的双边对称性,也称为矢状平面对称,是通过它被分成相等的两半的结构的这一条件。它们通常是左半部分和右半部分,并且是彼此的镜像(如镜中的反射)。
在自然界中,兰花等花朵和豌豆等种子是双边对称的例子。这种对称性更适合于活动生物,即运动中的生物。这种情况会导致身体更大的平衡,这是动物中最常见的情况。
帝王蝶,双边对称的例子
这种对称性有助于形成动物的主要神经中枢和感觉器官。此外,它还允许头颅化,这是头部的进化发育,如下所述。
当动物向任何方向移动时,它们必然具有正面或正面。该前端是随个人移动而首先与环境接触的前端。
感知器官(例如眼睛)位于前部,也位于嘴部,以方便寻找食物。因此,具有对称中枢神经系统感觉器官的头部在双侧对称生物中很常见,这被称为头颅化。
关于生物体的外部方面,现有的对称性只是一种反射,而在它们内部,器官中可能没有对称性。但是,每侧都有一个感应器官和一组四肢。
当动物具有双侧对称性时,它会在单个平面(矢状)中发生,因此身体垂直分为两半:右和左。
包括人类在内,大约99%的动物具有双侧对称性,其中面部对称性与吸引现象直接相关。
什么是双边对称?
对称性是指有机体各部分之间的相似性,因此,当通过某个点或沿一条直线进行直线切割时,会在镜子中反射时形成相等的两半。
双边对称也称为合子(来自希腊语Zigo:轭),背部或侧面。它在33%的双子叶植物和45%的单子叶植物中很常见。
物种的双边关系已经发展,在许多场合出现和消失。之所以会出现这种唯一性,是因为对称性变化非常容易发生,并且与一个或两个基因有关。
当生物运动时,前后概念之间立即产生差异,同样,通过重力的作用,建立了背腹和左右之间的差异。
因此,所有具有双侧对称性的动物均具有腹侧区域,背侧区域,头部以及尾巴或尾巴区域。这种情况允许简化,以减少对介质的阻力,从而促进运动。
由于具有对称性,生物在其结构中具有一个双向的和径向的轴。该线或几何轴可以穿过空腔,任何内部解剖结构或中央囊泡。
双边对称存在于大型后生动物(由组织中分化的细胞组成的多细胞异养移动生物)中,这几乎是自然界中的所有动物。只有海绵,水母和棘皮动物没有双边对称性。
双边对称的例子
在某些动物中,对称性与性别有关,生物学家认为对称性是某种能力的一种标记或信号。
就燕子而言,雄性的尾巴长得像蛇形,而雌性则喜欢与尾巴对称的雄性交配。
在Echinodermata门(海星)和海胆中,幼虫期显示出双侧对称,成年体呈五重对称(五色性)。
软体动物门(章鱼,乌贼,贻贝和蛤)具有双侧对称性。
帝王蛾Saturnia pavonia的变种具有双侧对称的特征模式(威胁行为)。
蜂兰花(Ophrys apifera)是双侧对称的(合子形),并且具有类似于雌蜂腹部的唇形花瓣。当雄性试图与其交配时,这一特征有利于授粉。
在某些开花植物科中,例如兰花,豌豆和大多数无花果树,具有双向对称性。
起源
两侧对称的出现(左右臂和腿之间的平衡,左右分布)被认为是高等动物的鲜明特征。它被认为是生活史上最重要的突破之一。
2005年6月,一组古生物学家设法在属于中国南部一个具有6亿年历史的采石场的化石中找到了最古老的双边对称性实例。
南京地质与古生物学研究所的陈俊元及其同事收集并分析了贵州藜(Vernanimalcula guizhouena)的样本,该微生物可能是一种以细菌为食的海底居民。
科学家观察到前部区域有口腔的迹象,并且在肠道的每一侧都有成对的消化道。这表明第一批具有对称性的动物比以前认为的早了3000万年。
这意味着,在大约5.4亿年前的寒武纪爆炸发生之前,就出现了种类繁多的强壮动物,其中有化石记录。
有古生物学家认为在该物种中发现的对称性可能起源于石化过程。来自加利福尼亚大学的David Bottjer与Chen一起工作,他认为这种微生物的化石位于不寻常的矿物环境中,从而对其进行了特殊的保存。
用博特耶的话说,对称的起源很古老,因为除了最原始的动物以外,所有动物在生命的某个阶段都是双边的。这将确认对称性是早期的进化创新。
双边和径向对称之间的差异
自然界中有各种各样的花,根据它们的对称性,它们可以分为两大类:放射状的(如百合)和双边的(如兰花)。
对花卉化石和植物遗传学进行的研究表明,径向对称是祖先的条件;另一方面,双边对称是进化的结果,并且在许多植物科中反复独立地变化。
通过观察花的进化过程,可以得出结论,自然选择有利于双边对称,因为授粉昆虫更喜欢它。
与…一起学习
为了证实先前的说法,请参考西班牙格拉纳达大学进行的一项研究。乔斯·戈麦斯(JoséGómez)和他的团队尝试了西班牙东南部山区典型的非洲菊(Erysimum mediohispanicum)植物。
该植物在同一样本中产生具有径向和双边对称性的花朵。观察对花朵授粉的昆虫后发现,最常来的访客是一只小甲虫:Meligethes maurus。
在使用几何形态计量学技术测量了花朵的三维形状的2000次访问中,研究小组发现访问最多的花朵是具有双边对称性的花朵。
还确定在研究进行期间,具有双侧对称花的植物产生更多的种子和更多的子代植物。这意味着,在许多世代中,将出现更多的双边对称花而不是放射状的花。
由此产生的问题是关于昆虫对双边对称花的偏爱,答案可能与花瓣的位置有关,因为它为它们提供了更好的着陆平台。
参考文献
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