Symmetrie Inleiding
Arrangschikking van lichaamsdelen in een evenwichtig geometrisch ontwerp, in gelijke delen verdeelbaar door verdeelvlakken, wordt symmetrie genoemd. Het idee van symmetrie is voornamelijk ontleend aan Ernst Haeckel.
Een dier wordt alleen symmetrisch genoemd wanneer een vlak dat door zijn middelpunt gaat, het in gelijke helften verdeelt. Wanneer een dier niet in gelijke helften kan worden verdeeld, wordt het geacht asymmetrisch te zijn.
Asymmetrische dieren zoals Amoeben of sponzen bezitten onregelmatige lichaamsvormen en hebben dus geen symmetrie, maar hogere metazoanen bezitten een soort symmetrie, afhankelijk van hun gewoonten en habitats die hun activiteiten in evenwicht houden. Alle dieren zijn symmetrisch of asymmetrisch. Een as is een denkbeeldige lijn die door het middelpunt van het lichaam loopt. Elk uiteinde van de as wordt pool genoemd. Elke as heeft dus twee polen. Een symmetrievlak is een rechte lijn die een dier in twee gelijke helften verdeelt.
Typen Symmetrie
1. Sferische symmetrie: Deze wordt aangetroffen bij de dieren waarvan het lichaam bolvormig is en alle vlakken die door het middelpunt van het lichaam gaan, zullen het dier in gelijke helften snijden. Dit type symmetrie is geschikt voor rollende bewegingen, voor drijven in water of in sedentaire gewoonten waarbij voedsel in alle richtingen beschikbaar is. Lichaamsorganen zoals trilharen of tentakels bevinden zich op een uitstralende manier rondom het lichaam. Bijvoorbeeld, Volvox, Actinophrys (Heliozoa) en Thalassicola (Radiolaria)
2. Radiale symmetrie: Dit type symmetrie wordt aangetroffen bij Coelenteraten en Echinodermen, waarbij de lichaamsdelen langs de hoofdas in de lengterichting van het lichaam zijn gerangschikt. Deze symmetrie is het meest geschikt voor een sessiel bestaan, waar het voedsel planktonisch is en in overvloed in alle richtingen beschikbaar is. De organen om voedsel te vangen zijn daarom radiaal gerangschikt en het dier hoeft zich niet te verplaatsen op zoek naar voedsel. Sommige stekelhuidigen, zoals de stervissen, hebben hun sessiele bestaan opgegeven om jagers te worden op jacht naar grotere prooien, maar niet hun voorouderlijke radiale symmetrie.
3. Biradiale symmetrie: Biradiale symmetrie is een mengsel van bilaterale en radiale symmetrie. Deze wordt aangetroffen bij Ctenoforen, die geen sedentaire maar drijvende dieren zijn en een mengsel van bilaterale en radiale symmetrie vertonen. Dieren zoals Pleurobrachia hebben een ovaal lichaam waarop acht kamplaten radiaal als banden zijn gerangschikt en worden gebruikt om te zwemmen, terwijl mond, anale porie en statocysten op de anterio-posterior as zijn geplaatst.
Ze hebben ook een paar intrekbare tentakels die colloblasten dragen die kleverige substantie afscheiden die helpt bij het vangen van planktonisch voedsel waarmee ze zich voeden. De tentakels vertonen bilaterale symmetrie, terwijl de kamplaten radiale symmetrie vertonen. Het dier maakt van beide symmetrieën gebruik om op voedsel te jagen en actief te zwemmen.
4. Bilaterale symmetrie: Dit type symmetrie komt voor bij de meeste hogere dieren boven de Platyhelminthes en is het meest geschikt bij dieren die zich in een bepaalde richting voortbewegen, waardoor de zintuigen en het zenuwstelsel zich aan de voorste zijde concentreren en de voortbewegingsorganen gepaard worden voor een evenwichtige voortstuwing van het lichaam.
Een enkele lijn die door de lengteas loopt, verdeelt het lichaam in twee gelijke helften, zodanig dat de ene helft een spiegelbeeld is van de andere. Platte wormen waren de eerste tweezijdig symmetrische dieren en andere hogere groepen zoals anneliden, geleedpotigen, sommige weekdieren en chordaten zijn alle tweezijdig symmetrisch.
Bilateria en Radiata
Eumetazoa wordt door Hatschek in twee groepen verdeeld. Deze twee groepen Radiata en Bilateria worden onderverdeeld afhankelijk van de symmetrie die zij bezitten. Radiata omvat Coelenteraten en Ctenoforen en bilateria omvat alle phyla beginnend bij Helminthen tot chordaten.
Bilataaldieren: Bilaterianen zijn bilateraal symmetrische dieren. Dit zijn de dieren die slechts in één vlak kunnen worden gesneden om een enkel spiegelbeeld te creëren. Zij hebben boven- (dorsaal), onder- (ventraal), kop- (anterior), staart- (posterior), rechter-, en linkerzijde. De cephalisatie is een ander belangrijk kenmerk van de bilateria. Cephalisatie is de concentratie van zenuwweefsel in het hoofdgebied.
Bilateria hebben lichamen die zich ontwikkelen uit drie verschillende kiemlagen, namelijk het endoderm, mesoderm, en ectoderm. Ze worden triploblastisch genoemd. Op enkele sterk gereduceerde vormen na, hebben de Bilateria volledig spijsverteringskanaal met aparte mond en anus. De meeste Bilateria hebben ook een soort inwendige lichaamsholte, coelom genoemd.
De meeste phyla zijn bilateria met uitzondering van Sponzen of Parazoa en Cnidarians. De meest opvallende uitzondering zijn de stekelhuidigen, die als volwassen dieren radiaal symmetrisch zijn, maar als larven bilateraal symmetrisch zijn.
Radiale dieren: Radiata zijn radiaal symmetrische dieren. Dit zijn de dieren die meerdere malen door een centrale as kunnen worden gedeeld, waardoor meerdere spiegelbeelden ontstaan. Ze hebben een boven- en een onderkant, maar geen links of rechts, geen kop of staart. Het beste voorbeeld is Phylum Cnidaria, waartoe kwallen en zeeanemonen behoren. Radiata hebben lichamen die zich ontwikkelen uit twee verschillende kiemlagen, het ectoderm en het endoderm genaamd, en zijn dus diploblastisch.
Verschil tussen Bilateria en Radiata
| Radiata | Bilateria |
|---|---|
| Lichaam radiaal of biradiaal symmetrisch | Lichaam is bilateraal symmetrisch |
| Soms is bilaterale symmetrie de aanpassing bij sommige dieren | Soms is radiale symmetrie de secundaire aanpassing bij sommige dieren |
| Orgaanstelsels zijn niet goed gemarkeerd | Orgaanstelsels zijn goed gemarkeerd |
| Mesoderm is niet ontwikkeld zodat de dieren van de graad radiata diploblastisch van aard zijn | Mesoderm is goed ontwikkeld zodat de dieren van de graad bilateria triploblastisch van aard zijn |
| Coeloholte is onveranderlijk afwezig | Coelom kan pseudocoelom of echt coelom zijn of kan afwezig zijn |
| Tentakels met nematocycten zijn aanwezig | Tentakels indien aanwezig hebben geen nematocycten |
| Komplaten (voortbewegingsorganen) zijn aanwezig | Komplaten zijn afwezig |
| Principale uitwendige opening van de spijsverteringsholte is mond | Uitwendige opening van de spijsverteringsholte zijn mond en anus |
Theorieën ter verklaring van het ontstaan van Bilateria uit Radiata
Algemeen wordt aangenomen dat de eerste metazoa radiaal symmetrisch waren en dat de bilaterale symmetrie zich later ontwikkelde als gevolg van de kruipende gewoonte die de dieren verwierven om zich met detritus op de bodem te voeden. Hieronder volgen de theorieën die naar voren zijn gebracht ter ondersteuning van de evolutie van Bilateria uit Radiata.
Ctenophore-polyclad theorie:
Voorgesteld door Kovalevsky en Arnold Lang. Het benadrukt dat polyclad evolueerden van ctenophore-achtige voorouder. Moderne polycliden, zoals Leptoplana en Notoplana zijn mariene, vrij levende, op de bodem levende turbellaria die behoren tot de orde Polycladida of het phylum Platyhelminthes. Zij kruipen over de bodem en gebruiken hun ventrale mond om zich met detritus te voeden. Anderzijds zijn ctenoforen vrij zwevende dieren die zowel radiale als bilaterale symmetrie vertonen, ook wel biradiale symmetrie genoemd.
Ciliarisbanden zijn radiaal op het lichaam geplaatst, terwijl een paar antennes bilateraal is. Een ctenofoor-achtige voorouder zou bilateraal symmetrische dieren hebben kunnen doen ontstaan door het verwerven van de bodemkruipende levenswijze. Enkele kruipende ctenoforen die vandaag bestaan zijn Ctenoplana en Coeloplana.
Ctenophore-trochophore theorie:
Deze theorie houdt rekening met de larvale stadia van Coelenteraten, Ctenoforen, Helminthes en Anneliden en probeert evolutionaire verwantschap tussen hen vast te stellen.
Planula-larve van coelenteraten heeft een langwerpig en cilindrisch lichaam dat over het gehele lichaam geveerd is. Cydippide larve van ctenophorae is ook eivormig maar heeft longitudinale ciliaire banden die radiaal rond het lichaam zijn gerangschikt. Muller’s larve van Polycladida heeft ook ciliaire banden op de zwemarmen en een apicaal plukje cilia aan de voorkant. De mond is ventraal bij deze larve en er is geen anus.
De trochophore larve van Polychaeta lijkt op de Muller’s larve door het hebben van ciliaire banden en apicale pluk van cilia en ventrale mond. Aangezien Cydippid larve van ctenophore, Muller’s larve van polyclads en trochophore larve van polychaeten allen op elkaar lijken in structuur en ciliaire band, beschouwt deze theorie larven van acoelomate bilateria (platte wormen) als vroege stadia van trochophore.
Planuloid-Acoeloid theorie:
Voorgesteld door Ludwig von Graff en uitgewerkt door Hyman. Deze theorie stelt dat de primitieve acoelomate bilateria evolueerden uit een planuloide voorouder die veel gelijkenis vertoonde met de planula larve van coelenteraten. De planuloïde voorouder moet vrij levend zijn geweest, radiaal symmetrisch, gekield en met een diffuus zenuwnetwerk.
Dergelijke planuloïde larven moeten zich hebben ontwikkeld tot een gastrula-achtige voorouder door de vorming van mond en archenteron en namen een bodemkruipende levenswijze aan in plaats van de vrij zwemmende habitus van planula. De kruipende habitus veroorzaakte cephalisatie van het zenuwstelsel naar de voorste zijde en aangezien het voedsel beschikbaar was op de bodem, verhuisde de voorste mond naar de ventrale zijde en werd het lichaam dorso-ventraal afgeplat, zoals het geval is bij de turbellarian Helminthes van vandaag.
- Wat zijn bilaterians? Geef voorbeelden.
- Geef voorbeelden van radiaal symmetrische dieren.
- Verklaar de theorieën die de oorsprong van Bilateria uit Radiata verklaren.
- Wat is symmetrie?
- Hoeveel symmetrievormen zijn er te onderscheiden bij dieren?
- Wat is het vlak van symmetrie?
- Geef voorbeelden voor sferische en tweezijdige symmetrie?
– Deel met je vrienden! –