11_Типы симметрии беспозвоночных
Симметрия, или соразмерность частей целого организма, имеет непосредственное отношение к характеру приспособленности животных к условиям существования. Симметрия косвенно или прямо отражает особенности функциональной морфологии, образа жизни и поведения животного.
Элементы симметрии необходимы для определения типа симметрии, характерного для того или иного организма или группы организмов.
Центр симметрии — это точка, вокруг которой вращается какое-либо тело. Во время вращения контуры тела непрерывно совпадают при повороте на любой угол в любом направлении. Из живых объектов примером может условно служить шаровидное яйцо с ядром, расположенным в центре. Близкую форму имеет колониальный жгутиконосец Volvox globator, тело которого непрерывно вращается в толще озерной или прудовой воды.
Ось симметрии — это ось вращения. В этом случае у животных, как правило, отсутствует центр симметрии. Тогда вращение может происходить только вокруг оси. При этом ось чаще всего имеет разнокачественные полюса. Например, у свободноплавающей личинки кишечнополостных — гаструлы на одном полюсе расположен рот, а на противоположном — чувствительный аборальный орган. При естественном вращении вокруг оси личинка плывет аборальным органом вперед, а ртом назад. У взрослых кишечнополостных, например у гидры или актинии, на одном полюсе расположен рот, а на другом — подошва, которой эти неподвижные животные прикреплены к субстрату. Ось симметрии может совпадать морфологически с переднезадней осью тела.
Плоскость симметрии — это плоскость, проходящая через ось симметрии, совпадающая с ней и рассекающая тело на две зеркальные половины. Эти половины, расположенные друг против друга, называют антимерами. Например, у гидры плоскость симметрии должна пройти через ротовое отверстие и через подошву. Антимеры противоположных половин должны иметь равное число щупалец, расположенных вокруг рта гидры. У гидры можно провести несколько плоскостей симметрии, число которых будет кратно числу щупалец. У актиний с очень большим числом щупалец и гастральных перегородок можно провести много плоскостей симметрии. У медузы с четырьмя щупальцами на колоколе число плоскостей симметрии будет ограничено числом, кратным четырем. У гребневиков только две плоскости симметрии — глоточная и щупальцевая. Наконец, у двусторонне-симметричных организмов только одна плоскость и только две зеркальные антимеры — соответственно правая и левая стороны животного.
Типы симметрии В.Н. Беклемишева. Подробный анализ элементов симметрии и подробную классификацию типов симметрии протистов:
Анаксонная. Простейшие с наиболее примитивной архитектоникой (амёбы) характеризуются полным отсутствием симметрии.
Сферическая (гомаксонная). Симметричность относительно вращений в трехмерном пространстве на произвольные углы. Имеется центр симметрии, в котором пересекается бесконечное число осей симметрии бесконечно большого порядка. Характерна для колониальных радиолярий и кокцидий.
Неопределенно полиаксонная (есть центр симметрии и конечное, но неопределённое число осей и плоскостей) — многие солнечники.
Правильная полиаксонная (строго определенное число осей симметрии определённого порядка) — многие радиолярии.
Ставраксонная (монаксонная) гомополярная (есть одна ось симметрии с равноценными полюсами, то есть пересекаемая в центре плоскостью симметрии, в которой лежат не менее двух дополнительных осей симметрии) — некоторые радиолярии.
Монаксонная гетерополярная (есть одна ось симметрии с двумя неравноценными полюсами, центр симметрии исчезает) — многие радиолярии и жгутиковые, раковинные корненожки, грегарины, примитивные инфузории.
Билатеральная — дипломонады, бодониды, фораминиферы.
Радиальная симметрия — форма симметрии, при которой тело (или фигура) совпадает само с собой при вращении объекта вокруг определённой точки или прямой. Часто эта точка совпадает с центром симметрии объекта, то есть той точкой, в которой пересекается бесконечное количество осей или плоскостей двусторонней симметрии. В биологии о радиальной симметрии говорят, когда через трёхмерное существо проходят одна или более осей симметрии. При этом радиальносимметричные животные могут и не иметь плоскостей симметрии. Обычно через ось симметрии проходят две или более плоскости симметрии. Эти плоскости пересекаются по прямой — оси симметрии. Если животное будет вращаться вокруг этой оси на определённый градус, то оно будет отображаться само на себе (совпадать само с собой). Как правило, у многоклеточных животных два конца (полюса) единственной оси симметрии неравноценны (например, у медуз на одном полюсе (оральном) находится рот, а на противоположном (аборальном) — верхушка колокола. Такая симметрия (вариант радиальной симметрии) в сравнительной анатомии называется одноосно-гетеропольной. В двухмерной проекции радиальная симметрия может сохраняться, если ось симметрии направлена перпендикулярно к проекционной плоскости. Иными словами, сохранение радиальной симметрии зависит от угла наблюдения. Радиальная симметрия характерна для многих стрекающих, а также для большинства иглокожих. Среди них встречается так называемая пентасимметрия, базирующаяся на пяти плоскостях симметрии. У иглокожих радиальная симметрия вторична: их личинки двустороннесимметричны, а у взрослых животных наружная радиальная симметрия нарушается наличием мадрепоровой пластинки.
Билатера́льная симме́трия (двусторонняя симметрия) — симметрия зеркального отражения, при которой объект имеет одну плоскость симметрии, относительно которой две его половины зеркально симметричны. У животных появление билатеральной симметрии в эволюции связано с ползанием по субстрату (по дну водоема), в связи с чем появляются спинная и брюшная, а также правая и левая половины тела. В целом среди животных билатеральная симметрия более выражена у активно подвижных форм, чем у сидячих. Билатеральная симметрия свойственна всем достаточно высокоорганизованным животным, кроме иглокожих.
Вращательно-поступательная симметрия. Этот тип симметрии имеет ограниченное распространение в животном мире. Эта симметрия характерна тем, что при повороте на определенный угол часть тела немного проступает вперед и ее размеры каждый следующий шаг логарифмически увеличивает на определенную величину. Таким образом, происходит совмещение актов вращения и поступательного движения. Примером могут служить спиральные камерные раковины фораминифер (одноклеточные), а также спиральные камерные раковины некоторых головоногих моллюсков (современный наутилус или ископаемые раковины аммонитов). С некоторым условием к этой группе можно отнести также и некамерные спиральные раковины брюхоногих моллюсков.
Источник
Какие типы симметрии существуют у животных?Как они связаны с образом жизни?
Существует четыре основных видов симметрии у животных. Рассмотрим каждый из них.
1) Центральная симметрия. Встречается у животных, чье тело имеет шаровидную форму, а условные линии, проходящие через центр тела, разрезают тело животного на равные части. Этот тип характерен для животных, которые плавают в воде, сидят или качаются, для таких животных еда доступна во всех направлениях.
2) Осевая симметрия: относительно прямой линии. Встречается у крыс, которые являются плавающими животными. Животные с осевой симметрией имеют овальное тело, пригодное для плавания.
3) Радиальная симметрия: животные имеют вид цилиндра, а части их тела расположены аналогично друг другу вокруг своей оси (как спицы у колеса). Такая симметрия наблюдается у животных, ведущих в основном «сидячий» образ жизни, таких как в некоторые виды губок и полипов, медузы и морские звезды.
4) Билатеральная симметрия: тело животного можно условно разделить на две зеркальные половины с помощью линии, которая проходит через все тело, можно выделить правую и левую половины. Животные с осевой симметрией — беспозвоночные, низшие хордовые и позвоночные животные. Данный вид симметрии лучше всего подходит для животных, которые двигаются в определенном направлении.
Источник
36. Типы симметрии у животных. Способы передвижения животных
У животных существует два основных типа симметрии тела. Это лучевая (радиальная) симметрия и двусторонняя (билатеральная) симметрия. Кроме того, у некоторых животных строение тела несимметрично (брюхоногие моллюски).
Животные с радиальной симметрией тела
Через тело животных с радиальной симметрией можно провести несколько плоскостей, которые будут делить его на две одинаковые половины (рис. 36.1). Такими животными являются кишечнополостные. Радиальная симметрия удобна для животных, которые ведут прикрепленный (полипы) или малоподвижный (медузы) образ жизни. Она позволяет им одинаково эффективно ловить добычу или защищаться от хищников, с какой бы стороны они ни приблизились.
Животные с двусторонней симметрией тела
Через тело животных с двусторонней симметрией можно провести только одну плоскость, которая разделит его на две одинаковые половины. Такими животными являются позвоночные, членистоногие и кольчецы (рис. 36.2). Двусторонняя симметрия удобна для животных, которые активно двигаются. Для них очень важно разделение тела на переднюю и заднюю части. На передней части расположены органы чувств.
Рис. 36.1. У медуз и полипов радиальная симметрия тела
Рис. 36.2. У рыб и насекомых двусторонняя симметрия тела
Способы передвижения животных
Животным свойственны различные способы передвижения в зависимости от условий среды и образа жизни (рис. 36.3). Какие именно это способы, описано в таблице (c. 146).
Личинка насекомого ползает
Слоны в основном ходят
Прыжки — это визитная карточка кенгуру
Белка-летяга — мастер планирования
Тунец невероятно быстро плавает
Колибри превосходно летает
Рис. 36.3. Способы передвижения животных
Распространенные способы передвижения животных
Способ передвижения
Кто и как использует
Этим способом передвижения пользуются почти все группы животных. Он является основным способом передвижения для червей. У членистоногих ползают личинки насекомых. Среди моллюсков ползают преимущественно брюхоногие. У позвоночных ползком передвигаются змеи и безногие ящерицы, а также земноводные
Ходят все животные, у которых имеются конечности или подобные конечностям структуры. Многощетинковые черви используют для этого параподии. У членистоногих есть членистые конечности. А среди позвоночных для ходьбы используются не только конечности (наземные группы), но и плавники (некоторые рыбы)
Прыгать могут животные разных групп. Для этого они используют либо видоизмененные прыгательные конечности (кузнечики, блохи, лягушки, кенгуру), либо специальные выросты тела (щетинки некоторых насекомых)
Этот тип передвижения используют почти все животные, обитающие в воде. Способы плавания различны:
• гребля видоизмененными конечностями как веслами (членистоногие);
• плавание с помощью волнообразных движений всего тела (черви);
• реактивный способ (головоногие моллюски);
• плавание с помощью волнообразных движений определенной части тела или плавников (рыбы)
Этим способом передвижения смогли овладеть только насекомые и позвоночные (птицы, летучие мыши). Но крылья насекомых возникли как выросты на боковой части их тела, а крылья птиц и млекопитающих — это видоизмененные передние конечности
Во время такого полета животное использует потоки воздуха и свои приспособления для планирования. Осуществлять перелеты таким способом могут некоторые млекопитающие, ящерицы, змеи, амфибии, рыбы, пауки
Рис. 36.4. Основные способы передвижения лошади
Аллюр у лошадей
У лошадей выделяют четыре основных способа передвижения (рис. 36.4). Шаг — когда животное идет, переставляя каждую ногу поочередно. Рысь — когда животное идет, переставляя сначала правую переднюю и левую заднюю ноги, а затем левую переднюю и правую заднюю. Иноходь — когда животное одновременно переставляет обе ноги с одной стороны: сначала — две левые, потом — две правые. Галоп — самый быстрый способ передвижения, при котором в определенные моменты все ноги животного отрываются от земли.
Реактивное передвижение
Реактивный способ передвижения наиболее распространен среди представителей моллюсков. У головоногих моллюсков есть даже специальные приспособления для этого. Это мантийная полость, в которую они набирают воду, и воронка, через которую животное с силой выталкивает струю воды.
Запомните самое важное
В мире животных существует два типа симметрии — лучевая, или радиальная, и двусторонняя, или билатеральная. Большинство животных имеют двустороннюю симметрию, что дает преимущество животным, которые активно двигаются в пространстве. Выделяют множество различных способов передвижения, среди которых шаг, бег, прыжки, плавание, полет и др.
Проверьте свои знания
1. Что такое лучевая симметрия? Каким животным она свойственна?
2. Какие способы передвижения характерны для животных?
3*. Как тип симметрии связан с образом жизни животных? Приведите примеры.
4*. Пользуясь материалами параграфа и дополнительными источниками, объясните, какую роль в жизнедеятельности животных играет симметрия их тела.
Источник