Szimmetria Bevezetés
A testrészek kiegyensúlyozott geometriai elrendezésű, osztási síkokkal egyenlő részekre osztható elrendezését nevezzük szimmetriának. A szimmetria gondolata főként Ernst Haeckeltől származik.
Egy állatot csak akkor mondjuk szimmetrikusnak, ha a középpontján áthaladó sík hasonló felekre osztja. Ha egy állat nem osztható hasonló felekre, akkor azt mondjuk, hogy aszimmetrikus.
Aszimmetrikus állatok, mint az amőba vagy a szivacsok szabálytalan testformával rendelkeznek, ezért nincs szimmetriájuk, de a magasabb rendű metazoák rendelkeznek valamilyen szimmetriával a szokásaiktól és a tevékenységüket kiegyensúlyozó élőhelyüktől függően. Minden állat vagy szimmetrikus vagy aszimmetrikus. A tengely a test középpontján áthaladó képzeletbeli vonal. A tengely bármelyik végét pólusnak nevezzük. Így minden tengelynek két pólusa van. A szimmetriasík egy egyenes vonal, amely az állatot két egyenlő félre osztja.
A szimmetria típusai
1. Gömbszimmetria: Azokon az állatokon fordul elő, amelyek teste gömbszerű, és minden, a test középpontján áthaladó sík egyenlő felekre vágja az állatot. Ez a fajta szimmetria alkalmas guruló mozgásra, vízben való lebegésre vagy ülő életmódra, amely esetben a táplálék minden irányból elérhető. Az olyan testszervek, mint a csillók vagy a csápok sugárirányban helyezkednek el a test körül. Például Volvox, Actinophrys (Heliozoa) és Thalassicola (Radiolaria)
2. Sugárszimmetria: Ez a szimmetriatípus a bélhámosoknál és a tüskésbőrűeknél fordul elő, ahol a testrészek a test fő hossztengelye mentén helyezkednek el. Ez a legmegfelelőbb a szesszilis léthez, ahol a táplálék planktonikus és minden irányban bőségesen rendelkezésre áll. A táplálékfelfogó szervek ezért sugárirányban helyezkednek el, és az állatnak nem kell mozognia a táplálék keresése közben. A tüskésbőrűek egy része, mint például a csillaghalak, feladta szesszilis létét, hogy nagyobb zsákmányt üldöző vadászokká váljanak, de nem az ősi radiális szimmetriájuk.
3. Biradiális szimmetria: A biradiális szimmetria a kétoldali és a radiális szimmetria keveréke. Ez megtalálható a Ctenophoráknál, amelyek nem ülő, hanem úszó állatok, és a kétoldali és radiális szimmetria keverékét mutatják. Az olyan állatoknak, mint a Pleurobrachia, ovális teste van, amelyen nyolc fésűlemez sugárirányban, sávszerűen helyezkedik el, és az úszáshoz szolgál, míg a száj, az anális pórus és a statociszták az anterio-posterior tengelyen helyezkednek el.
Egy pár behúzható csápjuk is van, amelyeken kolloblasztok vannak, amelyek ragacsos anyagot választanak ki, amely segít a planktonikus táplálék befogásában, amellyel táplálkoznak. A csápok kétoldali szimmetriát, míg a fésűlemezek sugárirányú szimmetriát mutatnak, és az állat mindkét szimmetriát kihasználja a táplálékvadászat és az aktív úszás során.
4. Kétoldali szimmetria: Ez a fajta szimmetria a Platyhelminthesek feletti magasabb rendű állatok többségénél megtalálható, és a legmegfelelőbb a meghatározott irányban mozgó állatoknál, aminek köszönhetően az érzékszervek és az idegrendszer az elülső oldalra koncentrálódnak, a mozgásszervek pedig a test kiegyensúlyozott meghajtása érdekében párosulnak.
A hossztengelyen áthaladó egyetlen vonal a testet két egyenlő félre osztja úgy, hogy az egyik fél a másik tükörképe. A laposférgek voltak az első kétoldalasan szimmetrikus állatok, és más magasabb csoportok, mint például a gyűrűsférgek, az ízeltlábúak, egyes puhatestűek és a gerincesek mind kétoldalasan szimmetrikusak.
Bilateria és Radiata
Az Eumetazoa-t Hatschek két csoportra osztja. Ezt a két csoportot Radiata és Bilateria aszerint osztja fel, hogy milyen szimmetriával rendelkeznek. A Radiata csoportba tartoznak a Coelenterates és a Ctenophores, a Bilateria csoportba pedig a Helminthosoktól kezdve a chordatesig minden phyla.
Bilaterális állatok: A bilateriák kétoldali szimmetriájú állatok. Ezek azok az állatok, amelyeket csak az egyik síkban lehet vágni, hogy egyetlen tükörképet hozzanak létre. Van felső (dorzális), alsó (ventrális), fej (elülső), farok (hátsó), jobb és bal oldaluk. A kétéltűek másik fontos jellemzője a fejbőrösödés. A cephalizáció az idegszövet koncentrációja a fej régióban.
A kétéltűek teste három különböző csírarétegből, nevezetesen az endodermából, a mezodermából és az ektodermából fejlődik. Ezeket triploblasztikusnak nevezzük. Néhány erősen redukált formától eltekintve a kétéltűek teljes emésztőrendszerrel rendelkeznek, külön szájjal és végbélnyílással. A legtöbb Bilateria egyfajta belső testüreggel, úgynevezett coelommal is rendelkezik.
A legtöbb phyla bilateria, a Parazoa szivacsok és a Cnidariák kivételével. Szintén a legjelentősebb kivétel a tüskésbőrűek, amelyek felnőttként sugárszimmetrikusak, de lárvaként kétoldali szimmetrikusak.
Radialis állatok: A radiális állatok radiálisan szimmetrikus állatok. Ezek azok az állatok, amelyek egy központi tengelyen keresztül többszörösen oszthatók, többszörös tükörképet létrehozva. Van tetejük és aljuk, de nincs se jobb, se bal oldaluk, se fejük, se farkuk. A legjobb példa erre a Cnidaria törzs, amelybe a medúzák és a tengeri anemónák tartoznak. A radiáták teste két különböző csírarétegből, az ektodermából és az endodermából fejlődik, ezért diploblasztikusak.
A Bilateria és Radiata közötti különbség
| Radiata | Bilateria | |
|---|---|---|
| A test radiálisan vagy biradiálisan szimmetrikus | A test kétoldali szimmetria | |
| Néha a kétoldali szimmetria az alkalmazkodás egyes állatoknál | Néha a kétoldali szimmetria | . a radiális szimmetria a másodlagos adaptáció egyes állatoknál |
| A szervrendszerek nem jól jelöltek | A szervrendszerek jól jelöltek | |
| A meszodermában van nem fejlett, így a radiata osztályba tartozó állatok természetükben diploblasztikusak | A meszoderm jól fejlett, így a bilateria osztályba tartozó állatok természetükben triploblasztikusak | |
| A kéregüreg változatlanul hiányzik | A kéreg lehet álkéreg vagy valódi kéreg, vagy hiányozhat | |
| A csápok nematocitákkal jelen vannak | A csápok ha nincsenek nematocycták | |
| A fésűslemezek (mozgásszervek) jelen vannak | A fésűslemezek hiányoznak | |
| Az emésztőüreg fő külső nyílása a száj | Az emésztőüreg külső nyílása a száj és a végbélnyílás |
A Bilateria Radiata eredetét magyarázó elméletek
Az általános vélekedés szerint az első metazoák sugárszimmetrikusak voltak, és a kétoldali szimmetria később alakult ki az állatok által a fenéken lévő törmelékkel való táplálkozáshoz szerzett kúszó szokásnak köszönhetően. A következőkben a Bilateria Radiata-ból való evolúciójának alátámasztására felállított elméletek szerepelnek.
Ctenofór-polikláda elmélet:
Kovalevszkij és Arnold Lang javasolta. Azt hangsúlyozza, hogy a polikládok a ctenofóraszerű ősből fejlődtek ki. A modern polikládok, mint például a Leptoplana és a Notoplana tengeri, szabadon élő, fenéklakó turbellariák, amelyek a Polycladida rendbe vagy a Platyhelminthes törzsbe tartoznak. A fenéken kúsznak, és hasi szájukkal detritusszal táplálkoznak. Másrészt a ctenophorák szabadon úszó állatok, amelyek radiális és bilaterális szimmetriát, azaz biradiális szimmetriát is mutatnak.
A csillószalagok sugárirányban helyezkednek el a testen, míg az antennák párja kétoldali. Egy ctenofóraszerű ős a fenéken kúszó életmód elsajátításával hozhatta létre a kétoldali szimmetriájú állatokat. Néhány ma létező kúszó ctenophora a Ctenoplana és a Coeloplana.
Ctenophore-trochophore elmélet:
Ez az elmélet a Coelenterates, Ctenophores, Helminthes és Annelides lárvastádiumait veszi figyelembe, és megpróbálja megállapítani a köztük lévő evolúciós kapcsolatot.
A coelenterates lárvájának hosszúkás és hengeres teste van, amely mindenütt csillós. A ctenophorák Cydippid lárvája szintén tojásdad alakú, de a test körül sugárirányban elhelyezkedő hosszanti csillószalagok vannak. A Polycladida Muller-lárvája az úszó karokon szintén csillósávokkal és az elülső oldalon lévő apikális csillófoltokkal rendelkezik. A száj ebben a lárvában ventrálisan helyezkedik el, és nincs végbélnyílás.
A Polychaeta trochophore lárvája hasonlít a Muller-lárvára a csillószalagok és a csillók apikális tüszője, valamint a ventrális száj tekintetében. Mivel a ctenophore Cydippidák lárvája, a polyclata Muller-lárvája és a polychaeta trochophore lárvája mind hasonlítanak egymásra szerkezetükben és csillószalagjukban, ez az elmélet az acoelomata bilateria (laposférgek) lárváit a trochophore korai stádiumának tekinti.
Planuloid-akoeloid elmélet:
Ludwig von Graff javasolta és Hyman dolgozta ki. Az elmélet azt tételezi fel, hogy a primitív acoelomata bilateria valamilyen planuloid ősből fejlődött ki, amely nagyon hasonlított a coelenteráták planuloid lárvájára. A planuloid ősnek szabad életűnek, sugárirányban szimmetrikusnak, csillósnak és diffúz ideghálóval rendelkezőnek kellett lennie.
Az ilyen planuloid lárváknak a száj és az archenteron kialakulásával gyomorszerűvé kellett fejlődniük, és a planula szabad úszó szokása helyett a fenéken kúszó életmódot kellett felvenniük. A kúszó szokás az idegrendszer elülső oldal felé történő fejbőrösödését eredményezte, és mivel a táplálék a fenéken volt elérhető, az elülső száj a ventrális oldalra került, és a test dorso-ventrálisan lapítottá vált, mint a mai turbelláris Helmintheseknél.
- Mik a kétéltűek? Mondjatok példákat.
- Mondjatok példákat a radiálisan szimmetrikus állatokra.
- Világítsátok meg azokat az elméleteket, amelyek a kétéltűek Radiata-ból való származását magyarázzák.
- Mi az a szimmetria?
- Hányféle szimmetriát lehet azonosítani az állatoknál?
- Mi a szimmetriasík?
- Mondjon példákat a gömbszimmetriára és a kétoldali szimmetriára?
– Ossza meg barátaival! –