對稱(生物學)
編輯對稱(生物學)是指在生物體中觀察到的對稱性,包括植物、動物、真菌和細菌。 僅通過觀察有機體就可以很容易地看到外部對稱性。 例如,人臉的中心有一個對稱平面,或者有明顯對稱螺旋圖案的松果。 內部特征也可以表現出對稱性,例如人體中的管道(負責輸送氣體、營養物質和廢物)是圓柱形的并且有多個對稱平面。
生物對稱性可以被認為是生物體內重復的身體部位或形狀的平衡分布。 重要的是,與數學不同,生物學中的對稱性總是近似的。 例如,植物葉子 - 雖然被認為是對稱的 - 但在對折時很少會完全匹配。 對稱是自然界中的一類圖案,通過反射或旋轉,圖案元素幾乎重復。
雖然海綿和腹板動物代表兩組不顯示任何對稱性(即不對稱)的動物,但大多數多細胞生物的身體計劃表現出某種形式的對稱性,并由其定義。 在身體計劃中只有幾種類型的對稱是可能的。 它們是徑向(圓柱形)、雙側、雙徑向和球形對稱。 雖然將病毒歸類為有機體仍有爭議,但病毒也包含二十面體對稱性。
對稱性的重要性體現在這樣一個事實,即傳統上動物群體在分類學分組中是由這一特征定義的。 輻射動物是放射狀對稱的動物,是喬治·居維葉 (Georges Cuvier) 對動物界分類的四大分支之一。 同時,Bilateria 是一個分類學分組,至今仍用于表示具有胚胎雙側對稱性的生物。
徑向對稱
編輯具有徑向對稱性的生物顯示出圍繞中心軸的重復模式,因此當通過中心點切開它們時,它們可以分成幾個相同的部分,很像餡餅的碎片。 通常,這涉及繞軸重復身體部位 4、5、6 或 8 次——分別稱為四聚體、五聚體、六聚體和八聚體。 這些生物體沒有左側或右側,但有頂面和底面,或正面和背面。
喬治·居維葉 (George Cuvier) 將具有徑向對稱性的動物分類為輻射類(Zoophytes)分類群,現在普遍認為它是不同動物門的集合,它們沒有一個共同的祖先(多系群)。 大多數徑向對稱的動物關于從包含嘴的口腔表面中心延伸到相對(口徑)端的中心的軸對稱。 刺胞動物門和棘皮動物門的動物通常呈徑向對稱,盡管刺胞動物門內的許多海葵和一些珊瑚具有由單一結構定義的雙側對稱性,即管形動物。 徑向對稱特別適用于海葵等固著動物、水母等漂浮動物和海星等緩慢移動的生物; 而雙側對稱通過產生流線型身體有利于運動。
許多花也是徑向對稱的或輻射對稱的。 大致相同的花結構——花瓣、萼片和雄蕊——以規則的間隔出現在花軸周圍,花軸通常是包含心皮、花柱和柱頭的雌性生殖器官。
徑向對稱的亞型
一些水母,如 Aurelia marginalis,顯示出具有四重徑向對稱性的四聚體。 由于存在四個性腺,通過其半透明的身體可見,因此當觀察水母時,這一點立即顯而易見。 這種徑向對稱性在生態學上很重要,它允許水母檢測和響應來自各個方向的刺激(主要是食物和危險)。
開花植物在其許多花朵和果實中表現出五重對稱性或五聚體。 橫向切開時,通過蘋果中五個心皮(種子袋)的排列很容易看出這一點。 在動物中,只有海星、海膽、海百合等棘皮動物成年后是五足動物,嘴周圍排列著五只臂。 然而,作為兩側對稱動物,它們最初作為幼蟲以鏡像對稱發育,然后獲得五軸對稱。
六聚體存在于珊瑚和海葵(珊瑚蟲綱)中,它們根據對稱性分為兩組。 Hexacorallia 亞綱中最常見的珊瑚具有六聚體結構; 它們的水螅體具有六重內部對稱性,并且觸手的數量是六的倍數。
八聚體存在于八角珊瑚亞綱的珊瑚中。 這些水螅體有八個觸手和八聚體徑向對稱。 然而,章魚具有雙側對稱性,盡管它有八只手臂。
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