- מהי סימטריה דו צדדית?
- דוגמאות לסימטריה דו-צדדית
- מקורות
- הבדלים בין סימטריה דו-צדדית ורדיאלית
- ללמוד עם
- הפניות
הסימטריה הדו - צדדית , המכונה גם סימטריה של מישור sagittal, היא מצב של מבנה שבעזרתו הוא מחולק לשני חצאים שווים. לרוב הם חצאים שמאליים וימניים והם תמונות מראה זה של זה (כמו השתקפות במראה).
בטבע, פרחים כמו הסחלב וזרעים כמו האפונה הם דוגמאות לסימטריה דו צדדית. סימטריה זו מותאמת טוב יותר לאורגניזמים פעילים, כלומר בתנועה. מצב זה מוביל לאיזון גדול יותר של הגופים והוא הנפוץ ביותר בקרב בעלי החיים.
פרפר מונרך, דוגמא לסימטריה דו-צדדית
סימטריה זו מסייעת בהיווצרות מרכזי העצבים העיקריים ואיברי החישה של בעלי חיים. בנוסף, הוא מאפשר קפלטיזציה, שהיא ההתפתחות האבולוציונית של הראש, כמוסבר להלן.
כאשר בעלי חיים נעים לכיוון כלשהו, יש להם בהכרח צד קדמי או קדמי. חזית זו היא זו שיוצרת קשר ראשוני עם הסביבה, ככל שהאדם נע.
אברי התפיסה (כמו העיניים) ממוקמים בחלק הקדמי, וגם בפה, כדי להקל על החיפוש אחר מזון. לכן הראש עם אברי חישה בקשר עם מערכת עצבים מרכזית שכיח בייצורים סימטריים דו-צדדיים, זה נקרא קפלטיזציה.
לגבי הפן החיצוני של האורגניזמים, הסימטריה הקיימת היא השתקפות ובתוכם יתכן שלא תהיה סימטריה באיברים. עם זאת, מכל צד יש איבר חישה וקבוצת גפיים.
כאשר לבעלי חיים סימטריה דו-צדדית, היא מתרחשת במישור יחיד (sagittal) כך שהגוף מחולק אנכית, לשני חצאים: ימין ושמאל.
בערך 99% מבעלי החיים בעלי סימטריה דו-צדדית, כולל בני אדם, בהם סימטריה הפנים קשורה ישירות לתופעת המשיכה.
מהי סימטריה דו צדדית?
סימטריה היא הדמיון בין חלקי האורגניזם כך שכאשר מבוצעים חתך ישר דרך נקודה או לאורך קו, נוצרים חצאים שווים כפי שהם משתקפים במראה.
סימטריה דו-צדדית ידועה גם בשם זיגומורפי (מהזיגו היווני: עול), dorsiventral או lateral. זה נפוץ אצל 33% מהצמחים הדיקוטילוניים וב 45% מהצמחים החד-גזעיים.
מצב הדו-צדדיות התפתח במין, מופיע ונעלם בהזדמנויות רבות. ייחודיות זו מתרחשת מכיוון ששינוי הסימטריה יכול להתרחש בקלות רבה וקשור לגנים אחד או שניים.
כאשר יצור חי נע, נוצר מיד הבדל בין המושגים האחורי הקדמי, כמו כן, על ידי פעולת הכובד, נקבע ההבדל בין הגב הגחון לשמאל הימני.
לפיכך, לכל בעלי החיים שיש להם סימטריה דו-צדדית אזור גבול, אזור גב, ראש וזנב או אזור קודאלי. מצב זה מאפשר פישוט שמפחית את ההתנגדות למדיום, ומאפשר תנועה.
על ידי סימטריה, לאורגניזמים יש ציר במבנה שלהם, דו צדדי ורדיאלי כאחד. קו או ציר גיאומטרי זה יכול לעבור דרך חלל, כל מבנה אנטומי פנים או שלפוחית מרכזית.
סימטריה דו-צדדית קיימת במטאזואנים גדולים (אורגניזמים ניידים רב-תאיים, הטרוטרופיים, הנוצרים על ידי תאים מבודדים המקובצים ברקמות), שהם כמעט כל בעלי החיים בטבע. רק לספוגים, מדוזות ופגמים אין סימטריה דו צדדית.
דוגמאות לסימטריה דו-צדדית
בכמה מינים של בעלי חיים, סימטריה קשורה למין והביולוגים מניחים שזה סוג של סימן או איתות לכושר מסוים.
במקרה של מין סנוניות, לזכרים יש זנב ארוך הדומה לסרפנטין והנקבות מעדיפות להזדווג עם הזכרים שיש להם זנבות סימטריים יותר.
בפילם Echinodermata (כוכב הים) ובקיפודי ים, שלב הזחל מראה סימטריה דו-צדדית ובצורות הבוגרים סימטריה פי חמישה (פנטאריות).
לפילום Mollusca (תמנון, דיונון, צדפות וצדפות) יש סימטריה דו צדדית.
מגוון עש הקיסרים Saturnia Pavonia הוא בעל דפוס דימיטי (התנהגות מאיימת) עם סימטריה דו צדדית.
סחלב הדבורה (Ophrys apifera) הוא סימטרי דו-צדדי (זיגומורפי) ובעל כותרת בצורת שפתיים הדומה לבטן הדבורה הנקבית. מאפיין זה תומך בהאבקה כאשר הזכר מנסה להזדווג עמה.
בכמה משפחות של צמחים פורחים כמו סחלבים, אפונה ורוב עצי תאנה יש סימטריה דו צדדית.
מקורות
הופעת הסימטריה הדו-צדדית (איזון בין הזרועות, הרגליים והאיברים המופצים ימינה ושמאלה) נחשבת למאפיין ייחודי של בעלי חיים גבוהים יותר. זה נחשב לאחת מהפריצות דרך החשובות ביותר בתולדות החיים.
ביוני 2005 הצליחה קבוצת פליאונטולוגים לזהות את הדוגמה העתיקה ביותר לסימטריה דו-צדדית, במאובנים השייכים למחצבה בת 600 מיליון שנה בדרום סין.
ג'ון יואן צ'ן, ממכון נאנג'ינג לגיאולוגיה ופליאונטולוגיה, ועמיתיו אספו וניתחו דגימות של Vernanimalcula guizhouena, מיקרואורגניזם שהיה ככל הנראה תושב קרקעית הים הניזון מחיידקים.
המדענים הבחינו בסימנים של פה באזור הקדמי וקבוצה של תעלות עיכול מזווגות מכל צד של המעי. זו תהיה אינדיקציה לכך שהחיות הראשונות עם סימטריה הופיעו 30 מיליון שנה מוקדם יותר ממה שהאמינו בעבר.
משמעות הדבר היא כי הרבה לפני הפיצוץ בקמבריה, לפני כ -540 מיליון שנה, הופיע מגוון גדול של בעלי חיים קשים, מהם יש רשומות מאובנים.
ישנם פליאונטולוגים המאמינים כי הסימטריה שנמצאה במין זה יכולה הייתה מקורם בתהליך ייסור. דייוויד בוטג'ר מאוניברסיטת קליפורניה, שעבד עם חן, מאמין שהמאובנים של המיקרואורגניזם הזה היו בסביבה מינרלית יוצאת דופן ששמרה עליהם בצורה יוצאת דופן.
המקור הקדום מאוד של הסימטריה הגיוני, במילותיו של בוטג'ר, מכיוון שכל החיות, למעט אלה הפרימיטיביות ביותר, היו דו צדדיות בשלב כלשהו בחייהן. זה יאשר שהסימטריה היא חידוש אבולוציוני מוקדם.
הבדלים בין סימטריה דו-צדדית ורדיאלית
בטבע קיים מגוון גדול של פרחים שניתן לסווג לשתי קבוצות גדולות, על פי הסימטריה שלהם: רדיאלי, כמו שושן, ובילטרלי, כמו הסחלב.
מחקרים שנערכו על מאובנים פרחוניים וגנטיקה בוטנית מראים כי סימטריה רדיאלית היא מצב אבותי, לעומת זאת סימטריה דו צדדית היא תוצאה של התפתחות והיא השתנתה שוב ושוב באופן עצמאי במשפחות צמחים רבות.
על ידי עריכת תצפיות בתהליך האבולוציוני של הפרח, ניתן להסיק כי הברירה הטבעית מעדיפה סימטריה דו צדדית מכיוון שחרקים מאבקים מעדיפים זאת.
ללמוד עם
כדי לאשש את ההצהרה הקודמת, מתייחס למחקר שבוצע באוניברסיטת גרנדה, ספרד. חוסה גומז וצוותו התנסו בצמח Erysimum mediohispanicum, האופייני להרי דרום מזרח ספרד.
צמח זה מייצר פרחים עם סימטריה רדיאלית וגם דו-צדדית, באותו הדגימה. התצפית על החרקים המאביקים את הפרחים הראתה כי האורח השכיח ביותר הוא חיפושית קטנה: Meligethes maurus.
בספירה של 2000 ביקורים בהם נמדדה צורתם התלת ממדית של הפרחים, בעזרת טכניקת המורפומטריה הגיאומטרית, הצוות מצא כי הפרחים המתוירים ביותר היו אלה עם סימטריה דו-צדדית.
כמו כן נקבע כי הצמחים עם פרחי הסימטריה הדו-צדדית ייצרו יותר זרעים ויותר צמחי בת, במהלך ביצוע המחקר. המשמעות היא שבמשך דורות רבים יותר פרחים של סימטריה דו צדדית יהיו קיימים מאשר רדיאליים.
השאלה המתקבלת היא לגבי העדפת חרקים לפרחים בעלי סימטריה דו-צדדית, התשובה יכולה להיות קשורה למיקום עלי הכותרת, מכיוון שהיא מספקת להם במה לנחיתה טובה יותר.
הפניות
- סימטריה, ביולוגית, מתוך האנציקלופדיה האלקטרונית של קולומביה (2007).
- אלטרס, ש '(2000). ביולוגיה: הבנת החיים. לונדון: הוצאת ג'ונס וברטלט בע"מ.
- Balter, M. (2006). אבקת פרחים כוח האבולוציה. מַדָע.
- Nitecki, MH, Mutvei H. and Nitecki, DV (1999). שרירים נפרדים: דיון פילוגנטי על טקס מאובנים בעייתי. ניו יורק: שפרינגר.
- Weinstock, M. (2005). 88: נמצאו חיות עם מראה. לְגַלוֹת.
- Willmer, P. (2011). האבקה ואקולוגיה פרחונית. ניו ג'רזי: הוצאת אוניברסיטת פרינסטון.