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¿Por qué hay simetría en los animales?

¿Por qué hay simetría en los animales?


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Si se corta por la mitad, ambas mitades son simétricas.

¿Por qué la mayoría de los animales son simétricos?

¿Hay alguna razón energética para esto? (como en, es energéticamente favorable crear lo mismo dos veces en lugar de hacer algo nuevo)


Intuitivamente, la simetría es útil para el equilibrio. Un animal de peso asimétrico tendría que gastar energía adicional para mantenerse equilibrado (y esto también aumentaría la complejidad neuronal para mantener el equilibrio).

Las piezas de imagen especular solo tienen que codificarse una vez en el genoma como regla general, lo que permite la reutilización de (en su mayoría) las mismas piezas genéticas con unos pocos marcadores de orientación y origen de crecimiento. cada lado, debe codificarlos (haciendo que el genoma sea más grande con más oportunidades de errores y mutaciones dañinas)


Tipos de simetría: 3 tipos | Reino animal

En este tipo de simetría, el cuerpo del individuo se puede dividir en mitades similares por cualquier plano que pase por el centro, p. Ej. Volvox, algunas esponjas y algunos corales.

Escribe # 2. Simetría radial:

En este tipo de simetría, el cuerpo del individuo se divide en mitades iguales por cualquier plano que pase por el centro de arriba a abajo.

El tipo de simetría se encuentra en algunas esponjas (Sycon), cnidarios (por ejemplo, Hydra jelly) y equinodermos (por ejemplo, estrellas de mar). Cuando el cuerpo se puede dividir en dos mitades similares por uno o dos planos verticales solamente, la simetría radial se llama simetría birradial. Está presente en las anémonas de mar.

Escribe # 3. Simetría bilateral:

En este tipo de simetría, el cuerpo se puede dividir en dos mitades iguales por un solo plano solo porque los órganos corporales importantes están emparejados y se encuentran en los dos lados de un eje central. La simetría bilateral se encuentra en muchos invertebrados y todos los vertebrados.

I. Los lados derecho e izquierdo del cuerpo se denominan lados laterales. El lado del cuerpo que se mantiene hacia adelante durante la locomoción se denomina lado ante & shyrior y el opuesto se llama lado posterior. La superficie posterior o superior se denomina dorsal y la superficie inferior (hacia el sustrato) se denomina ventral (Lventerbelly).

ii. La parte de un tejido, órgano, etc. que está más cerca del punto de unión u origen se conoce como extremo proximal. Por ejemplo, la parte superior del brazo es el extremo proximal y tímido de la extremidad anterior. La parte de un tejido, órgano, extremidad, etc. que está más alejada del punto de unión u origen se denomina extremo distal. Por ejemplo, los dedos están en el extremo distal de la extremidad anterior.

iii. Planos anatómicos corporales.

El cuerpo del animal se puede cortar a lo largo de tres planos (transversal, horizontal y vertical) para examinar su estructura interna. Una sección vertical que pasa por la línea media del cuerpo se conoce como sección sagital.


Simetría en la naturaleza: ¿hecho fundamental o sesgo humano?

Las mujeres tienen más orgasmos durante las relaciones sexuales con hombres que son más simétricos. ¿Esta inclinación por el orden nubla nuestra capacidad de ver el universo con precisión? Un nuevo libro del astrofísico teórico Mario Livio explora la cuestión.

DURANTE LA PRIMERA PARTE DEL SIGLO XX, el famoso matemático de Harvard George David Birkhoff desarrolló una fórmula matemática que, en su opinión, podría usarse para medir cuán hermosa y atractiva era una obra de arte.

La fórmula de Birkhoff se basó en dos conceptos abstractos: complejidad y orden (o simetría). Según Birkhoff, si algo es complejo, será más atractivo si es menos simétrico. Alternativamente, si algo es muy simétrico, es mejor si es menos complejo.

La fórmula parecía tener sentido en teoría, pero había un problema importante: ¿cómo medir la complejidad y la simetría? Birkhoff afirmó que había una manera de hacer esto, pero sus métodos eran demasiado subjetivos para los gustos de la mayoría de las personas y su fórmula pronto se olvidó.

A pesar de su esfuerzo fallido, la idea de Birkhoff de que la simetría es un factor determinante crucial para el atractivo estético de un objeto está ganando crédito una vez más en la ciencia, pero de una forma ligeramente diferente. En biología, estudios recientes han encontrado que los seres humanos y otros animales están muy en sintonía con la simetría entre sí y, a menudo, la utilizan para medir la belleza y la salud durante la selección de pareja. La sensibilidad a la simetría, al parecer, está arraigada en nuestro comportamiento.

Leonardo Da Vinci modeló su perfecta forma humana a partir de las proporciones establecidas por Vitruvio, un antiguo arquitecto romano. Las mejores ideas de Da Vinci

Mario Livio, astrofísico senior del Space Telescope Science Institute en Baltimore, se pregunta si nuestra preferencia biológica por la simetría está sesgando nuestra percepción del mundo, influyendo en lo que los humanos encuentran hermoso o incluso afectando la forma en que conducimos la ciencia.

Livio es el autor de "La ecuación que no se pudo resolver" (2005, Simon & amp Schuster Trade), un libro que explora la simetría en todo, desde la biología y la física hasta la música y las artes visuales.

"Debido a que nuestros cerebros están tan bien afinados para detectar la simetría, ¿es posible que tanto las herramientas que usamos para determinar las leyes de la naturaleza como nuestras teorías tengan simetría en ellas en parte porque a nuestros cerebros les gusta engancharse en la parte simétrica del universo y no porque sea lo más fundamental? " Livio se pregunta.

Simetría y sexo

Los planos corporales de la mayoría de los animales, incluidos los humanos, exhiben simetría especular, también llamada simetría bilateral. Son simétricos con respecto a un avión que va de la cabeza a la cola (o los pies).

La simetría bilateral es tan frecuente en el reino animal que muchos científicos piensan que no puede ser una coincidencia. Después de todo, hay infinitamente más formas de construir un cuerpo asimétrico que uno simétrico. Y, sin embargo, la evidencia fosilizada muestra que la simetría bilateral ya se había afianzado en los animales hace 500 millones de años.

Por lo tanto, la simetría bilateral debe haber evolucionado por una razón, se piensa. Y a lo largo de los años, los científicos han elaborado una serie de hipótesis sobre cuál podría ser esa razón. Según uno, un cuerpo que es bilateralmente simétrico es más fácil de reconocer para el cerebro mientras se encuentra en diferentes orientaciones y posiciones, lo que facilita la percepción visual.

Otra hipótesis popular es que la simetría evolucionó para ayudar con la selección de pareja. Los experimentos con pájaros e insectos revelaron que las hembras prefieren aparearse con los machos que poseen los ornamentos sexuales más simétricos. Los pavos reales, por ejemplo, prefieren los pavos reales con colas más extravagantes y simétricas, y las golondrinas comunes prefieren los machos con plumas de cola largas y simétricas.

Los experimentos humanos también muestran patrones similares.

Los experimentos han encontrado que las mujeres se sienten más atraídas por los hombres que tienen rasgos más simétricos que otros hombres. Un estudio incluso encontró que las mujeres tienen más orgasmos durante las relaciones sexuales con hombres que eran más simétricos, independientemente de su nivel de apego romántico o la experiencia sexual de los hombres.

La conexión entre la simetría corporal y la selección de pareja comenzó a tener sentido cuando los investigadores comenzaron a encontrar correlaciones entre la simetría y la salud. Un estudio encontró que los hombres con rostros asimétricos tienden a sufrir más depresión, ansiedad, dolores de cabeza e incluso problemas estomacales. Las mujeres con asimetría facial son menos saludables y más propensas a la inestabilidad emocional y la depresión.

Otro estudio encontró que cuanto más asimétrico era el cuerpo de una persona, más probabilidades tenía de mostrar signos de agresión cuando se le provocaba.

La simetría también prevalece en las ciencias físicas y está entretejida en las mismas leyes que gobiernan nuestro universo.

Simetría en física

En matemáticas, el lenguaje de la física, la simetría tiene un significado más preciso. Livio lo define como una inmunidad al cambio. "Es decir, haces una operación determinada y algo no cambia, a eso lo llamas simetría", dijo. LiveScience.

Esta definición tiene en cuenta la simetría bilateral pero también incluye otras simetrías:

  • Simetría de traslación del tiempo: las leyes físicas no cambian con el tiempo.
  • Simetría traslacional: las leyes de la física son las mismas ya sea que actúen en nuestro sistema solar o en el otro extremo del universo.
  • Simetría rotacional: las leyes de la física no cambian si damos la vuelta.

Estas simetrías son cruciales para comprender la ciencia, especialmente la física. Si las leyes de la naturaleza no fueran simétricas, no habría esperanza de descubrirlas nunca. En un universo donde las leyes naturales no son simétricas, los resultados experimentales pueden cambiar dependiendo de dónde, cuándo y en qué dirección se realizó un experimento.

Aquí hay un ejemplo de la importancia de todo esto: una forma en que los astrónomos pueden determinar la composición material de las estrellas que están a millones de años luz de distancia es examinar las firmas químicas codificadas en la luz que emiten. Para que las conclusiones del astrónomo tengan algún valor, los átomos de esas estrellas deben obedecer las mismas leyes que gobiernan nuestro rincón del universo.

La simetría es tan integral para la forma en que funciona el universo que Albert Einstein la usó como principio rector cuando ideó su Teoría General de la Relatividad.

Einstein creía firmemente que las leyes de la física deberían ser las mismas para todos los observadores, independientemente de cómo se movieran. A través de varios experimentos mentales, Einstein descubrió otra simetría fundamental en la naturaleza, llamada covarianza general. Bajo esta simetría, las leyes físicas actúan de la misma manera independientemente de si un objeto está acelerando o en reposo. En otras palabras, la fuerza de la gravedad y la fuerza resultante de la aceleración son dos facetas de la misma fuerza, es decir, son simétricas.

Los científicos también han vislumbrado otras simetrías en la naturaleza.

Un positrón, por ejemplo, puede considerarse como la imagen especular de un electrón. Y James Clerk Maxwell, un físico matemático del siglo XIX, demostró la simetría entre los campos eléctricos y magnéticos. A través de una serie de ecuaciones, Maxwell demostró que la electricidad y el magnetismo son en realidad dos aspectos complementarios de una fuerza más fundamental, llamada electromagnetismo.

Muchos científicos sospechan que puede haber más simetrías naturales esperando ser descubiertas. Algunos piensan que la hasta ahora esquiva "Teoría del Todo", que los físicos han estado buscando durante décadas, contendrá algún tipo de simetría universal que explique y entreteje todas las leyes conocidas de la física.

¿Están los dos conectados?

Livio se pregunta si nuestra preferencia biológica por el orden podría ser un ejemplo de lo que los científicos llaman efectos de selección, que son sesgos no reconocidos que distorsionan nuestro sentido de la realidad. Por ejemplo, nuestros ojos solo pueden percibir la luz visible, por lo que no es de extrañar que los humanos no hayan descubierto los otros tipos de radiación electromagnética y rayos mdashx, rayos infrarrojos, rayos gamma y mdash hasta hace relativamente poco tiempo en la historia de la humanidad.

"Si es cierto que nuestra insistencia en la simetría en las leyes de la naturaleza es en gran parte un efecto de selección debido a cómo funciona nuestro cerebro, puede significar que hay formas completamente diferentes de formular las leyes de la naturaleza en las que la simetría no es lo más fundamental. ", Dijo Livio.

Pero así como los humanos aprendieron a desarrollar detectores que pudieran ver cosas en el universo que nuestros propios ojos no pueden, Livio piensa que con el tiempo los científicos podrían ver más allá de nuestra preferencia biológica por la simetría.

"En este caso, debido a que estamos hablando de las teorías verdaderamente fundamentales del universo, es un poco más difícil", dijo Livio. "No obstante, cuanto más aprendamos sobre cuál podría ser la teoría última, podríamos entender cuáles [son] los principios más fundamentales de las leyes de la naturaleza y superar este efecto de selección".


Características de clasificación de los animales

Los animales se clasifican de acuerdo con características morfológicas y de desarrollo, como un plan corporal. Con la excepción de las esponjas, el plan corporal del animal es simétrico. Esto significa que su distribución de partes del cuerpo está equilibrada a lo largo de un eje. Las características adicionales que contribuyen a la clasificación de los animales incluyen el número de capas de tejido formadas durante el desarrollo, la presencia o ausencia de una cavidad corporal interna y otras características del desarrollo embriológico.

Figura 15.1.2: El árbol filogenético de los animales se basa en evidencia morfológica, fósil y genética.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?

  1. Los eumetazoos tienen tejidos especializados y los parazoos no.
  2. Tanto los acelomados como los pseudocelomatos tienen una cavidad corporal.
  3. Los cordados están más estrechamente relacionados con los equinodermos que con los rotíferos según la figura.
  4. Algunos animales tienen simetría radial y algunos animales tienen simetría bilateral.

Los animales pueden tener una forma asimétrica, radial o bilateral (Figura 15.1.3). Los animales asimétricos son animales sin patrón o simetría, un ejemplo de un animal asimétrico es una esponja (Figura 15.1.3a). Un organismo con simetría radial (Figura 15.1.3B) tiene una orientación longitudinal (arriba y abajo): cualquier plano cortado a lo largo de este eje arriba y abajo produce aproximadamente mitades de imagen especular. Un ejemplo de organismo con simetría radial es una anémona de mar.

Figura 15.1.3: Los animales exhiben diferentes tipos de simetría corporal. La (a) esponja es asimétrica y no tiene planos de simetría, la (b) anémona de mar tiene simetría radial con múltiples planos de simetría, y la (c) cabra tiene simetría bilateral con un plano de simetría.

La simetría bilateral se ilustra en la Figura 15.1.3C usando una cabra. La cabra también tiene lados superior e inferior, pero no son simétricos. Un plano vertical cortado de adelante hacia atrás separa al animal en lados derecho e izquierdo aproximadamente en un espejo. Los animales con simetría bilateral también tienen una & ldquohead & rdquo y & ldquotail & rdquo (anterior versus posterior) y un dorso y una parte inferior (dorsal versus ventral).

Mire este video para ver un bosquejo rápido de los diferentes tipos de simetría corporal.

La mayoría de las especies animales se someten a capas de tejidos tempranos durante el desarrollo embrionario. Estas capas se denominan capas germinales. Cada capa se convierte en un conjunto específico de tejidos y órganos. Los animales desarrollan dos o tres capas de gérmenes embrionarios (Figura 15.1.4). Los animales que muestran simetría radial desarrollan dos capas germinales, una capa interna (endodermo) y una capa externa (ectodermo). Estos animales se llaman diploblastos. Los animales con simetría bilateral desarrollan tres capas germinales: una capa interna (endodermo), una capa externa (ectodermo) y una capa intermedia (mesodermo). Los animales con tres capas germinales se denominan triploblastos.

Figura 15.1.4: Durante la embriogénesis, los diploblastos desarrollan dos capas germinales embrionarias: un ectodermo y un endodermo. Los triploblastos desarrollan una tercera capa, el mesodermo, entre el endodermo y el ectodermo.

Presencia o ausencia de un celoma

Los triploblastos pueden desarrollar una cavidad corporal interna derivada del mesodermo, llamada celoma (pr. Ver-L & # 332M). Esta cavidad revestida de epitelio es un espacio, generalmente lleno de líquido, que se encuentra entre el sistema digestivo y la pared del cuerpo. Alberga órganos como los riñones y el bazo, y contiene el sistema circulatorio. Los triploblastos que no desarrollan un celoma se denominan acoelomados y su región mesodermo está completamente llena de tejido, aunque tienen una cavidad intestinal. Los ejemplos de acelomados incluyen los gusanos planos. Los animales con un verdadero celoma se denominan eucoelomatos (o celomatos) (Figura 15.1.5). Un verdadero celoma surge completamente dentro de la capa germinal del mesodermo. Los animales como las lombrices de tierra, los caracoles, los insectos, las estrellas de mar y los vertebrados son eucoelomatos. Un tercer grupo de triploblastos tiene una cavidad corporal que se deriva en parte del mesodermo y en parte del tejido endodermo. Estos animales se denominan pseudocoelomatos. Los gusanos redondos son ejemplos de pseudocelomatos. Los nuevos datos sobre las relaciones de los pseudocelomas sugieren que estos filos no están estrechamente relacionados, por lo que la evolución del pseudoceloma debe haber ocurrido más de una vez (Figura 15.1.2). Los celomados verdaderos se pueden caracterizar aún más en función de las características de su desarrollo embriológico temprano.

Figura 15.1.5: Los triploblastos pueden ser acoelomados, eucoelomados o pseudocoelomados. Los eucoelomatos tienen una cavidad corporal dentro del mesodermo, llamada celoma, que está revestida con tejido mesodermo. Los pseudocelomatos tienen una cavidad corporal similar, pero está revestida con tejido de mesodermo y endodermo. (crédito a: modificación del trabajo por Jan Derk crédito b: modificación del trabajo por NOAA crédito c: modificación del trabajo por USDA, ARS)

Protóstomos y deuteróstomos

Los eucoelomados triploblásticos, bilateralmente simétricos, se pueden dividir en dos grupos según las diferencias en su desarrollo embrionario temprano. Los protostomas incluyen filos como artrópodos, moluscos y anélidos. Los deuterostomas incluyen los cordados y los equinodermos. Estos dos grupos se nombran a partir de los cuales se desarrolla primero la apertura de la cavidad digestiva: boca o ano. La palabra protostomo proviene de las palabras griegas que significan & ldquomouth primero, & rdquo y deuterostomo se origina a partir de palabras que significan & ldquomouth second & rdquo (en este caso, el ano se desarrolla primero). Esta diferencia refleja el destino de una estructura llamada blastoporo (Figura 15.1.6), que se convierte en la boca en los protóstomos y el ano en los deuteróstomos. Otras características del desarrollo difieren entre los protostomas y los deuterostomas, incluido el modo de formación del celoma y la división celular temprana del embrión.

Figura 15.1.6: Los eucoelomatos se pueden dividir en dos grupos, protostomas y deuterostomas, según su desarrollo embrionario temprano. Dos de estas diferencias incluyen el origen de la apertura de la boca y la forma en que se forma el celoma.


Anatomía de un Alien V / Greenworld I

Esta es la quinta y última publicación del documental de la BBC de 1997 'Anatomy of an Alien / Natural History of an Alien. Al igual que la entrega anterior, esta trata sobre la obra de Dougal Dixon. Aunque no lo planeé de esta manera, dejar este para el final resulta muy agradable, ya que ayer (29 de enero) se publicó en Japón el nuevo libro de Dixon sobre Greenworld. Más sobre ese tema más adelante, lo que explica por qué esta publicación también se llama 'Greenworld I'. Mientras tanto, no se apresure a ir a su librería local para comprar las versiones en inglés, francés o lo que sea, ya que no hay ninguna. Ustedes lectores japoneses, por favor, apresurense ahora y compren diez copias cada uno, para que el editor pueda darnos al resto de nosotros una versión en inglés.

El fragmento de video se muestra a continuación. Hace un buen trabajo al mostrar los orígenes evolutivos de los dos principales grupos de animales en Greenworld. Su antepasado común era un animal parecido a una estrella de mar con simetría radial, pero, a diferencia de la estrella de mar de la Tierra, tenía seis patas, no cinco. Cuando estos animales salieron a la tierra, aún no se habían desarrollado más allá de la simetría radial y aún no tenían un esqueleto duro. Su solución fue utilizar primero músculos enormes y torpes, pero luego desarrollaron un esqueleto más práctico. En efecto, sus piernas comenzaron más o menos como tentáculos pero se desarrollaron en piernas adecuadas, tal como expliqué en mi serie sobre 'Por qué no se puede caminar con tentáculos'. Estos animales desarrollaron secundariamente simetría bilateral. En un grupo, el plano de simetría llegó a estar en el surco (surco) entre las patas, por lo que los animales terminaron con tres pares de patas, estos son sulcosimos. En el otro linaje, el plano de simetría divide cuidadosamente un brazo ('braquio') en un extremo del animal y otro en el otro extremo. Estos son los 'braquiosimos', que por lo tanto tienen dos patas no emparejadas, una al frente y otra al final, así como dos pares de patas en el medio. Aquellos que ya vieron el video al final de esta publicación pueden haber notado que no todo lo que he escrito aquí se menciona en el video, entonces, ¿cómo sé esto? Bueno, Dougal Dixon me envió algunas notas y bocetos sobre Greenworld hace mucho tiempo, y así es como. Eso sí, los nombres podrían haber cambiado desde entonces, porque esto fue hace 20 años.

Si busca en Internet, encontrará fragmentos de Greenworld aquí y allá, probablemente porque el libro ha tenido que esperar tanto tiempo antes de ser publicado. Puyamaster de Japón, cuyos comentarios se pueden encontrar después de las dos publicaciones anteriores a la actual, buscó más diligentemente que la mayoría y encontró material interesante. Estas son algunas de las cosas que encontró (¡gracias!).

Entonces hay (o hubo) modelos de algunos animales de Greenworld. Uno es un 'insectívoro del tamaño de un oso hormiguero (o equivalente)'. También es visible en el video. Mis notas dicen que es el más grande de los braquiosimos.

¡Ajá! Jack Cohen, que también aparece en 'Historia natural de un extraterrestre' (y en segmentos anteriores, como el de 'Aguas de Europa', se muestra sosteniendo algunos modelos de Greenworld. Cuando se trata de extraterrestres biológicamente sólidos, Jack Cohen es sin duda uno de los los sospechosos habituales para reunir, por lo que su aparición aquí no es sorprendente. Aún así, me pregunto cuál fue la ocasión. Puyamaster proporcionó las direcciones web de estas fotografías, sus sitios originales están aquí y aquí. Tendría curiosidad por echar un vistazo a sitio que pretenden ilustrar, por lo general, esto es una simple cuestión de cortar sucesivamente el final de la dirección hasta que encuentre un archivo htm legible, pero eso no ayuda aquí. Si alguien sabe de dónde son estas imágenes, yo, y presumiblemente otros también estarían interesados.

En una próxima publicación escribiré un poco más sobre Greenworld. Aquí me gustaría terminar con algunas reflexiones sobre la naturaleza extraña de la simetría radial. Supongo que muchos de los que diseñan animales alienígenas buscan conscientemente características para fortalecer la "extrañeza" de sus criaturas, y la simetría radial tiene eso en abundancia. En las discusiones sobre el tema, algunos parecen aceptarlo como un plan corporal aceptable para animales grandes y posiblemente inteligentes, mientras que otros lo descartan. Muy a menudo se utiliza como argumento la falta de tales animales en la Tierra. De hecho, no tenemos estrellas de mar del tamaño de un cerdo desenterrando los macizos de flores de nuestros jardines, y personalmente deploro la ausencia de ciempiés elefantinos. Pero antes de despedirlos, puede resultar útil intentar especificar las razones por las que no existen tales animales. Una primera y simple razón por la que no hay grandes estrellas de mar caminando por la Tierra es la competencia evolutiva, ¡su asiento ya está ocupado!

Se puede buscar otra razón, posiblemente más importante, en un sistema respiratorio. Algunos artrópodos tienen tubos que ingresan al cuerpo y suministran aire a cada célula del cuerpo para el intercambio de gases. Más allá de un cierto tamaño, el intercambio de gases pasivo de esta manera es simplemente inadecuado, por lo que limita el crecimiento. Nuestro propio sistema respiratorio, por supuesto, permite un gran tamaño corporal, posiblemente precisamente porque no intenta llegar a todas las células, esa tarea queda relegada a la circulación. La alteración de un sistema respiratorio inadecuado puede necesitar volver al tablero de dibujo para comenzar de nuevo, pero la evolución no hace eso. Se adapta a otro órgano o se adapta a lo que hay en su lugar.

Tener un exoesqueleto es otra dificultad: para la misma resistencia se necesita más material que para un endoesqueleto, y el crecimiento es un problema de diseño importante. Pero este problema en particular se presta a un cambio gradual: si simplemente fortalece un lado de un tubo exoesquelético y debilita el otro lado, mantiene intacta la función de soporte de peso sin perder peso. Repita esto varias veces y tendrá un puntal de soporte de peso que no envuelve la extremidad. Esto es un retoque evolutivo, y así es como los hexápodos de Furahan desarrollaron un esqueleto práctico. Esto también explica por qué las armaduras dérmicas surgen tan fácilmente en los hexápodos que su piel, un desarrollo secundario, puede volver fácilmente a la producción de armaduras. Afortunadamente para ellos, los protohexápodos ya tenían un buen sistema de bombeo que bombeaba sangre y aire, por lo que no tenían que resolver demasiados problemas a la vez. Si los artrópodos de la Tierra tuvieran otro sistema respiratorio, ¿quién sabe qué podría haber pasado?

Al final, por supuesto, todo esto sigue siendo especulación. Y como todos leemos los mismos libros y estamos sujetos a las mismas fuentes, se nos ocurren los mismos diseños alienígenas. Lo he llamado "convergencia especulativa" o "especulación convergente", un concepto relacionado bastante de cerca con la evolución convergente. Dougal desarrolló una simetría bilateral secundaria para braquiosimos y sulcosimos. También desarrollé bilateralismo secundario, pero solo para algunos neospidrid depredadores. Encontrarás un ejemplo aquí. Los spidrids, por supuesto, son radialmente simétricos, pero estos neospidrids tienen un plano de simetría que atraviesa una pierna, al igual que los braquiosimos. Especulación convergente.


¿Por qué hay simetría en los animales? - biología

Bueno, el conjunto de herramientas del gen HOX (y algunas otras cosas, como los gradientes químicos heredados del óvulo) son el MECANISMO que la evolución ha creado en los metazoos (criaturas multicelulares, más o menos) para trazar una cuadrícula de desarrollo que en El giro determina el destino de las células hacia adelante y hacia atrás (anterior y posterior) y hacia arriba y hacia abajo (doral y ventral). Y la simetría lateral más o menos se sale de este sistema de direcciones para la especificación del destino de la celda y la arquitectura del plano del cuerpo.

Pero el OP se pregunta POR QUÉ los metazoos han dado con este método particular para delimitar las zonas arquitectónicas del animal en desarrollo. Más específicamente, ¿CUÁL es la ventaja evolutiva de los metazoos para construir embriones de esta manera?

Curiosamente, es solo un ambiente extremadamente indiferenciado y soso, donde se pueden esperar todas las entradas de todas las direcciones, más o menos indiscriminadamente, que deberían seleccionar una mezcla completamente amorfa, informe y no especificada de una criatura. E incluso aquí, uno podría argumentar que, en lugar de NO forma o simetría, alguna variación en la simetría esférica sería ventajosa, de modo que la célula o criatura está igualmente preparada para aprovechar o reaccionar a una entrada desde cualquier dirección.

Incluso para una criatura unicelular suspendida en algún tipo de medio (o sentada en medio de algún tipo de biopelícula, tal vez), las entradas del mundo externo aún tenderán a tener algún tipo de orientación direccional.

Una vez que cualquier tipo de especialización direccional se vuelve ventajosa, ¿cuál es la otra opción además de algún tipo de cuadrícula de direcciones para el organismo en desarrollo? La colocación caótica de tipos de células especializadas no producirá un flujo digestivo bien conectado, ni concentrará la entrada sensorial y la ingesta nutricional en el extremo comercial de la criatura, etc. Más allá de ese nivel muy pequeño donde la ósmosis pura puede bañar a todas las células en los nutrientes y los desechos pueden difundirse, parecería que se requiere algún tipo de mapa de destino para las células especializadas.

Algunas de las publicaciones han abordado las posibles ventajas: si una criatura es móvil, entonces presumiblemente hay alguna ventaja en la especialización de funciones como entre el frente (orificio de células / órganos sensoriales para absorber nutrientes) y la parte posterior (orificio (s) para eliminar los desechos sexuales función, por alguna razón, en muchas criaturas, tal vez solo para que la reproducción pueda ocurrir sin bloquear los modos sensorial y nutritivo), con la tubería digestiva corriendo de proa a popa. Incluso las medusas y similares diferencian entre la franja y la superficie exterior de la campana (especializaciones sensorial y defensiva / ofensiva) y el interior (especializaciones digestivas).

En un mundo que está estratificado por la gravedad (incluso si las criaturas pequeñas no se ven muy afectadas por el peso, su mundo está dividido en capas: aire o agua sobre un sustrato de barro, arena, lo que sea que el sustrato en sí mismo se clasifique en cuanto al tamaño de las partículas y los poros entre partículas , profundidad de penetración por agua / aire / raíces / turbulencia / compactación), también puede tener sentido si el destino celular / funciones de los órganos se especializan entre arriba y abajo; tal vez hacia abajo representa seguridad, o un medio para anclar o deslizarse a lo largo sobre el sustrato, o para proteger las partes tiernas de la abrasión, tal vez hacia arriba represente la dirección de la cual puede provenir la depredación, o desde la cual puede destacarse contra el color o la textura del sustrato, o de la cual llueve la nutrición.

En la medida en que la simetría bilateral en sí, dada la compartimentación delantera y trasera, superior e inferior, la evolución casi tendría que & quot; seleccionar & quot; para desactivar algún tipo de simetría rotacional o de espejo (incluso en las estrellas de mar, como recuerdo, la & quot arriba & quot es en efecto el HOX- ish anterior y la `` parte inferior '' es la posterior). Una vez que una criatura multicelular interactúa más directamente con sustratos de varios tipos, estas orientaciones y especializaciones direccionales (adentro / afuera arriba / abajo adelante / atrás) se volverían aún más convincentes (y críticas para la supervivencia).

Una vez que hayamos tenido en cuenta el frente y la espalda y arriba y abajo, entonces puede haber alguna ventaja para la simetría de lado a lado: es decir (al igual que en el caso de simetría esférica, arriba, para criaturas unicelulares o más pequeñas, multicelulares ), si el diseño de & quotside & quot (o & quotsides de números más altos, & quot en el caso de simetría trilateral / rotacional, etc.) tiene alguna ventaja para lidiar con diferentes desafíos e insumos ambientales, entonces el resultado será un débil / & quot; lado & quot; menos aventajado & quot y uno más fuerte / con más ventajas (siempre que las aportaciones y los desafíos puedan provenir de cualquiera de las direcciones & quot laterales & quot, o de todas, de manera más o menos equivalente). Aparentemente, esto establecería la selección para que el lado más débil o menos capaz "se ponga al día" con el más capaz.

El hecho de que veamos desviaciones de la simetría principalmente en el interior de la criatura (y principalmente como bolsas y especializaciones de los sistemas digestivo y circulatorio básico) puede ser revelador con respecto a la diferencia entre un entorno interno predecible y uno externo menos predecible.


Simetría radial vs simetría bilateral

La simetría radial versus bilateral es fácil de explicar. Bilateral es la simetría de dos lados y la forma más común: el 90% de los organismos y plantas son simétricos bilateralmente. Un plano anteroposterior que corta verticalmente a través del centro de la cabeza, el pecho, el abdomen y la pelvis de un humano lo dividirá en dos partes casi exactas que son imágenes especulares entre sí.

Los animales que tienen una forma de simetría bilateral tienen un lado superior (dorsal) y un lado inferior (ventral), una cabeza (anterior) y una cola (posterior), y un lado izquierdo y derecho. Ejemplos de simetría bilateral en el mundo animal incluyen gusanos y caracoles, langostas, gatos, focas, tortugas y humanos.

Todo lo que necesita hacer es dibujar una línea a través de su centro: si la forma de cada lado es una imagen especular del otro, el organismo, la planta, la molécula, el microorganismo, la casa, la ventana, cualquier cosa, es bilateralmente simétrica. Se han desarrollado formas de vida superiores con simetría bilateral para avanzar muy rápidamente. Nuestros ojos y narices miran hacia adelante y nuestros músculos nos impulsan hacia adelante (¿qué tan rápido puedes correr hacia atrás?). Podemos sentir rápidamente lo que viene y reaccionar.

Si puede dibujar más de una línea a través del centro de una imagen o imagen imaginada de un organismo, patrón o incluso una parte del cuerpo, y cuando cada sección se ve igual y se puede girar para que coincida con la sección que viene antes o después, habrás descubierto que es radialmente simétrico. No hay imágenes especulares en simetría radial. Simplemente formas repetidas a través de dos o más planos.

A lo largo de este artículo se han dado ejemplos de simetría radial en animales y organismos. Recuerde, estos organismos no tienen lados anterior y posterior, lados derecho o izquierdo, o superficies dorsal y ventral. En cambio, tienen un lado de la boca (oral) y de la base (aboral). Nuestros ojos captan automáticamente los ejemplos de simetría rotacional, por lo que todo lo que necesita es un poco de fe en su instinto.


Comentarios detallados

Abstracto

No puedo estar de acuerdo con las dos oraciones básicas a continuación:

Fila 15: “El genoma animal debe considerarse como un sistema que puede construir las dos simetrías principales, radial y bilateral. simultaneamente y que la expresión de cualquiera de estos depende de las limitaciones funcionales ".

- Por el contrario, creo que la “historia” básica de la filogenia animal es la pérdida del bauplan radial como consecuencia de la organización triploblástica. La organización de triploblastos es una “etapa sin retorno” tanto en la filogenia como en la ontogenia de Animalia.

Gracias por señalar esto, la oración no era precisa. Se ha modificado para: “el genoma animal, en grandes escalas de tiempo, debe considerarse como un sistema que puede construir las dos simetrías principales, radial y bilateral, simultáneamente y que la expresión de cualquiera de ellas depende de limitaciones funcionales”.

Fila 18: "Las teorías actuales explican la simetría biológica como un patrón determinado principalmente por restricciones filogenéticas, y más por casualidad que por necesidad".

- La segunda parte de la oración no es consecuencia de la primera. De lo contrario, estoy completamente en desacuerdo con la segunda afirmación, ya que creo que las restricciones filogenéticas son "necesidades" (¡estudié cuidadosamente no solo Carroll 2001 sino también 2008!).

Tienes razón: la oración resume dos ideas provenientes de dos fuentes diferentes. La primera parte está expresada por García-Bellido 1996, la segunda por Carroll 2001. Desafortunadamente, en el resumen no se pueden utilizar referencias, pero la misma información, ahora con citas, aparece justo en el primer párrafo de la “Introducción”, y con suerte aclara la oración, ambas partes de las cuales trataré de refutar más adelante en el artículo.


Estimado Dr. Universe: ¿Por qué los animales son simétricos? - Theo, 10, Rupert, Columbia Británica, Canadá

Esa es una excelente observación. Si dibujáramos una línea imaginaria en línea recta por la mitad del cuerpo humano, se vería bastante similar en cada lado.

Vemos este tipo de simetría en muchos animales, desde gatos y pájaros hasta gusanos y ranas. De hecho, alrededor del 99 por ciento de los animales tienen simetría bilateral o bilateral, dice mi amiga Erica Crespi.

Es bióloga de la Universidad Estatal de Washington, estudia las ranas y hace muchas preguntas importantes sobre cómo se desarrollan los animales.

Imagínese si animales como ranas, pájaros, gatos o humanos no tuvieran su simetría bilateral. Las aves pueden tener dificultades para volar con un ala. Las ranas pueden saltar en círculos. La simetría bilateral (o de dos lados) en el cuerpo, como tener un número par de piernas y brazos, puede ayudarlo a moverse.

It turns out two-sided symmetry is just one kind of symmetry we see in nature, Crespi says.

Take the starfish. In the early stages of its life, when it’s just a little blobby thing floating in the ocean, the starfish has bilateral symmetry. That is, until it goes through a natural process called metamorphosis which completely changes its body shape.

Now, with five legs stretched out around a middle point, it has what’s called radial symmetry. We see this in animals like urchins, anemones, and jellyfish, too.

Then there are a small number of animals on our planet that do not have symmetry. They are asymmetrical, like the sea sponges that live in the ocean.

Crespi explained animals tend to develop in a particular order. The parts that will become the head or tail and the left or right side are among the first features that develop in all animals. This happens well before things like your hair, arms or legs have developed.

A big part of the answer to your question is that symmetry is in our DNA. Maybe you’ve heard about DNA before—the instructions or blueprint for how an animal develops. It’s what gives you your unique hair color and eye color. All of this information is passed down to you from your parents and ancestors before them.

Even though DNA is what makes us all different, your DNA is actually pretty similar to that of other humans. You share quite a bit of DNA with other animals, as well.

When scientists look at DNA they find that humans and slugs are about 70 percent similar. Chimpanzees and humans are about 98 percent similar. The DNA for establishing body symmetry, one of the basic traits of animals, are the same.

Symmetry can sometimes be less visible as animals get older or if they live in stressful environments, Crespi adds. Whether an animal is bilateral, radial, or asymmetrical, these patterns and body plans usually work out pretty well for life on earth.


Symmetry in Nature

Symmetry surrounds you. Look down at your body. Look at the shapes on the screen. Look at the buildings on your street. Look at your cat or dog. Simetría is variously defined as "proportion," "perfect, or harmonious proportions," and "a structure that allows an object to be divided into parts of an equal shape and size." When you think of symmetry, you probably think of some combination of all these definitions. That's because symmetry, whether in biology, architecture, art, or geometry reflects all of those definitions.

The two main types of symmetry are reflexivo y rotacional. Reflective, or line, symmetry means that one half of an image is the mirror image of the other half (think of a butterfly's wings). Rotational symmetry means that the object or image can be turned around a center point and match itself some number of times (as in a five-pointed star).

In biology, there are three classifications of symmetry found in living organisms. Point symmetry (a kind of reflective symmetry) means that any straight cut through the center point divides the organism into mirroring halves. Some floating animals with radiating parts, and some microscopic protozoa fit into this category. Animals with this layout are all very small. Simetría radial (a kind of rotational symmetry) means that a cone or disk shape is symmetrical around a central axis. Starfish, sea anemones, jellyfish, and some flowers have radial symmetry. Finalmente, plane o simetría bilateral (also reflective symmetry) means that a body can be divided by a central (sagittal) plane into two equal halves that form mirror images of each other. Human beings, insects, and mammals all show bilateral symmetry.

Man is naturally attracted to symmetry. Very often we consider a face beautiful when the features are symmetrically arranged. We are drawn to even proportions. In this, we are not alone. Many animals choose mates on the basis of symmetry, or a lack of asymmetrical features. Biologists believe the absence of asymmetry is an indicator of fitness (good genes), since only a healthy organism can maintain a symmetrical plan throughout its development in the face of environmental stresses, such as illness or lack of food. A symmetrical animal is usually a healthy animal. The same goes for humans.

Symmetrical forms can be found in the inanimate world as well. The planets, with slight variation due to chance, exhibit radial symmetry. Snowflakes also provide an example of radial symmetry. All snowflakes show a hexagonal symmetry around an axis that runs perpendicular to their face. Every one sixth of a revolution around this axis produces a design identical to the original. The fact that all snowflakes have this sort of symmetry is due to the way water molecules arrange themselves when ice forms. It's a reminder that symmetry is part of the structure of the world around us.


Ver el vídeo: Por qué existen los animales? (Mayo 2022).