CO JE TO RADIÁLNÍ SYMETRIE? (S PŘÍKLADY) - BIOLOGIE - 2025

Radiální symetrie, také nazývaný actinomorphous, lineární nebo pravidelné, je symetrie, který se podobá kužel nebo disk, který je symetrický kolem středové osy. Zvířata, která vykazují radiální symetrii, jsou symetrická kolem osy, která vede od středu ústního povrchu, kde je umístěna ústa, ke středu opačného nebo aborálního konce.

Tato symetrie je považována za primitivní nebo rodový stav a nachází se v prvních rodinách rostlin, které se objevily na planetě až do současnosti. V moderních rostlinách je radiální symetrie pozorována přibližně u 8% všech rodin.

Zdroj: Pixabay.com

Radiální symetrie se projevuje v přisátých organismech (bez podpůrných nebo pevných orgánů), jako je mořská sasanka, plovoucí organismy, jako jsou medúzy, a pomalu se pohybujících organismů, jako je hvězdice. Téměř všechny medúzy mají čtyři radiální kanály a věří se, že mají radiální symetrii.

Radiální symetrie je obecně spojena s nabídkou odměn za opylování: kompletní kruh nektary tkáně kolem dna vaječníků nebo řada samostatných nektarů vztahujících se k počtu přítomných okvětních lístků plus množství centrálních prašníků.

Radiální květiny nabízejí snadný přístup k návštěvníkům a mohou sloužit jako potrava pro různé druhy hmyzu, včetně: brouků, lepidoptera a mouchy, které mají pro tento druh květin větší přednost.

Způsob krmení hmyzem se u jednotlivých druhů liší. Někteří to dělají neuspořádaným způsobem, prostě přistávají a živí se. Jiní (včely) jsou organizovanější a pečlivě a metodicky pracují kolem kruhů nektarů: před odchodem do důchodu vytvoří kompletní obvod kolem všech okvětních lístků.

Z čeho se skládá?

Radiální symetrie je ta, která je pozorována, když imaginární čára prochází jakoukoli rovinou, středovou osou těla a je rozdělena na dvě stejné poloviny.

Zvířata, která vykazují tuto symetrii, nemají ventrální, hřbetní, hlavovou, ocasní ani kaudální oblast. Jinými slovy, v těchto bytostech neexistuje žádná pravá strana, žádná levá strana, žádná přední nebo zadní strana, žádná horní nebo dolní plocha.

Obvykle jsou imobilní: coelenterate (hydra), ctenophores a echinoderms. Když je organismus radiálně symetrický, má vzhled dortu, který při řezu představuje téměř identické části.

Výhodou, kterou radiální symetrie nabízí organismům, které ji mají, je to, že mají stejný počet možností, jak najít potravu nebo predátory v jakémkoli směru.

Radiální symetrie byla použita v binomické živočišné taxonomii jako reference pro klasifikaci druhu Radiata (zvířata s radiální symetrií). Tato třída byla součástí klasifikace zvířecího království, kterou provedl George Cuvier.

Speciální formy radiální symetrie

Tetramerismus

Jde o symetrii čtyř paprsků nebo kanálů v radiální tělesné rovině, kterou představuje medúza.

Pentamerismus, pentaradiální nebo pentagonální symetrie

Jednotlivec je rozdělen do pěti částí kolem středové osy, přičemž je mezi nimi vzdálenost 72 °.

Příkladem pentamerismu jsou ostnokožci, jako jsou hvězdice, ježci a mořské lilie - pět paží umístěných kolem úst. U rostlin je v uspořádání okvětních lístků a plodů, které mají semena, oceněna pentamerická nebo pětinásobná radiální symetrie.

Hexamerismus nebo hexaradiální symetrie

Struktury organismů mají tělesný plán se šesti částmi. V této skupině jsou korály Hexacorallia s polypy vnitřní symetrie šestkrát a chapadly v násobcích šesti a mořské sasanky Anthozoa.

Octamerism nebo octaradial symetrie

Rozdělení organismu na osm částí. Nachází se zde korály podtřídy Octocorallia, které mají polypy s osmi chapadly a oktamerickou radiální symetrii. Samostatným případem je chobotnice, která navzdory osmi ramenům představuje bilaterální symetrii.

Příklady radiální symetrie

Actinomorphic květiny jsou ty s radiální symetrií a vypadají stejně z jakéhokoli směru, což usnadňuje rozpoznávání vzorů. Okvětní lístky a sepaly jsou prakticky identické co do tvaru a velikosti, a pokud jsou rozděleny některou ze svých rovin, zůstanou stejné části.

Mnoho květin, jako jsou pampelišky a narcisy, jsou radiálně symetrické.

Zvířata patřící do kmene Cnidaria a Echinodermata jsou radiálně symetrická, ačkoli mnoho mořských sasanek a některých korálů je definováno bilaterální symetrií přítomností jednoduché struktury, syphonoglyfu.

Některé z těchto exemplářů mají neradiální části, jako jsou například hrdla mořských sasinek ve tvaru štěrbin, často se vyskytující také u některých zvířat.

Jako larva vypadá malá hvězdice úplně jinak než hvězda, připomínající mimozemskou kosmickou loď s chapadlovými špičkami vyčnívajícími z centrálního zvonu.

Jako dospělí má většina hvězdic pětibokou symetrii (pentamerická radiální symetrie). Může se pohybovat různými směry, vedenými kterýmkoli z pěti ramen. Pokud by bylo možné každé z pěti ramen ohnout, každá polovina by byla umístěna přesně na druhé straně.

Případová studie: hvězdice

Studie Chengcheng Ji a Liang Wu z Čínské zemědělské univerzity zjistily, že hvězdice mohou skrývat bilaterální tendence, které se objevují v době stresu.

V larvální fázi má tento druh hlavu a je jasně dvoustranný. Jejich pětistranná symetrie se objevuje až v dospělosti, ale Ji a Wu věří, že hvězdice nikdy nezapomenou na své dvoustranné počátky.

V experimentu vědci vystavili více než tisíc vzorků různým situacím, aby pozorovali jejich reakci. První test spočíval v přesunu zvířat do nového prostoru a pozorování, které zbraně se pohybovaly.

Další test spočíval v otáčení těl a bylo pozorováno, že když jsou vzhůru nohama, hvězdy jsou tlačeny dvěma rukama na zemi pro podporu a pak jsou poháněny opačně, aby se otočily a zůstaly v poloze.

Nakonec byly hvězdy umístěny do mělkého prostoru a na jejich záda byla nalita dráždivá tekutina, která se okamžitě pohybovala rukama a pohybovala rukama.

Testy ukázaly, že hvězdice mají skrytou bilaterální symetrii a že cestují vybranými směry. Tento typ reakce je jasně patrný, pokud se nacházejí ve stresových situacích, jako je třeba uprchnout nebo se otočit, aby znovu získali svou pozici. Pokud mají upřednostňovaný směr, mohli by rychleji rozhodovat v době nebezpečí

Rozdíly mezi radiální a bilaterální symetrií

V přírodě existuje velké množství květů, které jsou rozděleny do dvou hlavních forem: květy radiální nebo aktinomorfní symetrie (jasmín, růže, karafiát, lilie) a bilaterální nebo zygomorfní symetrie (orchidej).

Pozorování fosilních květů ukazují, že radiální symetrie je dědičnou charakteristikou. Naopak, bilaterální symetrie je produktem vývoje druhu, a to i samostatně v různých rodinách rostlin.

Někteří vědci studovali skutečnost, že se zdá, že přirozený výběr upřednostňuje stav bilaterální symetrie před radiální.

Pozorování vývoje tvaru květů naznačuje, že opylující hmyz dává přednost květům s bilaterální symetrií, a proto je tento typ symetrie z hlediska evoluce upřednostňován.

Studujte s

José Gómez a jeho tým z University of Granada ve Španělsku použili 300 rostlin druhu Erysimum mediohispanicum, typických pro jihovýchodní hory Španělska. Tato rostlina má zvláštní charakteristiku: ve stejné rostlině se produkují květy radiální symetrie a květy bilaterální symetrie.

Prvním krokem studie byla identifikace opylujícího hmyzu z celkem 2 000 samostatných pozorování, z nichž každé trvalo jednu minutu.

Z těchto pozorování bylo vyvozeno, že nejčastějším návštěvníkem byl malý brouk (Meligethes maurus) s frekvencí 80% ve srovnání s jinými druhy.

K určení, který typ květu byl hmyzem preferován, byla použita technika známá jako geometrická morfometrie: měření trojrozměrného tvaru květů, aby se určilo, zda je jejich symetrie radiální nebo dvoustranná.

Následná analýza výsledků zjistila, že brouci upřednostňují květy dvoustranné symetrie, což ukazuje jejich rozhodující roli v přirozeném výběru. Kromě toho bylo pozorováno, že bilaterální květiny symetrie produkují více semen a více dceřiných rostlin.

Zjevně preferuje bilaterální symetrii před radiální symetrií uspořádání okvětních lístků, které usnadňují přistávání hmyzu na květ.

Reference

1. Symetrie, biologická, z The Columbia Electronic Encyclopedia (2007).
2. Alters, S. (2000). Biologie: Porozumění životu. London: Jones and Bartlett Publishers Inc.
3. Balter, M. (2006). Pollinators Power Flower Evolution. Věda.
4. Kumar, V. (2008). Dotazník v biologii pro třídu XI. Nové Dillí: McGraw-Hill.
5. Nitecki, MH, Mutvei H. a Nitecki, DV (1999). Receptaculitidy: Fylogenetická debata o problematickém fosilním taxonu. New York: Springer.
6. Willmer, P. (2011). Znečištění a ekologie květin. New Jersey: Princeton University Press.
7. Yong, E. (2012). Hvězdice jde pět cest, ale ve stresu dvěma způsoby. Objevit.