definicja
symetria promieniowa opisuje formy żywe i nieożywione; formy te można równomiernie podzielić na trzy lub więcej sekcji, które po obróceniu przez środek obrotu o więcej niż 0° i mniej niż 360°, dokładnie pasują do siebie w orientacji i kształcie. Symetria promieniowa Nie dotyczy lustrzanych odbić, ale prawie idealnych dopasowań, na przykład pięciu równoodległych ramion rozgwiazdy, które okrążają jej centralne ciało i są tej samej wielkości i kształtu.,
Co to jest symetria promieniowa?
definicja symetrii promieniowej u zwierząt, roślin i innych organizmów dotyczy postaci całkowitej lub częściowej, która jest wynikiem szeregu odcinków anatomicznych powtarzających się na wielu płaszczyznach. Obracając każdą sekcję na osi obrotu, będą one obracać się powyżej 0° i poniżej 360°, aby prawie dokładnie dopasować następną sekcję. Ponadto otoczenie, które otacza każdą powtarzającą się sekcję, musi być takie samo.,
macki i formacje płatków są powszechnymi przykładami symetrii promieniowej, a liczba powtórzeń o tej samej strukturze anatomicznej w zakresie ruchu 360° nadaje każdemu organizmowi, roślinie, a nawet strukturze molekularnej nazwę, która mówi nam, ile powtórzeń jest. Słowo aktynomorficzne odnosi się konkretnie do symetrii promienistej – być może słyszałeś o aktynomorficznych kwiatach. Actino to po grecku promień; pomyśl o promieniach słońca pochodzących z jego rdzenia jak szprychy koła rowerowego. Morphic odnosi się do kształtu., Słowo mówi nam, że coś ma formę promieniową, a każda sekcja między szprychami lub promieniami reprezentuje prawie dokładną kopię innych sekcji.
organizm trimeryczny składa się z trzech powtarzających się struktur anatomicznych, organizm tetrameryczny odnosi się do czterech powtarzających się struktur, pentameryczny do pięciu, heksameryczny do sześciu, heptameryczny do siedmiu, a oktameryczny do ośmiu. Organizmy o którejkolwiek z tych struktur lub wyższych należą do grupy organizmów multimerycznych., Wszystkie składają się z równomiernie oddalonych i powtarzalnych kształtów. Symetria promieniowa może również odpowiadać części obiektu. Układ płatków kwiatu może być multimeryczny, podczas gdy liście i korzenie nie są. Jeśli przetniesz poziomo jabłko, zobaczysz przykład wewnętrznego pentameryzmu w przekroju w kształcie gwiazdy rdzenia jabłka. Jelita wykazują symetrię promieniową, podobnie jak warstwy mięśniowe naczyń krwionośnych. Ząb trzonowy oglądany z góry wykazuje symetrię promieniową.
w dziedzinie biologii symetria promieniowa jest prawie zawsze przybliżona., Jeśli porównasz dwie macki na tym samym zwierzęciu, nie będą one dokładnie takie same w formie. Kiedy patrzysz na pokrojone jabłko, nie każda strąk nasion ma ten sam kształt. W przeciwieństwie do architektury i przedmiotów stworzonych przez człowieka, natura nie musi być dokładna.
symetria promieniowa lub rotacyjna jest najlepiej wyjaśniona wizualnie. Jeśli zignorujesz łodygę i umieścisz trójlistną koniczynę płasko na stole-lub narysujesz jedną – z jednym liściem na górze i dwoma innymi liśćmi skierowanymi lekko w dół, ile linii możesz narysować przez nią, aby uzyskać prawie dokładną kopię?, Najpierw możemy narysować prostą, pionową linię przez środek górnego liścia. Rezultatem są dwie sekcje, obie zawierające połowę górnego i jedną dolną. Jednak wszystko, co zrobiliśmy, to stworzyć dwustronny przykład symetrii(poniżej po lewej).
większość organizmów są dwustronnie symetryczne, w tym nas. Jeśli narysujesz linię przez środek naszego ciała, obie połówki mają ramię i nogę., Jednak te sekcje pasują do siebie tylko wtedy, gdy jedna jest złożona. Innymi słowy, te połówki są odbiciami lustrzanymi.
symetria obrotowa nie zajmuje się odbiciami lustrzanymi, ale zależy od stopni obrotu, w których różne równe sekcje obracają się, aby dokładnie pasowały do siebie. Tylko obrócenie lewej strony korpusu pełnym okręgiem-360° – powoduje dopasowanie konturu. A ponieważ przebył pełny okrąg, nie jest to dopasowanie do innej sekcji, ale po prostu wrócił do pierwotnej pozycji. To nie jest symetria obrotowa.,
jeśli wrócimy do naszego przykładu trzylistnej koniczyny (obrazek po prawej stronie), możemy narysować jeszcze dwie linie-ukośną linię, która przechodzi przez środek dolnego lewego liścia i drugą przechodzącą przez dolny prawy liść. Teraz podzieliliśmy trzy liście na sześć sekcji, z których każda zawiera pół liścia. Tam, gdzie pojedynczy liść jest podzielony na dwa, istnieje problem. Są to lustrzane odbicia jednego drugiego i jeśli są obracane o 60°, nie mają takiej samej orientacji. Pojedynczy liść jest więc dwustronnie symetryczny., Ale grupa liścia ma więcej niż jedną oś i tutaj wchodzi część rotacyjna symetrii rotacyjnej.
w swoim umyśle lub używając powyższego obrazu, obróć pół liścia, zestaw dwóch pół liścia lub trzech pół liścia, aż dokładnie dopasuje się do położenia i kształtu następnego pół liścia. Trzeba będzie obrócić je o 120°. Czerwona strzałka na zdjęciu trójlistnej koniczyny na przykładzie symetrii promieniowej pokazuje stopień obrotu., Okrąg całkowity wynosi 360° , a jedna trzecia to 120° – oznacza to, że koniczyna Trójlistna ma obrót rzędu-trzy lub trzy-krotny, lub jest trimeric/trimerous.
teraz zróbmy to samo z czterolistną koniczyną-rysowanie będzie konieczne ze względu na ich rzadkość i zignorujmy łodyżkę. Dwie płaszczyzny zostały już wypełnione naturalnymi środkami – liniami żył środkowych liścia, które tworzą przekątny krzyż. Możemy dodać dwie proste linie, które biegną między sąsiednimi liśćmi.,
dzięki czterem płaszczyznom – naturalnemu X i rysowanemu lub wyobrażonemu Krzyżowi – każdy przekrój o 45° można obracać o 90° i dokładnie dopasować do kształtu sektora docelowego. Pełne koło 360° składa się z czterech kątów 90°, więc czterolistna koniczyna ma kolejność-cztery obroty lub 4-krotne obroty; jest tertrameryczna/tertramerous. Czerwona strzałka pokazuje, ile stopni musi obrócić pół-liść, aby dokładnie dopasować następny: dwa razy 45°.,
symetria promieniowa w naturze
w naturze symetria promieniowa obfituje-chociaż nigdzie nie jest tak powszechna, jak symetria dwustronna. Najbardziej widocznymi przykładami symetrii promienistej w przyrodzie są kwiaty aktynomorficzne. Kształt kwiatu wcale nie jest przypadkowy. Podczas gdy kolor i zapach mogą zapewnić inne środki przyciągania, aktynomorfizm daje kwiatowi największe szanse na zapylenie przez wiele gatunków., Jeśli pomyślimy o kwiatach, które przyciągają tylko jeden rodzaj zapylacza, takich jak storczyk pszczeli, są one bardziej narażone na symetrię obustronną (zygomorfizm). Pszczela Orchidea naśladuje formę samicy pszczoły, dlatego zachęca samce tego gatunku do prób kojarzenia się z nią i zapylania kwiatu. Pszczoły są również głównymi zapylaczami kwiatów mniszek lub Akonitum. Kwiaty te są również zygomorficzne.,
symetria promieniowa oznacza, że więcej rodzajów owadów może wylądować na kwiacie, wypić nektar i nieświadomie transportować pyłek do innych kwiatów tego samego gatunku. Kształt formy wielokwiatowej uznawany jest za źródło pożywienia. Wraz z kolorem, czasem kwitnienia i zapachem kształt kwiatu jest mechanizmem przetrwania, który zwiększa jego szanse na rozmnażanie.
po zapyleniu kwiatu roślina może produkować nasiona., Niektóre z tych nasion są zamknięte w strąkach, inne w owocach. Pokrój środek większości owoców, a zobaczysz piękne przykłady symetrii promienistej. Na przykład segmenty pomarańczy, rozmieszczenie nasion owocu kiwi i pięcioramienna gwiazda rdzenia jabłoni.
symetria promieniowa, lub przynajmniej przybliżona symetria promieniowa, zwiększa wytrzymałość pajęczych sieci, równomiernie rozkładając siłę uderzenia, gdy duży owad zostaje uwięziony. Używając gwintów promieniowych i spiralnych, te wielowarstwowe struktury z pewnością wyglądają jak przykłady żywotnych symetrii obrotowej.,
maleńkie kryształy lodu w postaci płatków śniegu wykazują spektakularną symetrię promienistą. W Chinach, w 135 p. n. e., Han Yin spisał swoje obserwacje. Poinformował, że kwiaty roślin są zwykle pięcioramienne, a „kwiaty śniegu” sześcioramienne. Kiedy w 1885 roku Wilson Bentley zrobił pierwsze zdjęcia płatków śniegu – 5000 z nich-powiedział nam, co jest obecnie akceptowane jako fakt, że żadne dwa płatki śniegu nie są podobne.,
organizmy o symetrii promieniowej
organizmy symetryczne promieniowo mają górną i dolną stronę zwaną odpowiednio ustną i aboralną, a nie głowę albo z tyłu. Nie można odróżnić lewej lub prawej strony.
czy ośmiornica ma symetrię promieniową? Tylko jeśli siedzi płasko na kawałku szkła i nie widać jego głowy. Jeśli tak, osiem przyssanych macek promieniuje z centralnego punktu., Dość krzywa Głowa oznacza, że nawet patrząc w dół na ośmiornicę, nie zobaczysz żadnych oznak symetrii promieniowej, chociaż wiele ośmiornic kreskówek ignoruje ten fakt.
większość organizmów wykazujących symetrię promieniową występuje w oceanie. Jak już wspomniano na początku tego artykułu, jednym z kryteriów symetrii promieniowej jest to, że każda powtarzająca się sekcja jest wystawiona na działanie tego samego środowiska.
organizmy morskie i słodkowodne o symetrii promienistej rzadko poruszają się z prędkością., Niektóre przyklejają się do skał i używają promieniście symetrycznych główek filamentowych do połowu mikroorganizmów lub małych ryb. Niektórzy używają promieniowych macki do pełzania wzdłuż dna oceanu lub unoszenia się wzdłuż prądu. Ale środowisko, które otacza każdy powtarzający się kształt, jest takie samo – woda.
organizmy z symetrią radialną są zwykle bardzo proste., Podstawowe phyla i klasy to:
- Phyllum Cnidaria: Hydrozoa, Scyphozoa, Cubozoa i Anthozoa
- Phyllum Myxozoa: Myxosporea
- Phyllum Ctenophora: Tetaculata, and Nuda
przykłady zwierząt o symetrii promienistej najczęściej wymieniają członków tych phyla. Cnidaria to grupa organizmów morskich i słodkowodnych, które przybierają formę stacjonarnego polipa lub ruchomej formy meduzy. Polipy z grupy Anthozoa obejmują ukwiały morskie i koralowce. Hydrozoa, Scyphozoa i Cubozoa są meduzami w formie i obejmują wszystkie formy meduz., Cykl życiowy Cnidaria jest często mieszanką larw i / lub polipów lub meduzy. Na przykład larwa meduzy osiada w bezpiecznym miejscu i staje się dwustronnie symetrycznym polipem. Po dojrzeniu pąki polipów stają się wielokrotnymi młodymi meduzami lub meduzami O symetrii promienistej.
Phyllum Myxozoa powinny, anatomicznie mówiąc, być częścią phyllum Cnidaria, ale te pasożyty często mają własną symetrię kategoria., Te niezwykle małe, symetryczne promieniście organizmy nie mogą przetrwać bez dwóch żywicieli wodnych, z których jednym jest prawie zawsze ryba.
Phyllum Ctenophora lub galaretki grzebieniowe mają lepkie komórki na mackach, aby złapać swoją zdobycz. Są one w rzeczywistości dwudzielne, a ich symetria jest trójwymiarowa i mieszanka symetrii promieniowej i dwustronnej.
podobnie jak w przypadku meduz, zwierzęta mogą rozwijać inną symetrię ciała w zależności od cyklu życia. Na przykład Dolar piaskowy rozpoczyna życie jako nimfa symetryczna obustronnie i wykazuje symetrię obrotową jako dorosły (patrz niżej)., Jeśli organizmy symetryczne promieniowo rozpoczęły życie w formie dwustronnie symetrycznej, mówi się, że wykazują wtórną symetrię promieniową.
jest to nie tylko forma organizmu lub rośliny, która ma symetrię promieniową, ale także pewne struktury wewnętrzne. Należą do nich kanaliki i oczy., Jeśli spojrzymy na przekrój jelita ludzkiego, jest on promieniowo symetryczny; okrąg jest symetrią promienistą w kategoriach matematycznych – bez względu na to, ile razy dzieli się go od środka na zewnątrz (z wyjątkiem pojedynczej linii), każdy odcinek będzie dokładnie taki sam w formie. Jeśli kiedykolwiek patrzyłeś lub zabarwiłeś mandalę, zauważyłeś, jak ten sam wzór powtarza się w okręgu. Ludzki mózg i mózgi wielu zwierząt są podłączone, aby docenić symetrię., Faktycznie to nasze oczy wykrywają 5-krotną symetrię promieniową (i powyżej) z większą prędkością niż w przypadku obiektów posiadających symetrię dwustronną.
w świecie wirusów można również znaleźć symetrię promieniową. Przykładami są rotawirus i norovirus. Nawet ich powierzchniowe białka są rozmieszczone w podobnych odległościach od siebie.
niektóre cząsteczki również wykazują ten typ symetrii, na przykład Metan. Centralny atom węgla wiąże się z czterema atomami wodoru., Jeśli linie są rysowane przez atom węgla i albo na bok, albo przez środek atomów wodoru, jeśli obrócisz każdą sekcję, będą one pasowały do siebie po 90° – 4-krotnej symetrii promieniowej.
symetria promieniowa i ruch
Kiedy ludzie i inne ssaki poruszają się, mogą to zrobić szybko. Symetria obustronna tworzy równowagę i pomaga nam posuwać się do przodu. Nie jest tak w przypadku symetrii promieniowej., Organizmy, które wykazują symetrię promieniową, często zależą od środowiska, w którym je poruszają, takie jak prądy oceaniczne lub wiatr. Inne są nieruchome, albo przyklejone do skały pod morzem lub przymocowane do ziemi jako rośliny. Jeśli zwierzę symetryczne promieniście musi poruszać się z jednego miejsca na drugie, rzadko porusza się z boku na bok; zamiast tego porusza się w górę iw dół w kierunku ustnego lub aboralnego końca. Kiedy organizmy te przemieszczają się na bok, wydają się używać tych samych mechanizmów, co organizmy o symetrii obustronnej.,
jedno z badań nad kruchymi gwiazdami wykazało, że te organizmy morskie poruszają się w różnych horyzontalnych kierunkach, rozciągając jedną z pięciu połączonych macki. Dwie macki po obu stronach chwytają piasek lub skałę i wyciągają kruchą gwiazdę do przodu. Centralna Macka działa jako centralna płaszczyzna, a dwie pozostałe są w niej odbite, podobnie jak w symetrii dwustronnej. Symetria obustronna oznacza ruch do przodu; bez tej techniki krucha gwiazda poruszałaby się pionowo. Gdy krucha gwiazda chce zmienić kierunek, po prostu używa innej macki jako płaszczyzny centralnej.,
symetria radialna a symetria Dwustronna
symetria radialna a symetria dwustronna jest łatwa do wyjaśnienia. Dwustronna jest symetrią dwustronną i najczęściej spotykaną formą – 90% organizmów i roślin jest dwustronnie symetryczna. Płaszczyzna przednio-tylna, która przecina pionowo środek głowy, klatki piersiowej, brzucha i miednicy człowieka, podzieli ją na dwie prawie dokładne części, które są wzajemnie lustrzanymi odbiciami.,
zwierzęta, które są ukształtowane zgodnie z dwustronną symetrią, mają górną (grzbietową) stronę i dolną (brzuszną) stronę, głowę (przednią) i ogon (tylną) oraz lewą i prawą stronę. Przykładami symetrii obustronnej w świecie zwierząt są robaki i ślimaki, homary, koty, foki, żółwie i ludzie.,
wszystko, co musisz zrobić, to obraz linii przez środek – jeśli kształt po obu stronach jest lustrzanym odbiciem drugiego, organizmu, rośliny, cząsteczki, mikroorganizmów, dom, okno, cokolwiek, jest dwustronnie symetryczne. Wyższe formy życia o symetrii obustronnej rozwinęły się, aby poruszać się do przodu bardzo szybko. Nasze oczy i nosy skierowane są do przodu, a mięśnie napędzają nas do przodu (jak szybko można biec do tyłu?)., Możemy szybko wyczuć, co nadchodzi i zareagować.
Jeśli możesz narysować więcej niż jedną linię przez środek obrazu lub wyobrażonego obrazu organizmu, wzoru lub nawet części ciała, a gdy każda sekcja wygląda tak samo i może być obracana, aby pasowała do sekcji, która pojawia się przed lub po nim, odkryjesz, że jest ona symetryczna promieniowo. Nie ma lustrzanych odbić w symetrii promienistej. Powtarzające się kształty w dwóch lub więcej płaszczyznach.,
przykłady lub symetria promieniowa u zwierząt i organizmów zostały podane w całym tym artykule. Pamiętaj, że organizmy te nie mają przedniej i tylnej strony, prawej lub lewej strony, ani powierzchni grzbietowej i brzusznej. Zamiast tego mają stronę ustną (ustną) i bazową (aboralną). Nasze oczy automatycznie wychwytują przykłady symetrii obrotowej, więc wszystko, czego potrzebujesz, to trochę wiary w swój instynkt.