

поворотной). Только определенные плоскости, проходящие через ось, могут

поделить такое животное на симметричные половины. Радиальную

симметрию находят у кишечнополостных и иглокожих. Однако она не

обязательно присуща животному в течение всей его жизни. Личинки офиур,

например, имеют зеркальную симметрию, а взрослые особи – симметрию

пятого порядка. Надо отметить, что поворотная симметрия пятого порядка

особенно часто встречается в органическом мире. У кристаллов имеются

поворотные симметрии только 2-го, 3-го, 4-го и 6-го порядков.

При бирадиальной симметрии, в дополнение к оси антериор-постериор,

существуют две других оси симметрии с правильными углами к ней и друг к

другу: саггитальная, или срединная вертикально-продольная, и

трансверзальная, или поперечная, оси. Такие животные, следовательно,

имеют не только два конца, но также и две пары симметричных сторон. У них

имеется две плоскости симметрии, одна проходит через оси антериор-

постериор и саггитальную, другая – через оси антериор-постериор и

трансверзальную. Такая бирадиальная симметрия наблюдается у медуз-

гребешков.

В билатеральной симметрии есть такие же три оси, как и в

бирадиальной, но имеется только одна пара симметричных сторон –

латеральных, т.к. другие две стороны, называемые дорсальной (спина) и

вентральной (перед) поверхностями, неодинаковы. Таким образом, только

одна срединная продольная, или саггитальная, плоскость симметрии делит

билатеральное животное на симметричные половины. Билатеральность

присуща большинству животных, включая насекомых, рыб, амфибий,

рептилий, птиц, многих ракообразных, млекопитающих.

Симметрии также фиксируются и в ботанике. Здесь выделяют

радиальную (корни, стебли, цветки), билатеральную (листья), винтовую

Двусторонняя симметрия — определение и примеры

Определение двусторонней симметрии

Двусторонняя симметрия относится к организмам с формами тела, которые являются зеркальным отображением вдоль средней линии, называемой сагиттальной плоскостью . Однако внутренние органы не обязательно расположены симметрично.

Подавляющее большинство животных демонстрируют двустороннюю симметрию; также известная как плоскостная симметрия , эта черта присуща 99% всех животных в большинстве типов: Chordata , Annelida , Arthropoda , Platyzoa , Nematoda и большинство Mollusca .

С другой стороны, Cnidaria демонстрирует радиальную симметрию , а Porifera не демонстрирует симметрии.
Иглокожие уникальны тем, что они демонстрируют двустороннюю симметрию на личиночной стадии и особую форму пятикратной радиальной симметрии, пентамеры на стадии взрослой жизни.

Двусторонне симметричные животные имеют спинную сторону (вверху), вентральную сторону (внизу) и четкие левую и правую стороны.Они также имеют переднюю сторону (голова) и заднюю сторону (хвост) и демонстрируют цефализацию . Цефализация — это скопление органов чувств спереди; план тела, возникший из-за того, что животные используют поступательное движение, и поэтому этот конец первым сталкивается со стимулами окружающей среды, на которые организм должен реагировать. Двусторонний план тела также может быть полезным, потому что он позволяет организмам быть более обтекаемыми. Это было бы особенно важно для древних организмов, которые перемещались по океанам.

Чтобы определить, имеет ли животное двустороннюю симметрию, можно провести воображаемую (или настоящую!) Линию по центру от его кончика до конца; Двусторонне симметричное животное будет иметь две стороны, которые почти идентичны, хотя и являются зеркальным отражением.

Примеры двусторонней симметрии

Бабочки

Бабочки — отличный пример почти идеальной двусторонней симметрии. Мало того, что у них есть форма тела, которую можно разделить на симметричные половинки, но и узоры на каждом крыле бабочки почти идентичны друг другу.

Человек

Двусторонняя симметрия у людей широко изучалась, и были определены многие преимущества этого типа телосложения. Это может помочь нам помочь мозгу распознать, когда разные части тела находятся в разных положениях, облегчая визуальное восприятие и улучшая координацию движений. Симметрия также полезна с точки зрения баланса и важна для движения вперед в определенном направлении, а также для облегчения процесса движения; например, если бы у человека была одна нога длиннее другой, он не смог бы эффективно ходить или бегать перед лицом опасности, так что эта черта закрепилась как выгодная в процессе эволюции.

Отсутствие симметрии может быть полезно для определения определенных состояний здоровья. Кроме того, было показано, что люди находят лица, которые являются двусторонне симметричными, более привлекательными, поскольку это показатель здоровья и генетической пригодности. Однако лица никогда не бывают по-настоящему симметричными, и при детальном рассмотрении обнаруживают существенные различия между левым и правым.

Двустворчатые моллюски

Двустворчатые моллюски — это класс морских или пресноводных организмов, раковины которых состоят из двух шарнирно симметричных половин; однако некоторые виды вторично утратили двустороннюю симметрию, например, устрицы и брюхоногие моллюски, такие как улитки.У этой группы организмов сагиттальная плоскость лежит вдоль шарнира, что позволяет организму плотно закрывать свою оболочку и защищать мягкое внутреннее тело.

На изображении показаны раковина и внутреннее тело двустворчатой ​​мидии. Симметрию двух половинок корпуса можно увидеть на нижнем изображении.

• Радиальная симметрия — Относится к организму, который имеет несколько плоскостей, которые можно разрезать, чтобы произвести примерно одинаковые части.
• Сферическая симметрия — Относится к организмам, которые можно разрезать прямо через центр в любом направлении без различимого различия между сегментами.
• План тела — Группа морфологических характеристик, которые позволяют идентифицировать организм как принадлежащий к определенной таксономической группе, такой как тип.

Тест

1. В какой области тела происходит цефализация?
A. Брюшная сторона (нижняя)
B. Дорсальная сторона (верхняя)
C. Передняя сторона (голова)
D. Задняя сторона (хвостовой конец)

Ответ на вопрос № 1

C правильный.Цефализация происходит на передней стороне (голове) тела. Это связано с тем, что животные имеют тенденцию двигаться в одном направлении вперед, и поэтому органы, используемые для восприятия опасности, пищи и других раздражителей, размещаются там, где они впервые встретятся с ними.

2. Что из следующего ¬не является преимуществом двусторонней симметрии?
A. Лучшее управление направлением движения
B. Признак плохого самочувствия
C. Лучшее зрительное восприятие
D. Позволяет органам чувств распределяться по телу.

Ответ на вопрос № 2

D правильный. Равномерно распределенные органы чувств чаще встречаются у животных с радиальной симметрией. Двусторонняя симметрия, как правило, приводит к появлению сенсорных органов в передней части тела (цефализация).

3. Какой из следующих организмов двусторонне симметричен?
A. Лобстер
B. Морская звезда
C. Коралловый полип
D. Ни один из вышеперечисленных

Ответ на вопрос № 3

A является правильным. Левая и правая стороны омаров имеют тенденцию быть морфологическими зеркальными отражениями. Морские звезды и коралловые полипы обладают радиальной симметрией.

Двусторонняя симметрия | Определение двусторонней симметрии на Dictionary.com

существительное Биология. №

базовый план тела, в котором левая и правая стороны организма могут быть разделены на приблизительные зеркальные изображения друг друга по средней линии.

ВОПРОСЫ

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, КАКИЕ ИЗ ЭТИХ СЛОВ БЫЛИ ВДОХНОВЛЯЛИ ЛЮДЕЙ?

Знаете ли вы, что слово «бутерброд» названо в честь человека? Да, специальный ланч-бокс, в который помещаются все группы продуктов между двумя ломтиками хлеба, назван в честь 4-го графа Сэндвича, английского аристократа, жившего в 1700-х годах. Слова, названные в честь людей, называются эпонимами. Насколько вы знакомы с людьми, которые вдохновили эти слова? Пройдите этот тест, чтобы узнать, что вы знаете о людях, стоящих за этими словами.

Вопрос 1 из 11

Какие из этих табачных изделий представляют собой вариацию фамилии человека, который их представил?

Происхождение двусторонней симметрии

Впервые зарегистрировано в 1850–1855 гг.

Слова, близкие к двусторонней симметрии

Dictionary.com Unabridged На основе Несокращенного словаря Random House, © Random House, Inc.2021

Примеры предложений из Интернета для двусторонней симметрии

• Теперь вопрос в Колумбии: будет ли объявлено двустороннее прекращение огня в ближайшие дни?

• В прошлом Сантос был упорно против двустороннего соглашения о прекращении огня, но его позиция по этому вопросу может смещаться.

• Но, по его словам, что в конечном итоге делает шляпу привлекательной для человека, так это симметрия макушки головы и линии челюсти.

• Согласно опросу Расмуссена, 56% демократов заявили, что Буш должен быть подвергнут импичменту в июле 2007 года.

• Каким-то образом обвинение еврея создает своего рода глубокую симметрию, которая позволяет людям утешать себя тем, что у них есть ответ.

• Если теперь мы обратимся к высшим аспектам формы, таким как симметрия и пропорции, мы столкнемся с трудностью.

• Однако среди дам «нежной крови» больше выраженной аристократической симметрии и красоты, чем среди мужчин.

• Кубикулы также были деформированы, их симметрия нарушена, а их конструкция подверглась опасности из-за подобных неосторожных раскопок.

• У него было такое хорошее чувство симметрии, что его стопки всегда были очень аккуратными.

• Мы воспринимаем искусство в расположении предложений, в ритме, в симметрии построения.



Определения двусторонней симметрии в Британском словаре

существительное

Collins English Dictionary — Complete & Unabridged 2012 Digital Edition © William Collins Sons & Co.Ltd. 1979, 1986 © HarperCollins Publishers 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012

Медицинские определения двусторонней симметрии

n.

Симметричное расположение организма или части тела вдоль центральной оси, так что тело разделено на равные правую и левую половины только одной плоскостью.

Медицинский словарь American Heritage® Стедмана Авторские права © 2002, 2001, 1995 компанией Houghton Mifflin. Опубликовано компанией Houghton Mifflin.

Научные определения двусторонней симметрии

Симметричное расположение организма или части организма вдоль центральной оси, так что организм или часть можно разделить на две равные половины. Двусторонняя симметрия характерна для животных, которые способны свободно перемещаться по окружающей среде. Сравните радиальную симметрию.

Научный словарь американского наследия® Авторские права © 2011. Издано издательством Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company.Все права защищены.

Определение двусторонней симметрии

Двусторонняя симметрия — это план тела, в котором тело может быть разделено на зеркальные изображения по центральной оси.

В этой статье вы можете узнать больше о симметрии, преимуществах двусторонней симметрии и примерах морских обитателей, демонстрирующих двустороннюю симметрию.

Что такое симметрия?

Симметрия — это такое расположение фигур или частей тела, при котором они равны по обе стороны от разделительной линии.У животного это описывает расположение частей тела вокруг центральной оси.

У морских организмов есть несколько типов симметрии. Двумя основными типами являются двусторонняя симметрия и радиальная симметрия, но организмы также могут демонстрировать пятичастичную или бирадиальную симметрию. Некоторые организмы асимметричны. Губки — единственное несимметричное морское животное.

Определение двусторонней симметрии

Двусторонняя симметрия — это расположение частей тела на левую и правую половины по обе стороны от центральной оси. Когда организм симметричен с обеих сторон, вы можете провести воображаемую линию (это называется сагиттальной плоскостью) от кончика его морды до кончика его задней части, и по обе стороны от этой линии будут половинки, которые являются зеркальным отображением друг друга.

В двусторонне симметричном организме только одна плоскость может разделить организм на зеркальные отражения. Это также можно назвать левой / правой симметрией. Правая и левая половинки не совсем то же самое. Например, правый плавник кита может быть немного больше или иметь другую форму, чем левый.

Многие животные, в том числе люди, обладают двусторонней симметрией. Например, тот факт, что у нас есть глаз, рука и нога примерно в одном и том же месте с каждой стороны нашего тела, делает нас двусторонне симметричными.

Этимология двусторонней симметрии

Термин двусторонний происходит от латинского bis («два») и latus («сторона»). Слово симметрия происходит от греческих слов syn («вместе») и metron («метр»).

Характеристики двусторонне симметричных животных

У животных, которые демонстрируют двустороннюю симметрию, обычно есть голова и хвост (передняя и задняя), верхняя и нижняя (дорсальная и вентральная), а также левая и правая стороны. У большинства из них сложный мозг, расположенный в голове, которая является частью хорошо развитой нервной системы и может даже иметь правую и левую стороны. У них также обычно есть глаза и рот, расположенные в этой области.

Помимо более развитой нервной системы, двусторонне-симметричные животные могут двигаться быстрее, чем животные с другим строением тела.Этот двусторонне-симметричный план тела мог развиться, чтобы помочь животным лучше находить пищу или спасаться от хищников. Кроме того, наличие области головы и хвоста означает, что отходы удаляются в другом регионе, а не в том, где едят еду, — определенно преимущество для нас!

Животные с двусторонней симметрией также имеют лучшее зрение и слух, чем животные с радиальной симметрией.

Примеры двусторонней симметрии

Люди и многие другие животные обладают двусторонней симметрией. В океаническом мире большинство морских существ, включая всех позвоночных и некоторых беспозвоночных, обладают двусторонней симметрией.Ниже приведены примеры морских обитателей, представленных на этом сайте, которые демонстрируют двустороннюю симметрию:

Ссылки и дополнительная информация

• Моррисси, Дж. Ф. и Дж. Л. Сумич. 2012. Введение в биологию морской жизни (10-е издание). Джонс и Бартлетт Обучение. 467pp.
• Музей естественной истории. Двусторонняя симметрия. Проверено 16 июня 2015 г.
• Проссер, В. А. М. 2012. Планы и движения тела животных: симметрия в действии. Расшифрованная наука. По состоянию на 28 февраля 2016 г.
• Музей палеонтологии Калифорнийского университета. Двусторонняя (левая / правая) симметрия. Понимание эволюции. По состоянию на 28 февраля 2016 г.

Подробнее о двусторонней симметрии

Двусторонняя симметрия — это расположение частей тела организма на левую и правую половины по обе стороны от центральной оси или плоскости. По сути, если вы проводите линию от головы до хвоста организма — или плоскости — обе стороны являются зеркальными отображениями. В этом случае организм демонстрирует двустороннюю симметрию.Двусторонняя симметрия также известна как плоская симметрия, поскольку одна плоскость делит организм на зеркальные половины.

Термин «двусторонний» имеет латинские корни с до («два») и latus («сторона»). Слово «симметрия» происходит от греческих слов syn («вместе») и metron («метр»).

Большинство животных на планете обладают двусторонней симметрией. Сюда входят и люди, поскольку наши тела могут быть разрезаны посередине и иметь зеркальные стороны.В области морской биологии многие студенты будут изучать это, когда начнут изучать классификацию морской жизни.

Двусторонняя и радиальная симметрия

Двусторонняя симметрия отличается от радиальной. В этом случае радиально-симметричные организмы похожи на форму пирога, где каждый кусок почти идентичен, хотя у них нет левой или правой стороны; вместо этого у них есть верхняя и нижняя поверхность.

К организмам, обладающим радиальной симметрией, относятся водные книдарии, в том числе кораллы.Также сюда входят медузы и морские анемоны. Дкинодермы — еще одна группа, в которую входят ежи, морские ежи и морские звезды; это означает, что они имеют пятиточечную радиальную симметрию.

Признаки двусторонне симметричных организмов

У двухсторонне симметричных организмов наблюдаются голова и хвост (передняя и задняя), верхняя и нижняя (дорсальная и вентральная), а также левая и правая стороны. У большинства этих животных сложный мозг в головах, которые являются частью их нервной системы.Обычно они движутся быстрее, чем животные, не демонстрирующие двусторонней симметрии. У них также, как правило, улучшено зрение и слух по сравнению с теми, которые обладают радиальной симметрией.

В основном все морские организмы, включая всех позвоночных и некоторых беспозвоночных, двусторонне симметричны. Сюда входят морские млекопитающие, такие как дельфины и киты, рыба, омары и морские черепахи. Интересно, что у некоторых животных есть один тип симметрии тела, когда они являются первыми формами жизни, но они развиваются по-разному по мере роста.

Есть одно морское животное, которое вообще не демонстрирует симметрии: губки. Эти организмы многоклеточные, но представляют собой единственную классификацию асимметричных животных. Они вообще не показывают симметрии. Это означает, что в их телах нет места, где можно было бы водить самолет, разрезать их пополам и увидеть зеркальные изображения.

Признаки, используемые для классификации животных

Характеристика животных на основе симметрии тела

Животные могут быть классифицированы по трем типам симметрии плана тела: радиальной симметрии, двусторонней симметрии и асимметрии.

Цели обучения

Различать способы характеристики животных по симметрии тела

Ключевые выводы

Ключевые моменты

• Животные с радиальной симметрией не имеют правой или левой стороны, только верх или низ; эти виды обычно являются морскими организмами, такими как медузы и кораллы.
• Большинство животных имеют двустороннюю симметрию с линией симметрии, разделяющей их тело на левую и правую стороны, а также «голову» и «хвост» в дополнение к верху и низу.
• Асимметричный план тела имеют только губки (тип Porifera).
• Некоторые животные начинают жизнь с одним типом симметрии тела, но во взрослом возрасте развивают другой тип; например, морские звезды классифицируются как двусторонне-симметричные, хотя их взрослые формы радиально-симметричны.

Ключевые термины

• сагиттальная плоскость : делит тело на правую и левую половины
• радиальная симметрия : форма симметрии, при которой идентичные части расположены по кругу вокруг центральной оси
• двусторонняя симметрия : с равным расположением частей (симметрией) относительно вертикальной плоскости, проходящей от головы до хвоста

Характеристика животных на основе симметрии тела

На самом базовом уровне классификации настоящих животных можно в основном разделить на три группы в зависимости от типа симметрии плана их тела: радиально-симметричные, двусторонне-симметричные и асимметричные. Лишь несколько групп животных демонстрируют радиальную симметрию, в то время как асимметрия — уникальная особенность филы Porifera (губки). Все типы симметрии хорошо подходят для удовлетворения уникальных требований образа жизни конкретного животного.

Радиальная симметрия

Радиальная симметрия — это расположение частей тела вокруг центральной оси, как солнечные лучи или кусочки пирога. Радиально-симметричные животные имеют верхнюю и нижнюю поверхности, но не имеют левой и правой сторон, а также передней и задней. Две половинки радиально-симметричного животного можно описать как сторону с ртом («ротовую сторону») и сторону без рта («аборальная сторона»).Эта форма симметрии отмечает планы телосложения животных из филы Ctenophora (гребешки) и Cnidaria (кораллы, морские анемоны и другие медузы). Радиальная симметрия позволяет этим морским существам, которые могут вести сидячий образ жизни или только к медленному перемещению или плаванию, одинаково ощущать окружающую среду со всех сторон.

Радиальная симметрия : Некоторые организмы, такие как актинии (тип Cnidaria), обладают радиальной симметрией.

Двусторонняя симметрия

Двусторонняя симметрия включает разделение животного в сагиттальной плоскости, в результате чего получается два зеркальных изображения, правая и левая половина, как у бабочки, краба или человеческого тела.У животных с двусторонней симметрией есть «голова» и «хвост» (переднее против заднего), переднее и заднее (спинное против брюшного), а также правая и левая стороны. Все настоящие животные, кроме тех, которые имеют радиальную симметрию, двусторонне симметричны. Развитие двусторонней симметрии и, следовательно, формирование переднего и заднего концов (голова и хвост) способствовало феномену, называемому цефализацией, который относится к сбору организованной нервной системы на переднем конце животного. В отличие от радиальной симметрии, которая лучше всего подходит для неподвижного образа жизни или образа жизни с ограниченным движением, двусторонняя симметрия допускает обтекаемое и направленное движение. С точки зрения эволюции, эта простая форма симметрии способствовала активной мобильности и усложнению отношений поиска ресурсов и хищника-жертвы.

Двусторонняя симметрия : Эта бабочка-монарх демонстрирует двустороннюю симметрию в сагиттальной плоскости, при этом линия симметрии проходит от вентральной к спинной и разделяет тело на две левую и правую половины.

Животные в типе иглокожих (такие как морские звезды, ежи и морские ежи) проявляют радиальную симметрию во взрослом состоянии, но их личиночные стадии демонстрируют двустороннюю симметрию.Это называется вторичной радиальной симметрией. Считается, что они произошли от двусторонне-симметричных животных; таким образом, они классифицируются как двусторонне симметричные.

Вторичная радиальная симметрия у иглокожих : Личинки иглокожих (морские звезды, ежи и морские ежи) обладают двусторонней симметрией, как личинки, но развивают радиальную симметрию как полные взрослые особи.

Асимметрия

Только представители филума Porifera (губки) не обладают симметрией в плане тела.Есть некоторые виды рыб, такие как камбала, у взрослых особей нет симметрии. Однако личинки рыб двусторонне симметричны.

Характеристика животных по признакам эмбриологического развития

Животные могут характеризоваться наличием целома, образованием рта и типом клеточного дробления во время эмбрионального развития.

Цели обучения

Объясните, как животные могут быть охарактеризованы по особенностям эмбриологического развития

Ключевые выводы

Ключевые моменты

• Диплобласты содержат два зародышевых листка (внутренняя энтодерма и внешняя эктодерма), а триплобласты содержат три зародышевых листка (энтодерма, мезодерма и эктодерма).
• Энтодерма становится пищеварительным и дыхательным путями; эктодерма становится внешним эпителиальным покрытием поверхности тела и центральной нервной системы; а мезодерма становится всеми мышечными тканями, соединительными тканями и большинством других органов.
• Триплобласты могут быть далее разделены на группы без целома (акоеломаты), те, у которых есть истинный целомат (эукоеломаты), и те, у которых есть «ложные» целоматы (псевдоеломаты).
• Двусторонне симметричные триблобластные эуцеломаты можно разделить на протостомов, тех животных, у которых сначала развивается рот, и второстепенных, тех животных, у которых сначала развивается анус, а потом — рот.
• У протостомов целома формируется, когда мезодерма расщепляется в процессе шизокоэлии, в то время как у дейтеростомов целома формируется, когда мезодерма отщепляется в процессе энтерокоэлии.
• Протостомы подвергаются спиральному расщеплению, а дейтеростомы — радиальному.

Ключевые термины

• протостом : любое животное, у которого рот происходит сначала от эмбрионального бластопора («сначала рот»)
• deuterostome : Любое животное, у которого первоначальная пора, образованная во время гаструляции, становится анусом, а вторая пора становится ртом
• диплобласт : бластула, в которой есть два первичных зародышевых листка: эктодерма и энтодерма
• триплобласт : бластула, в которой есть три первичных зародышевых листка: эктодерма, мезодерма и энтодерма; образуется при гаструляции бластулы
• acoelomate : любое животное без целом или полости тела
• целомат : любое животное, имеющее полость, заполненную жидкостью, в которой приостановлена ​​пищеварительная система.
• schizocoely : процесс развития зародышей протостомных животных; это происходит, когда целом (полость тела) образуется в результате расщепления мезодермальной эмбриональной ткани
• enterocoely : процесс, посредством которого развиваются эмбрионы животных deuterostome; Целом образуется из мешочков, «отщипанных» от пищеварительного тракта

Характеристика животных по признакам эмбриологического развития

Большинство видов животных подвергаются разделению тканей на зародышевые листы во время эмбрионального развития.Эти зародышевые листки образуются во время гаструляции, развиваясь в специализированные ткани и органы животного. У животных развиваются два или три зародышевых слоя. Радиально-симметричные животные — это диплобласты, у которых развиваются два зародышевых листка: внутренний слой (энтодерма) и внешний слой (эктодерма). Диплобласты имеют неживой слой между энтодермой и эктодермой. Двусторонне-симметричные животные называются триплобластами, развивающими три тканевых слоя: внутренний слой (энтодерма), внешний слой (эктодерма) и средний слой (мезодерма).

Развитие зародыша в эмбриогенезе : Во время эмбриогенеза диплобласты развивают два зародышевых листка: эктодерму и энтодерму. Триплобласты образуют третий слой, мезодерму, между энтодермой и эктодермой

Зародышевые слои

Каждый из трех зародышевых листков в бластуле или развивающемся клубке клеток становится отдельными тканями и органами тела. Энтодерма дает начало желудку, кишечнику, печени, поджелудочной железе и слизистой оболочке пищеварительного тракта, а также слизистой оболочке трахеи, бронхов и легких дыхательных путей.Эктодерма развивается во внешнее эпителиальное покрытие поверхности тела и центральной нервной системы. Мезодерма, третий зародышевый слой, образующийся между энтодермой и эктодермой в триплобластах, дает начало всем мышечным тканям (включая сердечные ткани и мышцы кишечника), соединительным тканям, таким как скелет и клетки крови, а также большинству других внутренних органов, таких как как почки и селезенка.

Наличие или отсутствие целома

Триплобласты можно разделить на три категории: те, которые не развивают внутреннюю полость тела, называемую целомами (акоеломаты), те, у которых есть истинный целом (эуцеломаты), и те, которые имеют «ложные» целоматы (псевдокоеломаты).

Дифференциация триплобластов : Триплобласты могут быть (а) акоеломатами, (б) эукоеломатами или (в) псевдокоеломатами. У акеломатов полости тела нет. У эуцеломатов в мезодерме есть полость тела, называемая целомой, которая выстлана мезодермой. У псевдокоеломатов также есть полость тела, но она зажата между энтодермой и мезодермой.

Акоеломаты

Триплобласты, не образующие целом, называются акоеломатами: их область мезодермы полностью заполнена тканью.Плоские черви в филуме Platyhelminthes — acoelomates.

Евкоеломаты

Эукоеломаты (или целоматы) имеют истинный целомат, который возникает полностью внутри зародышевого слоя мезодермы и выстлан эпителиальной мембраной. Эта целомическая полость представляет собой заполненное жидкостью пространство между внутренними органами и стенкой тела. В нем находится пищеварительная система, почки, репродуктивные органы и сердце, а также система кровообращения. Эпителиальная мембрана также выстилает органы внутри целома, соединяя и удерживая их на месте, позволяя им некоторое свободное движение. Аннелиды, моллюски, членистоногие, иглокожие и хордовые — все это эуцеломаты. Целом также обеспечивает пространство для диффузии газов и питательных веществ, а также гибкость тела и улучшенную подвижность животных. Целом также обеспечивает амортизацию и амортизацию основных систем органов, позволяя органам свободно перемещаться для оптимального развития и размещения.

Псевдоэломаты

Псевдокоеломаты имеют целому, происходящую частично из мезодермы и частично из энтодермы.Хотя они все еще функционируют, они считаются ложными целомами. Тип Nematoda (круглые черви) является примером псевдоеломата.

Эмбриональное развитие рта

Двусторонне симметричные триблобластные эукоеломаты можно разделить на две группы на основании различий в их раннем эмбриональном развитии. Эти две группы разделяются на основании того, какое отверстие пищеварительной полости развивается первым: рот (протостомы) или анус (дейтеростомы). Слово протостом происходит от греческого слова, означающего «сначала рот». «Протостомы включают членистоногих, моллюсков и кольчатых червей. Deuterostome происходит от слова, означающего «второй рот». «Deuterostomes включает более сложных животных, таких как хордовые, но также и некоторых простых животных, таких как иглокожие.

Раннее эмбриональное развитие у эуцеломатов : Эукоеломаты можно разделить на две группы в зависимости от их раннего эмбрионального развития. У протостомов часть мезодермы отделяется, образуя целому в процессе, называемом шизокоэлией. Во дейтеростомах мезодерма отщепляется, образуя целому в процессе, называемом энтерокоэлией.

Разработка Coelom

Целом большинства протостомов формируется посредством процесса, называемого шизокоэлией, когда твердая масса мезодермы разделяется на части и образует полое отверстие в целом. Deuterostomes отличаются тем, что их целома формируется посредством процесса, называемого энтерокоэлией, когда мезодерма развивается в виде мешочков, которые отщепляются от ткани энтодермы. Эти мешочки в конечном итоге сливаются, образуя мезодерму, которая затем дает начало целому.

Эмбриональное дробление

Протостомы подвергаются спиральному расщеплению: клетки одного полюса эмбриона поворачиваются и, таким образом, смещены по отношению к клеткам противоположного полюса.Это спиральное расщепление происходит из-за наклонного угла спайности. Протостомы также подвергаются детерминированному расщеплению: судьба развития каждой эмбриональной клетки предопределена. Дейтеростомы подвергаются радиальному расщеплению, где оси расщепления параллельны или перпендикулярны полярной оси, что приводит к выравниванию клеток между двумя полюсами. В отличие от протостомов дейтеростомы подвергаются неопределенному расщеплению: клетки остаются недифференцированными до более поздней стадии развития. Эта характеристика дейтеростомов отражается в существовании знакомых эмбриональных стволовых клеток, которые способны развиваться в клетки любого типа.

Гипотеза маневренности для объяснения сохранения двусторонней симметрии в эволюции животных | Biology Direct

Рецензент 1: Gáspár Jékely

Это интересный анализ, дающий физическое объяснение поддержания двусторонней симметрии в эволюции животных. Я считаю, что статья написана хорошо, аргументы убедительны, и у меня есть только несколько комментариев, чтобы прояснить обсуждение.

Авторы воздерживаются от обсуждения передвижения в микроскопическом мире.Однако я думаю, что здесь они упускают возможность. Мы знаем, что в микромире многие организмы могут очень эффективно перемещаться. Они достигли этого не за счет двусторонней симметрии, а за счет спирального плавания и регулировки винтовых траекторий. Это очень часто случается у разнообразных фототаксических протистов (например, Chlamydomonas, динофлагеллят) и у личинок билатеральных личинок, близких к сферическим (например, кольчатых червей, гемихордовых). Одна из причин, почему это эффективная стратегия для небольших организмов, но не для крупных, — это, как обсуждается в статье, различные числа Рейнольдса.Это могло означать, что билатеральность развивалась только после того, как ранние многоклеточные животные достигли достаточно большого размера. Этот интересный физический порог можно было бы обсудить более подробно.

Ответ авторов: Прежде всего, мы благодарим доктора Джекели за его бесценную работу. Идея о том, что билатеральность развивалась, когда животные под рукой достигли определенного размера (например, Valentine Proc Natl Acad Sci USA 1994, 91: 6751–6757), в настоящее время не может быть подтверждена убедительными доказательствами (см., Например, Chen и другие.Наука, 305: 218-222 — хотя это спорно [например, Глава 1 Бадда Г.Е. в книге «Эволюция животных: геномы, окаменелости и деревья» под редакцией Телфорд М.Дж., Литтлвуд Д.Т.Дж., 2009]). Тот факт, что несколько мелких животных, живущих в области низких чисел Рейнольдса, обладают двусторонней симметрией, вероятно, указывает на то, что билатеральность могла развиться в микроскопическом мире, но, скорее всего, она не дает там преимущества перед другими симметриями, как в макромир.До тех пор, пока не будет исключено, что определенные факторы могут способствовать двусторонней симметрии в микромире, мы предпочли бы избегать занимать позицию по этой — иначе волнующей — эволюционной проблеме. См. Также ответ № 1 доктору Аравинду.

Модель предполагает, что первые билатерии не рыли норы, а либо свободно плавали, либо ползали по наносам. Было бы интересно обсудить это в контексте самых ранних ископаемых остатков, предположительно двухсторонних. Интерпретация, что это следы роющих животных, может немного расходиться с гипотезой (например,г. Jensen Integr. Комп. Биол., 43: 219–228).

Ответ авторов: Учитывая, что точное происхождение первых билатерий не доказано, мы не хотели бы принимать чью-либо сторону в отношении их образа жизни; тем не менее, тема следов окаменелостей, все еще весьма спорная, очень интересна. Следующий абзац был добавлен в раздел «Очевидные проблемы с ассоциацией симметрии и передвижения»:

«Другой потенциальный вопрос может возникнуть, если исследовать самые ранние следы окаменелостей из докембрия.Эти следы представляют собой сохранившиеся горизонтальные норы в верхнем слое осадка [23, 24], а также относятся к двустворчатым животным [24]. Однако эта точка зрения была поставлена ​​под сомнение после открытия гигантских протистов-производителей следов [25], выдвинутых в качестве кандидатов на роль производителей этих древних следов. Теперь, согласно нашей гипотезе, кажется легко согласовать предполагаемое роющее поведение и билатеральность у докембрийских животных, упомянутых выше (если они действительно существовали), учитывая, что верхний слой осадка, вероятно, имеет рыхлую структуру с низкой плотностью, следовательно, это не обязательно требует, чтобы закапывающееся в него тело было цилиндрическим.”

Соответственно, цитируемые ссылки также были добавлены в статью.

Предлагаю также включить на рис. 1. билатерию с цилиндрическим телом, но с боковыми отростками. Уплощенное с боков рыбоподобное тело не является общим для активно движущихся билатерий. Например, блуждающие полихеты кольчатых червей имеют тело примерно цилиндрической формы, но у них есть боковые отростки, которые могут обеспечить необходимое сопротивление во время активного передвижения.

Ответ авторов: Рисунок добавлен как рисунок 1.C.

Авторы используют термин «аэродинамический», когда пишут о передвижениях в основном в воде. Использование «сопротивления» или «сопротивления» может быть более удачным.

Ответ авторов: Слово «аэродинамический» заменено на более подходящие.

Рассматриваемые предложения теперь гласят: «… где F — сила сопротивления, ρ — плотность среды, c — безразмерный коэффициент сопротивления, зависящий от формы тела, A — это сила сопротивления. площадь максимального сечения тела в направлении движения, а v — скорость тела [9, 10].»

« Сферически симметричное тело не может создавать толкающую поверхность, поскольку оно имеет одинаковую форму и сопротивление во всех направлениях ».

«Так как оно обтекаемое только с фронтальной точки зрения, его боковой (или вертикальный, если животное сплющено дорсовентрально) коэффициент лобового сопротивления очень высок по сравнению с фронтальным».

«По сравнению с двусторонним корпусом, цилиндрическая форма имеет меньшее сопротивление при боковом движении, поэтому цилиндрический корпус« скользит »в стороны при переключениях, как мы это делаем, когда мы пытаемся изменить направление на льду.

Утверждение, что «двусторонняя симметрия с двумя осями тела возникла… у медленных, похожих на плоских червей организмов» вместе с Ref. [7], по-видимому, подразумевает, что первые билатерии были филогенетически связаны с плоскими червями acoel. Последний тщательный филогенетический анализ показывает, что коэли являются дейтеростомами (Nature 470, 255–258), поэтому они не представляют собой самых ранних из сохранившихся двулетних многоклеточных животных. Предлагаю написать «червеобразные организмы».

Ответ авторов: Заменено на «плоские, червеобразные организмы»; оставаясь, в то же время, предпочтительно верным процитированной ссылке.

Ссылка на навигацию медуз (например, Garm et al. The Journal of Experimental Biology 210, 3616–3623) сделало бы дискуссию о маневрировании типа медузы более убедительной.

Ответ авторов: Спасибо, ссылка добавлена.

Рецензент 2: Л. Аравинд

Со времен Беклемишева среди студентов-зоологов было общепринятым, что преимущества направленных движений являются движущей силой возникновения и поддержания двусторонней симметрии, доминирующей формы симметрии среди многоклеточных животных.Обычно предполагается, что такая симметрия возникла в бентосных контекстах — ползание по субстрату обеспечивает благоприятную дорсо-вентральную дифференциацию, которая в сочетании с отбором для эффективного направленного движения приводит к двусторонней форме. Однако это было поставлено под сомнение на основании наблюдений за асимметричной экспрессией членов семейства TGF-beta и ортологов короткой гаструляции вдоль директивной оси у книдарий. Это означает, что даже если предок многоклеточного животного был внешне радиально-симметричным, могла существовать преадаптация или предрасположенность к билатеральности, как предполагает ситуация с книдариями.Это было использовано Финнерти, чтобы аргументировать роль внутреннего кровообращения в просвете кишечника как основного фактора в возникновении двусторонней симметрии. Молекулярные данные в целом свидетельствуют в пользу единственного основного источника билатеральности у животных, но последующее строгое поддержание остается менее объясненным.

Здесь авторы представляют простое физическое объяснение того, почему билатеральность является более стабильной стратегией, чем любая другая симметрия, когда возникает направленное движение. Центральное место в их объяснении занимает его роль в маневренности, которая, по-видимому, не использовалась, как это сделали авторы в этой статье.-1. Здесь силы вязкости, вероятно, являются доминирующими, учитывая асимметричную морфологию таких форм, например инфузории и динофлагелляты. Говорят, что у самого маленького позвоночного Re ~ 1, а у двусторонних многоклеточных животных, таких как chaetognatha и коловратка, между этими цифрами есть Re. Следует отметить, что они имеют сильно двусторонние формы. Кроме того, оценочные размеры базальных билатералей не помещают их намного выше этого диапазона с точки зрения Re. Таким образом, возникает ключевой вопрос, является ли при таких размерах полностью верным аргумент, основанный на незначительных вязких силах.Было бы хорошо, если бы авторы рассмотрели этот вопрос и представили возможные проверки своей гипотезы.

Ответ авторов: Мы благодарим доктора Аравинда за его ценную работу. Тот факт, что двусторонняя симметрия также присутствует в среде малых чисел Рейнольдса, не обязательно противоречит нашей гипотезе. Совершенно разный образец симметрии основного тела между средами с низким и высоким Re, вероятно, является результатом их различного отношения к вязким и инерционным силам. Но это различие не обязательно исключает двустороннюю симметрию из мелкомасштабного мира — хотя очевидно, что оно не обладает преимуществом по сравнению с другими симметриями, которое оно имеет в крупномасштабном мире.Наша гипотеза предполагает, что двусторонняя симметрия выгодна в высоком Ре-мире, но это не означает, что билатеральности не могли способствовать определенные факторы в низком Ре-мире. Однако эти факторы, насколько нам известно, со времен Беклемишева не прояснялись. См. Также ответ № 1 доктору Джекели.

Второстепенные точки

<< Двусторонняя симметрия с двумя осями тела возникла на ранней стадии эволюции животных, вероятно, у медленных плоских червеобразных организмов, перемещающихся по субстрату [2], вероятно, до раскола книдарий и билатерий [3–6] в докембрий [7, 8].>>

Это предложение потенциально сбивает с толку, потому что оно может содержать противоречие. Авторам необходимо уточнить, что они подразумевают под происхождением двусторонней симметрии до происхождения Bilateria (то есть организмов, подобных плоским червям). Имеют ли они в виду ситуацию с книдариями или реконструкцию какой-то формы предков?

Ответ авторов: Спасибо, мы надеемся, что эта часть прояснена, и теперь она гласит:

«Двусторонняя симметрия с двумя осями тела возникла на раннем этапе эволюции животных, вероятно, у медленных, плоских, червеобразных организмов, перемещающихся на подложка [2]. Генетический анализ пришел к выводу, что гены, ответственные за билатеральную симметрию, скорее всего, появились до расщепления книдарий-билатерий [3–6], в докембрии [7, 8] ». << «симметрия, которая обтекаема только в одном направлении, а неаэродинамическая в других направлениях, благоприятна для передвижения». >>

Может последнее слово заменить на маневренность.

Ответ авторов: Слово «маневренный» было вставлено в предложение, спасибо:

«симметрия, которая обтекаема только в одном направлении, а неаэродинамическая в других направлениях, благоприятна для маневренного передвижения.”

Рецензент 3: Евгений Кунин

Авторы этой рукописи стремятся объяснить преобладание двусторонней симметрии у животных. Они пришли к идее, что двусторонняя симметрия обеспечивает гораздо большую способность быстро менять направление движения, чем любой другой план тела, отсюда существенное преимущество для свободно движущихся животных. Авторы утверждают, что это главный фактор почти повсеместного распространения двусторонней симметрии, но они осторожно указывают на то, что другие факторы также могут быть важны. На мой взгляд, это интересная и разумная гипотеза, хотя я думаю, что она станет сильнее, если авторы дополнят свою гипотезу конкретными уравнениями механики.

Ответ авторов: Мы благодарим доктора Кунина за выполнение рецензирования рукописи. Формулируя гипотезу, мы постоянно пытались дать самое простое и ясное объяснение проблемы. Мы думаем, что основные утверждения (например, тело должно преодолевать сопротивление; чтобы толкать себя в новом направлении, оно должно проявлять силу в противоположном направлении) и уравнение сопротивления с некоторыми другими второстепенными соображениями, являются необходимыми и достаточными аргументами для объяснения. теории, но если это потребует более подробного обоснования, мы были бы благодарны за более конкретные инструкции.Также учтите, что это основная гипотеза, которая может служить основой для более конкретного будущего анализа конкретных сценариев.

Двусторонняя симметрия | Encyclopedia.com

Биологический словарь

Экологический словарь МАЙКЛ АЛЛАБИ