Simmetria Introduzione
La disposizione delle parti del corpo in un disegno geometrico equilibrato, divisibile in parti uguali per piani di divisione è chiamata simmetria. L’idea di simmetria deriva principalmente da Ernst Haeckel.
Un animale si dice simmetrico solo quando un piano che passa attraverso il suo centro lo divide in metà simili. Quando un animale non può essere diviso in metà simili, si dice che è asimmetrico.
Gli animali simmetrici come l’ameba o le spugne possiedono forme del corpo irregolari e quindi non hanno simmetria, ma i metazoi superiori possiedono qualche tipo di simmetria a seconda delle loro abitudini e habitat che bilancia le loro attività. Tutti gli animali sono simmetrici o asimmetrici. Un asse è una linea immaginaria che passa attraverso il centro del corpo. Entrambe le estremità dell’asse sono chiamate poli. Così ogni asse ha due poli. Un piano di simmetria è una linea retta che divide un animale in due metà uguali.
Tipi di simmetria
1. Simmetria sferica: Si trova negli animali il cui corpo è sferico e tutti i piani che passano attraverso il centro del corpo taglieranno l’animale in metà uguali. Questo tipo di simmetria è adatto al movimento di rotolamento, al galleggiamento in acqua o alle abitudini sedentarie in cui il cibo è disponibile in tutte le direzioni. Gli organi del corpo come le ciglia o i tentacoli sono situati tutto intorno al corpo in modo radiante. Per esempio, Volvox, Actinophrys (Heliozoa) e Thalassicola (Radiolaria)
2. Simmetria radiale: Questo tipo di simmetria si trova nei Celenterati e negli Echinodermi in cui le parti del corpo sono disposte lungo l’asse longitudinale principale del corpo. È più adatto per l’esistenza sessile dove il cibo è planctonico e disponibile in abbondanza in tutte le direzioni. Gli organi di cattura del cibo sono quindi disposti radialmente e l’animale non deve muoversi in cerca di cibo. Alcuni echinodermi, come i pesci stella, hanno rinunciato alla loro esistenza sessile per diventare cacciatori alla ricerca di prede più grandi, ma non alla loro ancestrale simmetria radiale.
3. Simmetria biradiale: La simmetria biradiale è una miscela di simmetria bilaterale e radiale. Questo si trova negli ctenofori che non sono animali sedentari ma galleggianti e mostrano una miscela di simmetrie bilaterali e radiali. Animali come i Pleurobrachia hanno un corpo ovale su cui otto piastre a pettine sono disposte radialmente come bande e sono utilizzate per il nuoto, mentre la bocca, il poro anale e le statocisti sono disposte sull’asse anterio-posteriore.
Hanno anche un paio di tentacoli retrattili che portano colloblasti che secernono sostanza appiccicosa che aiuta a catturare il cibo planctonico di cui si nutrono. I tentacoli dimostrano una simmetria bilaterale mentre le piastre a pettine mostrano una simmetria radiale e l’animale sfrutta entrambe le simmetrie per la caccia al cibo e il nuoto attivo.
4. Simmetria bilaterale: Questo tipo di simmetria si trova nella maggior parte degli animali superiori ai Platyhelminthes ed è più adatto negli animali che si muovono in una direzione definita, a causa della quale gli organi di senso e il sistema nervoso si concentrano sul lato anteriore e gli organi locomotori diventano accoppiati per una propulsione equilibrata del corpo.
Una singola linea che passa per l’asse longitudinale dividerà il corpo in due metà uguali in modo tale che una metà sia un’immagine speculare dell’altra. I vermi piatti furono i primi animali a simmetria bilaterale e altri gruppi superiori come gli anellidi, gli artropodi, alcuni molluschi e i cordati sono tutti a simmetria bilaterale.
Bilateria e Radiata
L’Eumetazoa è diviso in due gruppi da Hatschek. Questi due gruppi Radiata e Bilateria sono divisi a seconda della simmetria che possiedono. Radiata include Celenterati e Ctenofori e bilateria include tutti i phyla a partire dagli Helminths fino ai cordati.
Animali bilateri: I bilateri sono animali a simmetria bilaterale. Sono gli animali che possono essere tagliati in un solo piano per creare un’unica immagine speculare. Hanno la parte superiore (dorsale), inferiore (ventrale), testa (anteriore), coda (posteriore), lati destro e sinistro. La cefalizzazione è un’altra importante caratteristica dei Bilateri. La cefalizzazione è la concentrazione di tessuto nervoso nella regione della testa.
I bilateri hanno corpi che si sviluppano da tre diversi strati germinali: endoderma, mesoderma ed ectoderma. Sono chiamati triploblastici. Ad eccezione di alcune forme molto ridotte, i Bilateri hanno tratti digestivi completi con bocca e ano separati. La maggior parte dei Bilateri hanno anche un tipo di cavità corporea interna, chiamata celoma.
La maggior parte dei phyla sono bilateri con eccezioni di Spugne di Parazoa e Cnidari. Anche l’eccezione più notevole è quella degli echinodermi, che sono simmetrici radialmente come adulti, ma sono bilateralmente simmetrici come larve.
Animali radiali: I radiati sono animali a simmetria radiale. Questi sono gli animali che possono essere divisi più volte attraverso un asse centrale creando più immagini speculari. Hanno un sopra e un sotto ma non hanno né destra né sinistra, né testa né coda. Il miglior esempio è il Phylum Cnidaria che comprende le meduse e gli anemoni di mare. I Radiata hanno corpi che si sviluppano da due diversi strati germinali, chiamati ectoderma ed endoderma, quindi sono diploblastici.
Differenza tra Bilateria e Radiata
| Radiata | Bilateria |
|---|---|
| Corpo simmetrico radialmente o biramente | Corpo simmetrico bilateralmente |
| A volte la simmetria bilaterale è l’adattamento in alcuni animali | A volte la simmetria radiale è l’adattamento secondario in alcuni animali |
| I sistemi organici non sono ben marcati | I sistemi organici sono ben marcati |
| Il mesoderma non è sviluppato quindi gli animali del grado radiata sono di natura diploblastica | Il mesoderma è ben sviluppato quindi gli animali del grado bilateria sono di natura triploblastica |
| La cavità del celio è invariabilmente assente | Il celio può essere pseudocelio o celio vero o può essere assente |
| I tentacoli con nematociti sono presenti | I tentacoli se presenti non hanno nematociti |
| Sono presenti piastre a pettine (organi locomotori) | Sono assenti |
| La principale apertura esterna della cavità digestiva è la bocca | Le aperture esterne della cavità digestiva sono la bocca e l’ano |
Teorie per spiegare l’origine dei Bilateria da Radiata
Si ritiene universalmente che i primi metazoi fossero a simmetria radiale e che la simmetria bilaterale si sia evoluta più tardi a causa dell’abitudine strisciante acquisita dagli animali per nutrirsi dei detriti sul fondo. Le seguenti sono le teorie avanzate a sostegno dell’evoluzione dei Bilateria da Radiata.
Teoria dello ctenoforo-policella:
Proposta da Kovalevsky e Arnold Lang. Sottolinea che i policladi si sono evoluti da un antenato ctenoforo. I policladi moderni, come Leptoplana e Notoplana sono turbellari marini, a vita libera, che vivono sul fondo e appartengono all’Ordine Polycladida o Phylum Platyhelminthes. Strisciano sul fondo e usano la loro bocca ventrale per nutrirsi di detriti. D’altra parte gli ctenofori sono animali che galleggiano liberamente e presentano una simmetria radiale e bilaterale, detta anche simmetria biradiale.
Le bande ciliari sono disposte radialmente sul corpo mentre un paio di antenne sono bilaterali. Un antenato simile agli ctenofori potrebbe aver dato origine ad animali a simmetria bilaterale acquisendo una modalità di vita strisciante sul fondo. Alcuni ctenofori striscianti esistenti oggi sono Ctenoplana e Coeloplana.
Teoria dello ctenoforo-trocoforo:
Questa teoria prende in considerazione gli stadi larvali di Celenterati, Ctenofori, Helminthes e Anellidi e cerca di stabilire una relazione evolutiva tra loro.
La larva planula dei celenterati ha un corpo allungato e cilindrico che è interamente ciliato. La larva cydippid di ctenofori è anche di forma ovoidale ma ha bande ciliari longitudinali disposte radialmente intorno al corpo. La larva di Muller di Polycladida ha anche bande ciliari sulle braccia di nuoto e un ciuffo apicale di ciglia sul lato anteriore. La bocca è ventrale in questa larva e non c’è ano.
La larva trocofora di Polychaeta assomiglia alla larva di Muller nell’avere bande ciliari e ciuffo apicale di cilia e bocca ventrale. Dal momento che la larva dei Cydippid del ctenoforo, la larva di Muller dei policladi e la larva del trocoforo dei policheti si assomigliano tutte nella struttura e nella banda ciliare, questa teoria considera le larve dei bilateri acoelomati (vermi piatti) come stadi iniziali del trocoforo.
Teoria planuloide-aceloide:
Proposta da Ludwig von Graff ed elaborata da Hyman. La teoria postula che i primitivi bilateria acoelomati si siano evoluti da un antenato planuloide che era molto simile alla larva planula dei celenterati. L’antenato planuloide deve essere stato a vita libera, simmetrico radialmente, ciliato e con una rete nervosa diffusa.
Tali larve planuloidi devono essersi sviluppate in un antenato gastrico con la formazione della bocca e dell’arcantere e hanno adottato un modo di vivere strisciante sul fondo piuttosto che il nuoto libero della planula. L’abitudine di strisciare produsse la cefalizzazione del sistema nervoso verso il lato anteriore e poiché il cibo era disponibile sul fondo, la bocca anteriore si spostò sul lato ventrale e il corpo divenne appiattito dorso-ventralmente, come nel caso degli Helminthes turbellari di oggi.
- Cosa sono i bilateri? Dai degli esempi.
- Dai degli esempi di animali a simmetria radiale.
- Illustra le teorie che spiegano l’origine dei Bilateria dai Radiata.
- Che cos’è la simmetria?
- Quanti tipi di simmetria possono essere identificati negli animali?
- Che cos’è il piano di simmetria?
- Fai esempi di simmetria sferica e bilaterale?
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