Definition
Radialsymmetrie beschreibt lebende und nicht lebende Formen; Diese Formen können gleichermaßen in drei oder mehr Abschnitte unterteilt werden, die, wenn sie durch einen Drehpunkt um mehr als 0° und weniger als 360° gedreht werden, in Ausrichtung und Form genau zueinander passen. Radiale Symmetrie behandelt keine Spiegelbilder, sondern nahezu perfekte Übereinstimmungen, zum Beispiel die fünf äquidistanten Arme eines Seesterns, die seinen zentralen Körper umkreisen und die gleiche Größe und Form haben.,
Was ist Radiale Symmetrie?
Die Definition der radialen Symmetrie bei Tieren, Pflanzen und anderen Organismen betrifft eine vollständige oder teilweise Form, die das Ergebnis einer Reihe anatomischer Abschnitte ist, die sich auf mehreren Ebenen wiederholen. Durch Drehen jedes Abschnitts auf einer Rotationsachse drehen sie sich über 0° und unter 360°, um nahezu genau mit dem nächsten Abschnitt übereinzustimmen. Darüber hinaus muss die Umgebung, die jeden wiederholten Abschnitt umgibt, gleich sein.,
Tentakeln und Blütenblattformationen sind häufige radiale Symmetriebeispiele, und die Anzahl der Wiederholungen derselben anatomischen Struktur innerhalb eines 360° – Bewegungsbereichs gibt jedem Organismus, jeder Pflanze oder sogar jeder Molekülstruktur einen Namen, der uns mitteilt, wie viele Wiederholungen es gibt. Das Wort actinomorph bezieht sich speziell auf radiale Symmetrie – Sie haben vielleicht von actinomorphen Blüten gehört. Actino ist griechisch für einen Strahl; Denken Sie an die Sonnenstrahlen, die wie die Speichen eines Fahrradrads aus seinem Kern kommen. Morphisch bezieht sich auf Form., Das Wort sagt uns, dass etwas eine radiale Form hat, wobei jeder Abschnitt zwischen den Speichen oder Strahlen eine nahezu exakte Kopie der anderen Abschnitte darstellt.
Ein trimeric Organismus besteht aus drei wiederholten anatomischen Strukturen, ein tetrameric Organismus bezieht sich auf vier wiederholte Strukturen, pentameric zu fünf, hexameric zu sechs, heptameric zu sieben, und octameric zu acht. Organismen mit einer dieser Strukturen oder höher fallen unter den Gruppenbegriff multimerer Organismen., Alle bestehen aus äquidistanten und sich wiederholenden Formen. Radiale Symmetrie kann auch einem Teil eines Objekts entsprechen. Die Blütenblattanordnung einer Blume kann multimeric sein, während die Blätter und Wurzeln nicht sind. Wenn Sie horizontal durch einen Apfel schneiden, sehen Sie ein Beispiel für inneren Pentamerismus im sternförmigen Querschnitt des Apfelkerns. Der Darm zeigt radiale Symmetrie, ebenso wie die Muskelschichten der Blutgefäße. Ein Molenzahn zeigt bei Betrachtung von oben radiale Symmetrie.
Im Bereich der Biologie ist die radiale Symmetrie fast immer annähernd., Wenn Sie zwei Tentakeln auf demselben Tier vergleichen, sind sie nicht genau gleich in der Form. Wenn Sie sich den geschnittenen offenen Apfel ansehen, hat nicht jede Samenschote die gleiche Form. Im Gegensatz zu Architektur und künstlichen Gegenständen muss die Natur nicht genau sein.
Radiale oder Rotationssymmetrie wird am besten visuell erklärt. Wenn Sie den Stiel ignorieren und ein dreiblättriges Kleeblatt flach auf einen Tisch legen-oder eines zeichnen–, wobei ein Blatt oben und die beiden anderen Blätter leicht nach unten zeigen, wie viele Linien können Sie durchziehen, um eine nahezu exakte Kopie zu erstellen?, Zuerst können wir eine gerade, vertikale Linie durch die Mitte des oberen Blattes zeichnen. Das Ergebnis sind zwei Abschnitte, beide mit der Hälfte des oberen Blattes und einem unteren Blatt. Wir haben jedoch nur ein bilaterales Symmetriebeispiel erstellt (unten links).
Die Mehrheit der Organismen ist bilateral symmetrisch, einschließlich uns. Wenn Sie eine Linie durch die Mitte unseres Körpers zeichnen, haben beide Hälften einen Arm und ein Bein., Diese Abschnitte stimmen jedoch nur überein, wenn einer umgeklappt ist. Mit anderen Worten, diese Hälften sind Spiegelbilder.
Die Rotationssymmetrie befasst sich nicht mit Spiegelbildern, sondern hängt von Rotationsgraden ab, bei denen sich die verschiedenen gleichen Abschnitte genau zueinander drehen. Nur durch Drehen der linken Körperseite um einen vollen Kreis – 360° – stimmt der Umriss überein. Und da es den vollen Kreis zurückgelegt hat, ist es nicht die Übereinstimmung eines anderen Abschnitts, sondern ist einfach an seine ursprüngliche Position zurückgekehrt. Dies ist keine Rotationssymmetrie.,
Wenn wir zu unserem dreiblättrigen Kleeblattbeispiel (rechtes Bild) zurückkehren, können wir zwei weitere Linien zeichnen-eine diagonale Linie, die durch die Mitte des unteren linken Blattes verläuft, und eine andere durch das untere rechte Blatt. Wir haben jetzt die drei Blätter in sechs Abschnitte unterteilt, von denen jeder ein halbes Blatt enthält. Wo ein einzelnes Blatt in zwei Teile geteilt wird, gibt es ein Problem. Sie sind Spiegelbilder voneinander und haben, wenn sie um 60° gedreht werden, nicht die gleiche Ausrichtung. Ein einzelnes Blatt ist daher bilateral symmetrisch., Aber die Blattgruppe hat mehr als eine Achse, und hier kommt der Rotationsteil der Rotationssymmetrie ins Spiel.
Drehen Sie im Auge Ihres Verstandes oder mit dem obigen Bild ein halbes Blatt, einen Satz von zwei halben Blättern oder drei halben Blättern, bis es genau der Position und Form des nächsten halben Blattes entspricht. Sie müssen sie um 120°drehen. Der rote Pfeil im Bild des dreiflügeligen Kleeblatt-Radialsymmetriebeispiels zeigt den Rotationsgrad., Ein kompletter Kreis ist 360° und ein Drittel davon ist 120° – das bedeutet, dass der dreiblättrige Klee eine drei-oder dreifache Drehung hat oder trimeric/trimerous ist.
Jetzt machen wir dasselbe mit einem vierblättrigen Kleeblatt-das Zeichnen wird aufgrund ihrer Seltenheit notwendig sein und den Stiel ignorieren. Zwei Ebenen wurden bereits auf natürliche Weise ausgefüllt – die Linien der zentralen Blattadern, die ein diagonales Kreuz bilden. Wir können zwei gerade Linien hinzufügen, die zwischen benachbarten Blättern verlaufen.,
Mit vier Ebenen-dem natürlichen X und dem gezeichneten oder vorgestellten Kreuz-kann jeder 45° – Abschnitt um 90° gedreht werden und entspricht exakt der Form des Zielsektors. Ein vollständiger 360° – Kreis besteht aus vier 90° – Winkeln, so dass der vierblättrige Klee eine vier-oder vierfache Drehung hat; es ist tertramerisch/tertramerisch. Der rote Pfeil zeigt an, um wie viele Grad sich das Halbblatt drehen muss, um genau mit dem nächsten übereinzustimmen: zweimal 45°.,
Radiale Symmetrie in der Natur
In der Natur gibt es reichlich radiale Symmetrie-obwohl sie bei weitem nicht so häufig ist wie bilaterale Symmetrie. Die sichtbarsten Beispiele für radiale Symmetrie in der Natur sind actinomorphe Blüten. Die Form einer Blume ist überhaupt nicht zufällig. Während Farbe und Duft andere Anziehungsmittel bieten können, gibt der Aktinomorphismus einer Blume die größte Chance, von mehreren Arten bestäubt zu werden., Wenn wir an Blumen denken, die nur einen Bestäubertyp anziehen, wie die Bienenorchidee, zeigen sie eher bilaterale Symmetrie (Zygomorphismus). Die Bienenorchidee ahmt die Form einer weiblichen Biene nach und ermutigt die Männchen dieser Art, sich damit zu paaren und dabei die Blume zu bestäuben. Bienen sind auch die primären Bestäuber von Monkshood-oder Aconitum-Blüten. Diese Blüten sind auch zygomorph.,
Radiale Symmetrie bedeutet, dass mehr Insektentypen auf der Blume landen, den Nektar trinken und unwissentlich Pollen zu anderen Blüten derselben Art transportieren können. Die Form einer mehrfachen Form wird als Nahrungsquelle erkannt. Zusammen mit Farbe, Blütezeit und Duft ist die Form der Blume ein Überlebensmechanismus, der ihre Reproduktionschancen erhöht.
Sobald eine Blume bestäubt wurde, kann die Pflanze Samen produzieren., Einige dieser Samen sind in Hülsen eingeschlossen, andere in Früchten. Schneiden Sie durch die Mitte der meisten Früchte und Sie werden einige schöne Beispiele für radiale Symmetrie sehen. Die Segmente einer Orange, die Samenverteilung einer Kiwi und der fünfzackige Stern eines Apfelkerns zum Beispiel.
Radiale Symmetrie oder zumindest ungefähre radiale Symmetrie erhöht die Stärke von Spinnweben und verteilt die Aufprallkraft gleichmäßig, wenn ein großes Insekt gefangen wird. Unter Verwendung von Radialfäden und Spiralfäden sehen diese mehrfachen Strukturen sicherlich wie praktikable Rotationssymmetriebeispiele aus.,
Winzige Eiskristalle in Form von Schneeflocken zeigen spektakuläre radiale Symmetrie. In China schrieb Han Yin 135 v. Chr. seine Beobachtungen auf. Er berichtete, dass die Blüten von Pflanzen normalerweise fünfzackig und „Schneeblumen“ sechszackig sind. Als Wilson Bentley 1885 die ersten Fotos von Schneeflocken machte – 5.000 davon-erzählte er uns, was heute als Tatsache akzeptiert wird, dass keine zwei Schneeflocken gleich sind.,
Organismen mit radialer Symmetrie
Ein radialsymmetrischer Organismus hat eine Oberseite und eine Unterseite, die als orale bzw. aborale Seite bezeichnet wird und nicht den Kopf oder die Rückseite. Es ist unmöglich, eine linke oder rechte Seite zu unterscheiden.
Hat ein Oktopus radiale Symmetrie? Nur wenn es flach auf einem Stück Glas sitzt und man seinen Kopf nicht sehen kann. Wenn ja, strahlen die acht abgesaugten Tentakeln von einem zentralen Punkt aus., Der eher schiefe Kopf bedeutet, dass Sie selbst beim Blick auf einen Oktopus keine Anzeichen einer radialen Symmetrie sehen, obwohl viele Cartoon-Oktopi diese Tatsache ignorieren.
Die meisten Organismen, die radiale Symmetrie aufweisen, sind im Ozean zu finden. Wie bereits zu Beginn dieses Artikels erwähnt, ist eines der Kriterien für die radiale Symmetrie, dass jeder wiederholte Abschnitt derselben Umgebung ausgesetzt ist.
Meeres – und Süßwasserorganismen mit radialer Symmetrie bewegen sich selten mit Geschwindigkeit., Einige halten sich an Felsen und verwenden radial symmetrische Filamentköpfe, um Mikroorganismen oder kleine Fische zu fangen. Einige verwenden radiale Tentakeln, um entlang des Meeresbodens zu kriechen oder entlang der Strömung zu schwimmen. Aber die Umgebung, die jede wiederholte Form umgibt, ist die gleiche – Wasser.
Organismen mit Radialsymmetrie sind in der Regel sehr einfach., Die primäre tierstämme und-Klassen sind:
- Phylum Cnidaria: Hydrozoa, Scyphozoa, Cubozoa und Anthozoa
- Phylum Myxozoa: Myxosporea
- Phylum Rippenquallen: Tetaculata, und Nuda
Beispiele für radiale Symmetrie Tiere, die am häufigsten die Liste der Mitglieder dieser Stämme. Cnidaria ist eine Gruppe von Meeres – und Süßwasserorganismen, die entweder die Form eines stationären Polypen oder die bewegliche Form einer Medusa annehmen. Polypen in der Gruppe Anthozoen umfassen Seeanemonen und Korallen. Hydrozoa, Scyphozoa und Cubozoa sind medusa in form und umfassen alle Formen von Quallen., Der Lebenszyklus von Cnidaria ist oft eine Mischung aus Larven und / oder Polypen oder Medusa. Zum Beispiel setzt sich eine Quallenlarve an einem sicheren Ort ab und wird zu einem bilateral symmetrischen Polypen. Wenn der Polyp reif ist, beginnt er zu mehreren jungen Medusen oder Quallen mit radialer Symmetrie zu werden.
Phylum Myxozoa sollte anatomisch gesehen Teil des Phylum Cnidaria sein, aber diese Parasiten erhalten oft ihre eigene Kategorie., Diese extrem winzigen, radial symmetrischen Organismen können ohne zwei aquatische Wirte, von denen einer fast immer ein Fisch ist, nicht überleben.
Phylum Ctenophora oder Kammgelees haben klebrige Zellen auf ihren Tentakeln, um ihre Beute zu fangen. Sie sind tatsächlich biradial in Form, und ihre Symmetrie ist dreidimensional und eine Mischung aus radialer und bilateraler Symmetrie.
Wie bei Quallen können Tiere je nach Lebenszyklus unterschiedliche Körpersymmetrien entwickeln. Zum Beispiel beginnt der Sanddollar das Leben als bilateral-symmetrische Nymphe und zeigt als Erwachsener Rotationssymmetrie (siehe unten)., Wenn radial-symmetrische Organismen das Leben in einer bilateral-symmetrischen Form begannen, sollen sie sekundäre radiale Symmetrie aufweisen.
Es ist nicht nur die Form eines Organismus oder einer Pflanze, die radiale Symmetrie aufweist, sondern auch bestimmte interne Strukturen. Dazu gehören Tubuli und Augen., Wenn Sie einen Querschnitt des menschlichen Darms betrachten, ist er radial symmetrisch; Ein Kreis ist mathematisch eine radiale Symmetrie – egal wie oft Sie ihn von der Mitte nach außen teilen (außer bei Verwendung einer einzelnen Linie), jeder Abschnitt hat genau die gleiche Form. Wenn Sie jemals in einem Mandala geschaut oder gefärbt haben, werden Sie bemerkt haben, wie sich dasselbe Muster innerhalb des Kreises wiederholt. Das menschliche Gehirn und das Gehirn vieler Tiere sind so verdrahtet, dass sie Symmetrie schätzen., Tatsächlich erkennen unsere Augen die 5-fache radiale Symmetrie (und höher) mit größerer Geschwindigkeit als bei Objekten mit bilateraler Symmetrie.
In der Welt der Viren kann auch radiale Symmetrie gefunden werden. Beispiele sind das Rotavirus und Norovirus. Sogar ihre Oberflächenproteine sind in ähnlichen Abständen voneinander angeordnet.
Einige Moleküle zeigen auch diese Art von Symmetrie, zum Beispiel Methan. Das zentrale Kohlenstoffatom verbindet sich mit vier Wasserstoffatomen., Wenn Linien durch das Kohlenstoffatom und entweder zur Seite oder durch die Mitte der Wasserstoffatome gezogen werden, stimmen sie nach 90° – 4-facher Radialsymmetrie überein, wenn Sie jeden Abschnitt drehen.
Radiale Symmetrie und Bewegung
Wenn sich Menschen und andere Säugetiere bewegen, können sie dies schnell tun. Bilaterale Symmetrie schafft Gleichgewicht und hilft uns, uns vorwärts zu treiben. Dies ist bei radialer Symmetrie nicht der Fall., Organismen, die eine radiale Symmetrie aufweisen, hängen häufig von der Umgebung ab, um sie zu bewegen, wie z. B. die Meeresströmungen oder der Wind. Andere sind unbeweglich, entweder an einem Felsen unter dem Meer oder als Pflanzen am Boden befestigt. Wenn sich ein radial symmetrisches Tier von einem Ort zum anderen bewegen muss, bewegt es sich selten von Seite zu Seite; stattdessen bewegt es sich auf und ab in Richtung orales oder aborales Ende. Wenn sich diese Organismen zur Seite bewegen, scheinen sie die gleichen Mechanismen wie Organismen mit bilateraler Symmetrie zu verwenden.,
Eine Studie über spröde Sterne zeigte, dass sich diese Meeresorganismen in verschiedene horizontale Richtungen bewegen, indem sie eine von fünf verbundenen Tentakeln verlängern. Die beiden Tentakeln zu beiden Seiten greifen dann den Sand oder Felsen und ziehen den spröden Stern nach vorne. Die zentrale Ebene fungiert als zentrale Ebene und die beiden anderen spiegeln sich darin wider, genau wie bei der bilateralen Symmetrie. Bilaterale Symmetrie bedeutet Vorwärtsbewegung; Ohne diese Technik würde sich der spröde Stern vertikal bewegen. Wann immer der spröde Stern die Richtung ändern möchte, verwendet er einfach einen anderen Tentakel als zentrale Ebene.,
Radiale Symmetrie vs Bilaterale Symmetrie
Radialer oder bilateraler Symmetrie ist leicht zu erklären. Bilateral ist zweiseitige Symmetrie und die häufigste Form – 90% der Organismen und Pflanzen sind bilateral symmetrisch. Eine anteroposteriore Ebene, die vertikal durch die Mitte von Kopf, Brust, Bauch und Becken eines Menschen schneidet, teilt sie in zwei nahezu exakte Teile auf, die Spiegelbilder voneinander sind.,
Tiere, die nach bilateraler Symmetrie geformt sind, haben eine obere (dorsale) Seite und eine untere (ventrale) Seite, einen Kopf (anterior) und einen Schwanz (posterior) sowie eine linke und rechte Seite. Beispiele für bilaterale Symmetrie in der Tierwelt sind Würmer und Schnecken, Hummer, Katzen, Robben, Schildkröten und Menschen.,
Alles, was Sie tun müssen, ist eine Linie durch ihre Mitte abzubilden – wenn die Form auf beiden Seiten ein Spiegelbild des anderen ist, ist der Organismus, die Pflanze, das Molekül, der Mikroorganismus, das Haus, das Fenster, alles ist bilateral symmetrisch. Höhere Lebensformen mit bilateraler Symmetrie haben sich entwickelt, um sich sehr schnell vorwärts zu bewegen. Unsere Augen und Nasen sind nach vorne gerichtet und unsere Muskeln treiben uns vorwärts (wie schnell kannst du rückwärts laufen?)., Wir können schnell spüren, was kommt und reagieren.
Wenn Sie mehr als eine Linie durch die Mitte eines Bildes oder eines imaginären Bildes eines Organismus, Musters oder sogar eines Körperteils zeichnen können und wenn jeder Abschnitt gleich aussieht und gedreht werden kann, um dem Abschnitt zu entsprechen, der vor oder nach ihm kommt, haben Sie festgestellt, dass er radial symmetrisch ist. Es gibt keine Spiegelbilder in radialer Symmetrie. Nur wiederholte Formen durch zwei oder mehr Ebenen.,
In diesem Artikel wurden Beispiele oder radiale Symmetrie bei Tieren und Organismen gegeben. Denken Sie daran, diese Organismen haben keine vordere und hintere Seite, rechte oder linke Seite oder dorsale und ventrale Oberflächen. Stattdessen haben sie einen Mund (oral) und Basis (aboral) Seite. Unsere Augen nehmen automatisch Rotationssymmetriebeispiele auf, also brauchen Sie nur ein wenig Vertrauen in Ihren Bauchinstinkt.