Gyvūnai su radialine kūno simetrija. Simetrija gyvūnuose

Ryžovas Ilja

Vykdydamas aš užmezgiau matematinį ryšį natūralus fenomenas, išsiaiškino, kad žmogaus akiai daug maloniau žiūrėti į simetriškus dalykus. Atlikus tyrimą įvairių šaltinių informaciją apie simetriją, priėjo prie išvados, kad gamta yra sutvarkyta pagal simetrijos dėsnius. Visi gyvi daiktai gamtoje turi simetrijos savybę. Simetrija matoma tarp gėlių ir ant medžių lapų. Žmogus savo pasiekimuose panaudojo gyvajai gamtai būdingą simetrijos savybę: išrado lėktuvą, sukūrė unikalių architektūrinių pastatų. O pats žmogus – simetriškos figūros

Parsisiųsti:

Peržiūra:

Jūsų dėmesiui noriu pristatyti savo projektinį ir tiriamąjį darbą tema „Simetrija gyvojoje gamtoje“ (skaidr. Nr. 1)

Mano darbo tikslas:Parodykite ryšį tarp simetrijos ir gamtos, apsvarstykite, kokios simetrijos rūšys yra gyvūnams ir flora. (skaidr. Nr. 2) Užduotys: Suteikite idėją apie simetriją gamtoje; atskleisti per „simetrijos“ sąvoką svarbius ryšius simetrijos su gyvąja gamta reiškiniai; įrodyti, kad mes tikrai esame apsupti simetriškų objektų; parodyti reikšmingą simetrijos vaidmenį gyvojoje gamtoje (skaidr. Nr. 3) Norėdami išspręsti problemas, atlikau savo tyrimus, studijavęs medžiagą iš žiniasklaidos, interneto, specialiosios literatūros, analizuodamas išvaizda vabzdžiai, augalai, paukščiai, gyvūnai, žmonės. Nominuotas hipotezė : Ar simetrija tikrai randama gyvojoje gamtoje ir kokį vaidmenį ji atlieka? (skaidr. Nr. 4)

Studijų dalykas(skaidr. Nr. 5)

Simetrija kaip modelis.

Tyrimo objektas

Simetrijos, simetrijos sampratos ir tipų apibrėžimas bei vaidmuo augalų, gyvūnų ir žmonių gyvenime.

Projekto aktualumasdėl to, kad simetrija supa žmogų, atranda savo pasireiškimą tiek gyvenime, tiek viduje negyvoji gamta. Simetrijos dėsnių paaiškinimas yra svarbus norint suprasti grožį, harmoniją ir gyvenimą. Projekto rezultatais bus įdomūs viduriniai ir pradinė mokykla. (skaidr. Nr. 6)

Egzistuoja didelis skaičius sąvokos „simetrija“ apibrėžimus, tačiau pasirinkau šį. (skaidr. Nr. 7)

SIMETRIJA - proporcingumas, proporcingumas, dalių išdėstymo vienodumas

Kokį vaidmenį mus supančiame pasaulyje atlieka simetrija? (8 skaidrės numeris)

Simetrija džiugina akį ir įkvepia poetus, leidžia gyviems organizmams geriau prisitaikyti prie aplinkos ir tiesiog išgyventi.

Matematikoje laikomi Skirtingos rūšys simetrija.

Simetrijos tipai (skaidr. Nr. 9)

A) Dvišalė (dvipusė) ašinė simetrija
(lot. bi – du, du, lateralis – pusė).
b)Radiacijos simetrija(= spinduliuojantis, radialinis)

V) Centrinė simetrija

G) Veidrodinė simetrija

Gamta yra nuostabi kūrėja ir šeimininkė. Visi gyvi daiktai gamtoje turi simetrijos savybę (skaidr. Nr. 10,11)

Gyvūnų pasaulio atstovams būdinga simetrija vadinama dvišale simetrija

Jei pažvelgsite į bet kurį vabzdį iš viršaus ir mintyse nubrėžsite tiesią liniją (plokštumą) viduryje, tada kairioji ir dešinė vabzdžių pusės bus vienodos vietos, dydžio ir spalvos. Juk nesame matę, kad vabalas ar laumžirgis, ar koks kitas vabzdys kairėje turėtų letenas, kurios būtų arčiau galvos nei dešinėje, o drugelio dešinysis sparnas ar Boružė būtų daugiau nei kairiųjų. Gamtoje to nebūna, kitaip vabzdžiai negalėtų skristi.

Dvišalė simetrija būdinga daugeliui daugialąsčių gyvūnų ir atsirado dėl aktyvaus judėjimo. Vabzdžiai ir kai kurie augalai taip pat turi dvišalę simetriją. Pavyzdžiui, (skaidr. Nr. 12) lapo forma nėra atsitiktinė, ji yra griežtai natūrali. Tarsi sulipdyta iš dviejų daugiau ar mažiau identiškų puselių. Viena iš šių pusių yra veidrodiniame vaizde kitos atžvilgiu. Botanikai šią simetriją vadina dvišale arba dviguba šonine. Tačiau tokią simetriją turi ne tik medžio lapas. Protiškai įprastą vikšrą galite supjaustyti į dvi lygias veidrodines dalis. Praskrido gražus ryškių spalvų drugelis. Jį taip pat sudaro dvi identiškos pusės. Net dėmėtas raštas ant jo sparnų paklūsta šiai geometrijai. Ir iš žolės žvilgčiojanti vabzdė, blyksintis snukis, nuplėšta šaka – viskas paklūsta lapo simetrijai. Viskas, kas auga ir juda horizontaliai arba įstrižai žemės paviršiaus, paklūsta dvišalei simetrijai, t.y. ašinis. Ta pati simetrija išsaugoma organizmuose, kurie turi galimybę judėti. Nors ir be konkrečios krypties. Tokie padarai yra jūrų žvaigždės ir ežiai.

Žmogaus kūnas yra pastatytas pagal principą dvišalė simetrija. (skaidr. Nr. 13) Daugelis iš mūsų smegenis vertina kaip vieną struktūrą, kuri yra padalinta į dvi dalis. Šios dvi dalys – du pusrutuliai – tvirtai priglunda viena prie kitos. Kairysis pusrutulis kontroliuoja dešinę smegenų pusę ir dešinę kairė pusė. Fizinė kūno ir smegenų simetrija to nereiškia Dešinioji pusė o kairieji visais atžvilgiais lygiaverčiai. Pakanka atkreipti dėmesį į mūsų rankų veiksmus, kad pamatytume pradiniai požymiai funkcinė simetrija.

Mūsų veidrodinė simetrija mums labai patogu, leidžia vienodai lengvai judėti tiesiai ir pasukti į dešinę ir į kairę.Viskam, kas auga ir juda horizontaliai arba įstrižai žemės paviršiaus atžvilgiu, taikoma dvišalė simetrija.

Kitas simetrijos tipas: (14,15 skaidrė)

Radialinis arba radialinis (įjungtas matematinė kalbaši simetrija vadinama sukimosi simetrija)

Radialinė simetrija, kaip taisyklė, būdinga prisirišusiam gyvenimo būdui gyvenantiems gyvūnams. Tokie gyvūnai apima hidras. Jei nubrėžiate ašį išilgai hidros kūno, jos čiuptuvai nukryps nuo šios ašies visomis kryptimis, kaip spinduliai. Jei pažvelgsite į ramunėlių žiedlapius, pamatysite, kad jie taip pat turi simetrijos plokštumą. Taigi galime daryti išvadą, kad viskas, kas auga arba juda vertikaliai žemyn arba aukštyn žemės paviršiaus atžvilgiu, yra veikiama radialinės simetrijos.

Iš visko, ką ištirta, galime suformuluoti bendroji teisė ryškiai ir visur pasireiškiantis gamtoje. Viskam, kas auga arba juda vertikaliai, ty aukštyn arba žemyn žemės paviršiaus atžvilgiu, taikoma radialinė simetrija. Įdomu tai, kad žmogaus akis turi ir radialinę simetriją (skaidr. Nr. 16) Kitas simetrijos tipas yra centrinis (skaidr. Nr. 17).

Euklido elementuose nėra simetrijos centro sąvokos, tačiau 38-ame XI knygos sakinyje yra erdvinės simetrijos ašies sąvoka. Su simetrijos centro samprata pirmą kartą buvo susidurta XVI a.

Kitas simetrijos tipas yra veidrodis (skaidr. Nr. 18)

Veidrodinė simetrijayra gerai žinomas kiekvienam žmogui iš kasdienio stebėjimo. Kaip rodo pats pavadinimas, veidrodinė simetrija jungia bet kurį objektą ir jo atspindį plokščias veidrodis. Sakoma, kad viena figūra (arba kūnas) yra veidrodinė simetriška kitai, jei jos kartu sudaro veidrodinį vaizdą simetriška figūra(arba kūnas). Svarbu pažymėti, kad du kūnai, kurie yra simetriški vienas kitam, negali būti įdėti arba uždėti vienas ant kito. Taigi dešinės rankos pirštinės negalima užsimauti ant kairės rankos. Simetriškai veidrodinės figūros, nepaisant visų savo panašumų, labai skiriasi viena nuo kitos. Norėdami tai patikrinti, tiesiog laikykite popieriaus lapą prie veidrodžio ir pabandykite perskaityti keletą ant jo atspausdintų žodžių, o raidės bus tiesiog apverstos iš dešinės į kairę. Dėl šios priežasties simetriški objektai negali būti vadinami lygiais, todėl jie vadinami veidrodiniais lygiais. Aš vykdžiau tyrimai, kurio tikslas – išsiaiškinti priežastis, lemiančias simetriją augalų karalystėje. Pupelių daigus sudėjau į du skaidrius vamzdelius. Buvo įdėtas vienas vamzdelis horizontali padėtis, o kitas – vertikaliai. Po savaitės sužinojau, kad kai tik šaknis ir stiebas išaugo už horizontalaus vamzdelio, šaknis pradėjo augti tiesiai žemyn, o stiebas - aukštyn. Manau, kad šaknies augimas žemyn yra dėl gravitacijos; stiebo augimą į viršų įtakoja šviesa. Eksperimentai, kuriuos laive atliko astronautai orbitinė stotis nesvarumo sąlygomis parodė, kad nesant gravitacijos sutrinka įprasta sodinukų erdvinė orientacija. Todėl sąlygomis gravitacija simetrijos buvimas leidžia augalams užimti stabilią padėtį. Studijuodamas populiariąją mokslinę literatūrą, siekdamas nustatyti kai kurių tirtų augalų ir gyvūnų simetriją, gavau: (skaidr. Nr. 20)

Ši tyrimo tema padeda suprasti ryšį tarp matematikos ir biologijos bei mus supančio pasaulio. (skaidr. Nr. 21) Nustačiau matematinį ryšį tarp gamtos reiškinių ir sužinojau, kad žmogaus akiai daug maloniau žiūrėti į simetriškus dalykus. Ištyręs įvairius informacijos apie simetriją šaltinius, priėjau išvados, kad gamta sutvarkyta pagal simetrijos dėsnius. Visi gyvi daiktai gamtoje turi simetrijos savybę. Simetrija matoma tarp gėlių ir medžių lapų. Žmogus savo pasiekimuose panaudojo gyvajai gamtai būdingą simetrijos savybę: išrado lėktuvą, sukūrė unikalių architektūrinių pastatų. O pats žmogus – simetriškos figūros.Todėl simetrija atsirado neatsitiktinai – galbūt simetriški objektai lengviau suvokiami gyvoms būtybėms.

Dirbdama su projektu paliečiau paslaptingą matematinį grožį. Matematika yra kalba, gamtos kalba. Nemokėdamas kalbos negali suprasti tave supančio pasaulio grožio

panašumo simetrija;

radialiai - radialinė simetrija

Atspindys yra garsiausias ir dažniausiai sutinkamas simetrijos tipas gamtoje. Veidrodis tiksliai atkuria tai, ką „mato“, tačiau svarstoma tvarka yra atvirkštinė: dešinė ranka jūsų dvigubas iš tikrųjų turės kairįjį, nes ant jo pirštai yra atvirkštine tvarka.

Veidrodinė simetrija

galima rasti visur: augalų lapuose ir žieduose, architektūroje, ornamentuose. Žmogaus kūnas, jei kalbėtume tik apie išvaizdą, jis turi veidrodinę simetriją, nors ir ne visai griežtą. Be to, veidrodinė simetrija būdinga beveik visų gyvų būtybių kūnams ir toks sutapimas anaiptol nėra atsitiktinis.

Viskas, ką galima padalyti į dvi veidrodines puses, turi veidrodinę simetriją. Kiekviena pusė tarnauja kaip veidrodinis kitos pusės vaizdas, o jas skirianti plokštuma vadinama plokštuma veidrodinis atspindys, arba veidrodinė plokštuma. Ši plokštuma gali būti vadinama simetrijos elementu, o atitinkama operacija gali būti vadinama simetrijos operacija.

Sukimosi simetrija.

Rašto išvaizda nepasikeis, jei jis bus pasuktas tam tikru kampu aplink savo ašį. Atsirandanti simetrija vadinama sukimosi simetrija. Daugelyje šokių figūros remiasi sukamieji judesiai, dažnai atliekami tik viena kryptimi (t. y. be refleksijos), pavyzdžiui, apvalūs šokiai.

Daugelio augalų lapai ir žiedai turi radialinę simetriją. Tai simetrija, kurioje lapas ar gėlė, apsisukę aplink simetrijos ašį, virsta savimi. Įjungta skerspjūviai radialinė simetrija aiškiai matoma audiniuose, kurie sudaro augalo šaknį arba stiebą. Daugelio gėlių žiedynai taip pat turi radialinę simetriją.

Atspindys simetrijos centre.

Aukščiausios simetrijos objekto, apibūdinančio šią simetrijos operaciją, pavyzdys yra rutulys. Gamtoje gana plačiai paplitusios rutulio formos. Jie paplitę atmosferoje (rūko lašeliai, debesys), hidrosferoje (įvairūs mikroorganizmai), litosferoje ir erdvėje. Augalų sporos ir žiedadulkės, vandens lašai, išleisti nesvarumo būsenoje erdvėlaivis. Metagalaktikos lygmenyje didžiausios sferinės struktūros yra sferinės galaktikos. Kuo tankesnis galaktikų spiečius, tuo jis arčiau sferinės formos. Žvaigždžių spiečiai– taip pat sferinės formos.

Vertimas arba figūros perkėlimas per atstumą.

Transliuoti, arba lygiagretus perdavimas figūros per atstumą yra bet koks neribotai pasikartojantis raštas. Jis gali būti vienmatis, dvimatis, trimatis. Transliuoti tame pačiame arba priešingomis kryptimis formuoja vienmatį raštą. Vertimas dviem nelygiagrečiomis kryptimis sudaro dvimatį modelį. Parketo grindys, tapetų raštai, nėrinių juostos, plytomis ar plytelėmis grįsti takai, kristalinės figūros formuoja raštus, neturinčius natūralių ribų.

Varžtų posūkiai.

Vertimas gali būti derinamas su atspindžiu arba sukimu, o tai sukuria naujas simetrijos operacijas. Įjungti tam tikras skaičius laipsnių, kartu su vertimu į atstumą išilgai sukimosi ašies, atsiranda spiralinė simetrija - spiralinių laiptų simetrija. Sraigtinės simetrijos pavyzdys yra lapų išdėstymas ant daugelio augalų stiebo.

Saulėgrąžų galvoje yra ūgliai, išdėstyti geometrinėmis spiralėmis, išsivyniojantys iš centro į išorę. Jauniausi spiralės nariai yra centre.

Tokiose sistemose galima pastebėti dvi išsivyniojančias spiralių šeimas priešingos pusės ir susikertančių kampais, artimais tiesioms linijoms.

Sekdami Goethe, kuris kalbėjo apie gamtos polinkį suktis spirale, galime manyti, kad šis judėjimas vyksta logaritmine spirale, kiekvieną kartą pradedant nuo centrinės, fiksuotas taškas ir derinant judėjimas į priekį(tempimas) su sukimosi sukimu.

Panašumo simetrija.

Prie aukščiau išvardintų simetrijos operacijų galime pridėti panašumo simetrijos operaciją, kuri yra savotiška vertimų, atspindžių plokštumose, sukimosi aplink ašis analogija, vienintelis skirtumas yra tas, kad jie yra susiję su tuo pačiu metu didėjančiu arba mažėjančiu panašių dalių kiekiu. figūros ir atstumų tarp jų.

Panašumo simetrija, realizuota erdvėje ir laike, visur pasireiškia gamtoje ant visko, kas auga. Tai augančios formos, apimančios daugybę augalų, gyvūnų ir kristalų figūrų. Medžio kamieno forma kūgio formos, labai pailgi. Šakos dažniausiai išsidėsčiusios aplink kamieną spiraline linija. Tai nėra paprasta spiralė: ji palaipsniui siaurėja link viršaus. O pačios šakos artėjant prie medžio viršūnės tampa mažesnės. Vadinasi, čia kalbama apie spiralinę panašumo simetrijos ašį.

Gyvoji gamta visomis savo apraiškomis atskleidžia tą patį tikslą: kiekvienas gyvas objektas kartojasi savaip. Pagrindinė užduotis gyvenimas yra gyvenimas, ir prieinama forma egzistavimas susideda iš atskirų vientisų organizmų egzistavimo.

Radialinė simetrija gamtoje.

Atidžiai pažvelgus į mus supančią gamtą, net ir pačiuose nereikšmingiausiuose dalykuose ir detalėse galima įžvelgti bendrumą. Medžio lapo forma nėra atsitiktinė: ji yra griežtai natūrali. Atrodo, kad lapas yra suklijuotas iš dviejų daugiau ar mažiau identiškų pusių, iš kurių viena yra veidrodiniame atvaizde kitos atžvilgiu. Lapo simetrija atkakliai kartojasi, nesvarbu, ar tai vikšras, drugelis, vabzdys ir pan.

Gėlės, grybai, medžiai ir fontanai turi radialinę simetriją. Čia galima pastebėti, kad ant neskintų gėlių ir grybų, augančių medžių, trykštančio fontano ar garų stulpelio simetrijos plokštumos visada orientuotos vertikaliai.

Taigi, galime kiek supaprastinta ir schematizuota forma suformuluoti bendrą dėsnį, kuris aiškiai ir visuotinai pasireiškia gamtoje: viskas, kas auga ar juda vertikaliai, t.y. aukštyn arba žemyn žemės paviršiaus atžvilgiu, veikia radialinė simetrija susikertančių simetrijos plokštumų ventiliatoriaus pavidalu. Viskas, kas auga ir juda horizontaliai arba įstrižai žemės paviršiaus atžvilgiu, yra pavaldi dvišalei simetrijai, lapo simetrijai. Tai visuotinis įstatymas Paklūsta ne tik gėlės, gyvūnai, lengvai judantys skysčiai ir dujos, bet ir akmenys. Šis dėsnis turi įtakos besikeičiančioms debesų formoms. Be vėjo dienos jie turi kupolo formą su daugiau ar mažiau aiškiai apibrėžta radialine simetrija.

Kūno dalių ir organų išsidėstymas koelenteratuose priklauso nuo radialinės-ašinės simetrijos*. Simetrija yra tam tikra geometrinė tvarka panašių kūno dalių išdėstyme.

Simetrijos elementai yra taškas (centras), linija (ašis) ir plokštuma. Puikus pavyzdys Radiolariai suteikia radialinę simetriją (pav.). Panašios kūno dalys yra aplink simetrijos centrą radialine kryptimi. Radialinė-radialinė simetrija būdinga vandenyje pakibusiems ir iš visų pusių vienodą aplinką turintiems organizmams, dėl to organizmo reakcija yra „vienoda visomis kryptimis“.

*Simetrija-nuo Graikiški žodžiai sym – kartu ir metronas – masė, kūno dalies prasme.

Ryžiai. Įvairių tipų simetrija gyvūnams. A - radialinė simetrija; B - radialinė ašinė simetrija koelenteratuose; B - dvišalė simetrija. atitinka radiolarių biologiją.

Radialinę simetriją aptinkame ir kolonijinėse fitomonadose (Volvox, Eudorina, Pandorina ir kt.) ir kai kuriose daugialąstėse kolonijose, pavyzdžiui, kolonijiniame rotiferyje Conochilus.

Tačiau kai kurių pirmuonių radialinė simetrija nėra pati primityviausia kūno sandaros forma. IN vienodai planktoninis egzistavimas taip pat negali būti laikomas primityviausia biologine forma. Paprasčiausiai organizuotos sarkodijų formos (Atoelina) turi asimetrinę struktūrą ir, matyt, atitinka primityvias organizacijos ir elgesio formas.
(pseudopodinė judėjimo ir mitybos forma). Be to, galima manyti, kad visos pelaginės egzistavimo formos yra antrinės bentosinių darinių. Asimetriška struktūra būdinga tiek blakstienoms, tiek žvyneliams. Visų pirma, radiolariai turi nepaprastai daug savo skeleto simetrijos planų - radialinės ašies, tiek homopolių, tiek heteropolinių, dvišalių, dvišalių, su įprastu visų šių simetrijos tipų nukrypimu į asimetriją. Reikėtų pažymėti, kad didžiąja dauguma atvejų skirtingos formos simetrijos susijusios tik su skeletu, kaip ir protoplazmoje, jis paprastai turi asimetrinį inkliuzų išsidėstymą (branduolis, pulsuojantis ir virškinimo vakuolės ir kiti inkliuzai).

Koelenteratai, tiek sėslūs, tiek pelaginiai (medūzos), pasižymi radialine ašine simetrija, kai aplink sukimosi ašį yra panašios dalys, ir ši simetrija gali būti labai didelė. skirtinga tvarka priklausomai nuo kampo, kuriuo reikia pasukti gyvūno kūną, kad nauja padėtis sutaptų su pradine. Taigi galima gauti 4, 6, 8 spindulių simetriją ir daugiau, iki begalybės simetrijos. Radiolariai turi radialinę-ašinę simetriją su vienodais poliais arba, kaip sakoma, homopoliarus. Koelenteratuose yra heteropolinė ašinė simetrija: vienas simetrijos polius turi burną ir čiuptuvus (oralinis), kitas (boralinis) skirtas prisitvirtinimui (polipo stadija) arba plaukimo formose turi jutimo organą (ktenoforai) arba neapginkluotas. bet kas (medūza).

Kai kurioms medūzoms šioje aboralinėje pusėje atsiranda kotelis, skirtas pritvirtinti prie povandeninių objektų (Lucernariida). Radialinės-ašinės simetrijos pažeidimas atsiranda, kai sumažėja čiuptuvų skaičius arba pasikeičia burnos ertmės, stemplės ir šakų forma Virškinimo sistema. Čiuptuvų skaičius gali būti sumažintas iki vieno (Mopobrachium), o tada jie radialinis išdėstymas pakeičiamas dvipusiu. Ryklė gali būti išlyginta, tada taip pat atsiranda dvišalė simetrija, kurią taip pat palengvina sifonoglifų susidarymas ryklėje (griovelis išilgai ryklės).

Didžiausia radialinės-ašinės simetrijos komplikacija pastebima ctenoforuose, kur, be 8 spindulių simetrijos, išdėstymas atskiros dalys kūnas ir organai yra 4 spindulių ir dvišalė simetrija. Tai labai svarbus dalykas, nes dauguma zoologų abu aukštesniųjų gyvūnų stiebus – tiek protostomus, tiek deuterostomas – kildina iš į ctenoforą panašių protėvių.

Heteropolinė radialinė ašinė simetrija visiškai atitinka koelenteratų gyvenimo būdą – nejudantį egzistavimą prisirišusiame padėtyje arba lėtą plaukimą naudojant reaktyvinį variklį.

Kita vertus, nuo sudėtingo ctenoforų radialinės-ašinės simetrijos tipo galima pereiti prie dvišalės simetrijos arba, kaip sakoma, simetrijos. veidrodinis vaizdas, vienintelis trijų sluoksnių gyvūnų simetrijos planas, greito judėjimo simetrija, su judėjimo priekinio kūno galo išsivystymu, su centrine smegenų grupe ir pagrindiniais jutimo organais, nugaros ir pilvo, dešinės ir kairės pusės kūnas.

Tačiau mes nežinome gyvų ar iškastinių šio perėjimo liudininkų. Čia galite naudoti tik daugiau ar mažiau patikimas hipotezes.

1880 metais garsus embriologas A. Kovalevskis atrado savotišką organizmą – ropojantį ktenoforą, kurį pavadino Coeloplana metschnikowi.

Bendriniu pavadinimu Kovalevskis norėjo parodyti, kad šis organizmas jungia koelenteratų ir planarijų savybes, t.y. plokščiųjų kirmėlių. 1886 metais saloje dirbo kitas rusų zoologas A. Korotnevas. Java, atrado kitą panašią formą, kurią pavadino Ctenoplana kowalewskii, pavadinime taip pat nurodydamas ctenoforos ir planarijų savybių derinį šiame organizme.

Šiuo metu jūrose Pietryčių Azija Buvo aprašyta nemažai panašių formų, susivienijusių į Platyctenidae (plokštieji ctenoforai) grupę, tačiau jas tiriant paaiškėjo, kad ne tarp jų turėtume ieškoti plokščiųjų kirmėlių protėvių, o tai tiesiog ropojantys ktenoforai be protėvių organizacijos. plokščiųjų kirmėlių ypatybės.

Šis klausimas turi būti sprendžiamas kitaip. Yra du variantai. Remiantis viena prielaida, į ctenoforą panašūs protėviai iš pradžių buvo orientuoti oraliniu poliu į apačią, o aboraliniu – į viršų. Tada jie patyrė suplokštėjimą išilgai pagrindinės kūno ašies ir oralinio poliaus konvergenciją su aboraliniu poliu. Vėliau aboralinis jutimo organas, smegenų sankaupos užuomazga, turėjo pasislinkti į tą suplokštinto kūno dalį, kuri judėjimo kryptimi tapo priekyje. Tokiu būdu buvo išvystytas nugarinis ir ventralinis paviršiai, o burnos anga, kaip ir daugelio turbelų, liko vidurinėje ventralinio paviršiaus dalyje. Tačiau prielaida apie tokį plokščiųjų kirmėlių kūno formavimo būdą turi užleisti vietą kitam. Daug labiau tikėtina, kad ctenoforiniai kirminų protėviai šiuo atveju buvo nukreipti į šoną į apačią, jų kūno pusė judant buvo iš karto susiformavusi, o burnos anga turėjo pasislinkti į priekį; ventralinė pusė.
Ši prielaida labiau atitinka vietą nervų sistema turbelininkas.

Ryžiai. 4. Įvairių formų gyvūnų judėjimas:
1 - tripanosomų judėjimas naudojant banguojančią membraną; 2 - polfetos ir 3 - žuvies lenkimo judesys. protėvių simetrija, ypač nervų sistemos struktūroje. Jie taip pat išlaiko blakstienos epitelį kūno paviršiuje, burnos vietą ventralinėje pusėje ir daugybę kitų bruožų, pasiskolintų iš koelenteratų protėvių.

Kol nesusiformavo svirties galūnės, pagrindinis judėjimo mechanizmas išliko lenkimo judesys (4 pav.). Toks judėjimas įmanomas esant pakankamai galingiems raumenims ir tam tikram jų išdėstymui „sluoksniais“ per visą kūną. Abi šios sąlygos yra sujungtos kirmėlių odos ir raumenų maišelyje. Tuo pačiu metu motoriniai raumenys sudaro apie pusę viso kūno tūrio, o kartais (nemerteans, dėlės) jie yra daug didesni.

Susiformavus galūnėms, odos-raumenų maišelis skyla į atskirus raumenis. Morfologinis pagrindas odos-raumenų maišelio motorinė funkcija - susitraukiančių skaidulų išsidėstymas abipusis statmena kryptis. Tai žiedinių ir išilginių raumenų sluoksniai. Netgi gregarinuose miofibrilės sudaro išilginių ir skersinių gijų sistemą. Apatinių koelenteratų epitelio-raumenų ląstelių procesai taip pat sudaro išilginį (iš ektodermos) ir apskrito susitraukiančių skaidulų sluoksnį. Tačiau koelenteratuose raumenų kiekis nedidelis, odos-raumenų maišelis nesusiformuoja ir judėjimas vyksta reaktyviai – tik ctenoforai išlaiko ciliarinį judėjimą, o tai vis dėlto suteikia dideli dydžiai ctenoforas turi labai silpną poveikį, lenkimas, banguotas judėjimas yra labai tinkama judėjimo forma vandens aplinka tačiau tankioje dirvų, ypač jūros, aplinkoje ši judėjimo forma nėra efektyvi: gyvūnai patiria hidraulinį poveikį. tiesinis judėjimas. Tokiu atveju susidaro didelė kūno ertmė, užpildyta ertmės skysčiu. Raumenų kiekis odos-raumenų maišelyje mažėja, tačiau jo pakanka užtikrinti praėjimo žemėje suspaudimą sutraukiant apskritus kūno raumenis ir pumpuojant ertmės skystį į priekį, o po to išplečiant priekinį galą. kūną ir įsprausdami jį į praėjimą, patraukite užpakalinę kūno dalį sutraukdami išilginius raumenis.

Iš esmės būdingas tas pats judėjimo būdas dvigeldžiai, darantis praėjimą žemėje pleišto formos kojele, galinčia išsiplėsti pumpuojant ertmės skystį į jos spragas, po to patraukiant kūną ir jį dengiantį apvalkalą. Įdomu pastebėti, kad puikiai įvaldę plaukikai – galvakojai reaktyvinis varymas ir jiems nebūdingas kūno lenkiamasis judėjimas. Jų protėviuose odos-raumenų maišelis jau buvo suiręs (kaip ir pas kitus moliuskus) ir buvo prarastas pagrindas sukurti lenkimo judesį.

Vandens aplinkoje atsirado ir nariuotakojų, ir jiems būdingas judėjimas svertinių galūnių pagalba, tačiau prieš kalbant apie jiems būdingą judėjimo formą, reikėtų pasilikti ties metamerizma (segmentacija) ir jos kilme.

Metamerizmas kartais laikomas savotišku simetrijos tipu. Su homonomine segmentacija, taip pat su kitomis simetrijos rūšimis, kartojasi panašios kūno dalys - metamerai (arba somitai) su ta pačia reprodukcinės sistemos vieta, šalinimo organais, nervų (neurosomito) ir kraujotakos šakomis. (ir ngiozomito) sistema, su dviem parapodijomis kūno šonuose, su skersinėmis pertvaromis – dissepimentais, atskiriančiomis segmentus vienas nuo kito, su atskiromis išilginių ir žiedinių raumenų sritimis (m ir o s om ir t). Tik į tokiu atveju panašios dalys - metameros - yra ne aplink tašką ar liniją ir ne abiejose plokštumos pusėse, o tiesine kryptimi išilgai pagrindinė ašis kūnai. Metamerinė struktūra atsirado kartu su antrinės kūno ertmės vystymusi ir kraujotakos sistema(5, 6 pav.). Apatinėms kirmėlėms – skolecidams – trūksta tikrosios metamerizmo (Amera), jis atsiranda tik aukštesniuose kirmėlėse – aneliduose – ir atsiranda arba nedideliu skaičiumi segmentų (Oligomera – briozoniai, brachiokojai ir visos deuterostomos), arba daug (Poly mera – anelidai ir nariuotakojai) .

Coelenterates

- senovės gyvūnai, gyvenę Kambrijos jūroje. Tikrų organų ir audinių nebuvimas suteikia pagrindo juos apsvarstyti (kartu su kempinėmis - pirmiausia daugialąsčiai organizmai) primityviausi daugialąsčiai gyvūnai. Dauguma rūšių gyvena jūrose ir vandenynuose, tik kelios gyvena gėlo vandens telkiniuose.

Hidroidų klasė

Hidra yra gėlavandenis polipas („polipas“ reiškia „daugiakojis“), gyvenantis skaidrėje begantis vanduo. Hidros kūnas yra cilindrinio dydžio nuo 1 iki 1,5 cm (ir kūno ilgis paprastai neviršija 5-7 mm, tačiau čiuptuvai gali išsikišti kelis centimetrus). Viename gale yra padas, skirtas tvirtinimui prie povandeninių objektų, kitame gale yra burnos anga, apsupta ilgais čiuptuvais (5-12). Hidra veda sėslų gyvenimo būdą. Hidros kūno sienos yra dviejų sluoksnių ir jas vaizduoja ektoderma ir endoderma, tarp kurių yra mezoglė. Hidros kūnas turi radialinę simetriją arba spindulio simetriją. Radiacinė simetrija – tai ypatinga gyvūno kūno dalių (Hidroje – čiuptuvų) išsidėstymo tvarka jo simetrijos ašies atžvilgiu, kurioje jos nukrypsta nuo jos kaip spinduliai iš šviesos šaltinio. Jame galima išskirti pagrindinę išilginę ašį, aplink kurią radialine tvarka išsidėstę įvairūs organai. Per kūną galima nubrėžti keletą (2-4-6-8- ir kt.) simetrijos plokštumų. Radialinė kūno simetrija atsirado evoliucijos procese gyvūnams, kurie vedė prisirištą gyvenimo būdą, nes grobis gali pasirodyti iš bet kurios krypties radialiai išdėstyti čiuptuvai geriausiai tinka šiam medžioklės būdui. Koelenteratų protėviai vedė sėslų gyvenimo būdą.

Daugialąsčio gyvūno organizmo ląstelių sandaros ypatumai.

Daugialąsčių gyvūnų kūnas susideda iš daugybės ląstelių ir jų darinių. Ląstelės skiriasi savo struktūra ir funkcija, nes jos yra tik viso organizmo sudedamosios dalys. Daugialąsčių organizmų gyvavimo ciklas pasižymi kompleksu individualus vystymasis(ontogenezė), kurios metu apvaisintas kiaušinėlis suskaidomas į daugybę ląstelių (blastomerų), tada diferencijuojamas į gemalo sluoksnius ir organų pradmenis. Vėliau iš embriono išsivysto suaugęs organizmas. (Partenogenezėje suaugęs organizmas susidaro iš neapvaisinto kiaušinėlio).

Visus daugialąsčius organizmus galima suskirstyti į 2 grupes:

a) švytintis

(radialiai simetriškas) arba dvisluoksnis. Jiems būdingos kelios simetrijos plokštumos ir radialinis organų išsidėstymas aplink pagrindinę kūno ašį. Ontogenezės metu jie sudaro tik 2 gemalo sluoksnius - ektodermą ir endodermą. Tai apima visus koelenteratinės grupės atstovus;

b) trisluoksnis arba dvipusis simetriškas,

skirtingai nei spinduliai, jie turi vieną simetrijos plokštumą, kuri padalija jų kūną į 2 veidrodžius primenančias puses (kairę ir dešinę). Be ektodermos ir endodermos, jie taip pat sudaro trečdalį gemalo sluoksnis- mezoderma. Iš jo susidaro daug vidaus organų.

Kokių gyvūnų nėra mūsų planetoje! Vieni stebina savo dydžiu, kiti – įpročiais ir gyvenimo būdu, kiti išsiskiria neįtikėtinomis spalvomis.

Tačiau ryškiausi kūno sandara vis dar yra jūros ir vandenyno gyventojai. Jų kūno forma gali būti labai neįprasta, nes turi ypatingą simetriją, kuri nebūdinga sausumos gyvūnams. Tai yra radialinė simetrija.

Gyvūnų kūno simetrijos tipai

Visi gyvūnai gali būti suskirstyti į keturias grupes pagal kūno simetrijos tipus:

• Gyvūnai, turintys dvišalę simetriją (abipusiai simetriški). Šiai grupei priklauso dauguma sausumos gyvūnų rūšių ir nemaža dalis jūrinių. Pagrindinis bruožas yra kūno organų išsidėstymas simetriškai vienos per jį nubrėžtos plokštumos atžvilgiu. Pavyzdžiui, kairėje ir dešinioji dalis korpusas, nugara ir priekis.
• Kūno spindulinė simetrija (radialinė simetrija). Būdinga vandenyno gelmėms. Pagrindinis bruožas yra kūno struktūra tokia, kad per jo centrinę ašį galima nubrėžti keletą įsivaizduojamų linijų, kurių atžvilgiu jos bus išdėstytos simetriškai. Pavyzdžiui, jūros žvaigždžių spinduliai.
• Asimetriškos kūno formos gyvūnai. Kai simetrija visai nebūdinga, forma nuolat kinta priklausomai nuo sąlygų aplinką arba nuo gyvūno judėjimo. Tipiškas pavyzdys -
• Visiškas simetrijos trūkumas. Tokiems organizmams priskiriamos kempinės. Jie veda prieraišų gyvenimo būdą, gali augti per substratą iki skirtingų tūrių ir visiškai neturi aiškios simetrijos savo kūno struktūroje.

Kiekviena išvardyta organizmų grupė iš savo struktūros turi tam tikros naudos. Pavyzdžiui, dvišaliai gyvūnai gali laisvai judėti tiesiai, sukdamiesi į šonus. Gyvūnai, turintys radialinę simetriją, gali sugauti grobį skirtingos pusės. Asimetriškiems organizmams patogu judėti ir prisitaikyti prie aplinkos sąlygų.

Radiacijos simetrija: kas tai?

Pagrindinis išskirtinis bruožas gyvūnai su radialine simetrija yra jų neįprasta forma kūnai. Paprastai jie yra kupolo formos, cilindro arba žvaigždės ar rutulio formos.

Per tokių organizmų kūną galima nubrėžti daugybę ašių, kiekvienos iš jų atžvilgiu yra dvi visiškai simetriškos pusės. Šis įrenginys suteikia jiems keletą privalumų:

1. Jie laisvai juda bet kuria kryptimi, valdydami visas kryptis aplinkui.
2. Medžioklė įgauna didesnį mastą, nes grobis jaučiamas visame kūne.
3. Neįprasta kūno forma leidžia prisitaikyti prie aplinkinio kraštovaizdžio, įsilieti į jį ir tapti nematoma.

Radialinė kūno simetrija yra viena iš pagrindinių pritaikymų tam tikros klasės vandenyno biocenozės gyvūnai.

Kūno radialinės simetrijos charakteristikos

Tokio prietaiso, kaip radialinė kūno simetrija, atsiradimo istorija siekia gyvūnų protėvius. Jiems tokia simetrija buvo naudinga, ir jie davė pradžią.

Tai, kad dabar daugelis aktyviai plaukiojančių gyvūnų vis dar turi radialinę simetriją, rodo, kad evoliucijos eigoje ji nesumažėjo. Tačiau jos tiesioginis pavedimas šią funkciją nebeatitinka.

Radialinės simetrijos reikšmė

Pagrindinis jo tikslas protėvių formose, taip pat šiuolaikinėse, vedančiose prisirišusį gyvenimo būdą, yra apsaugoti nuo plėšrūnų atakų ir gauti maisto.

Juk radialinės simetrijos gyvūnai nesugebėjo apsisaugoti, pabėgę nuo plėšrūno negalėjo pasislėpti. Todėl vienintelė galimybė apsisaugoti buvo pajusti artėjantį pavojų iš bet kurios kūno pusės ir laiku reaguoti apsauginiais mechanizmais.

Be to, gana sunku gauti maisto sau, kai gyvenate sėslų gyvenimo būdą. O radialinė simetrija leidžia aptikti menkiausius maisto šaltinius visame kūne ir greitai į juos reaguoti.

Taigi radialinė kūno simetrija suteikia itin svarbūs mechanizmai savigyna ir maistas ją turintiems gyvūnams.

Gyvūnų pavyzdžiai

Yra daug gyvūnų, turinčių radialinę simetriją, pavyzdžių. Didžiulė jų rūšis ir skaitinė įvairovė puošia jūros ir vandenynų dugnus bei vandens kolonas, todėl žmonės gali grožėtis gamtos sudėtingumu ir povandeninio pasaulio grožiu.

Kokie gyvūnai turi radialinę simetriją? Pavyzdžiui, kaip:

• jūros ežiai;
• medūza;
• holoturiečiai;
• trapios žvaigždės;
• smiginio uodegos;
• hidra;
• jūros žvaigždės;
• ctenoforai;
• fiksuoti polipai;
• kai kurių rūšių kempinės.

Tai yra dažniausiai pasitaikantys gyvūnų kūno radialinės simetrijos pavyzdžiai. Yra ir kitų mažai ištirtų, o gal dar visai neatrastų gyvūnų, kuriems būdingas toks jų kūno sudėjimo bruožas.

Coelenterates

Šis tipas gyvūnai apima tris pagrindines klases, bendras bruožas kurios atstovai yra tai, kad jie visi yra radialinės simetrijos gyvūnai. IN gyvavimo ciklai vyrauja arba laisvai plaukiančios medūzos stadija, arba prie substrato prisirišusio polipo stadija. Yra viena skylė, ji atlieka burnos, analinės ir lytinių organų funkcijas. Apsaugai naudojamos nuodingos medžiagos

1. Hidroidas. Pagrindiniai atstovai: hidrai, hidrantai. Jie gyvena prisirišusį gyvenimo būdą ir, kaip ir visi koelenteratai, savo kūno struktūroje turi du sluoksnius: ektodermą ir endodermą. Vidurinis sluoksnis yra vandeningos sudėties želatininė medžiaga - mezoglea. Kūno forma dažniausiai būna taurės formos. Didžioji gyvenimo dalis praleidžiama polipo stadijoje.
2. Medūza (skifas). Pagrindiniai atstovai yra visų rūšių medūzos. Kūno forma neįprasta, varpelio ar kupolo formos. Jie taip pat yra dvisluoksniai gyvūnai, turintys radialinę simetriją. Didžioji gyvenimo dalis praleidžiama laisvai judančios medūzos stadijoje.
3. Koralai (polipai). Pagrindiniai atstovai: jūros anemonai, koralai. Pagrindinis bruožas yra kolonijinis gyvenimo būdas. Daugelis koralų iš savo kolonijų sudaro ištisus rifus. Pasitaiko ir pavienių formų, tai yra skirtingi tipai aktiniumas. Medūzos stadija šiems gyvūnams visai nebūdinga, tik polipo stadija.

Iš viso yra apie 9000 šio tipo gyvūnų atstovų rūšių.

Dygiaodžiai

Kokie kiti gyvūnai turi radialinę simetriją? Žinoma, visi žino ir labai gražius, neįprastus ir ryškius dygiaodžius. Šis tipas turi apie 7 tūkstančius šių nuostabių jūrų faunos atstovų rūšių. Yra penkios pagrindinės klasės:

• Holoturiečiai primena kirminus, bet vis tiek turi radialinę simetriją. Ryškios spalvos, jie nenoriai juda jūros dugnu.
• Trapios žvaigždės – primena jūrų žvaigždes, tačiau išsiskiria didesniu judrumu ir prasta spalva – balta, pieniška ir smėlio spalvos.
• Jūros ežiai gali turėti įprastą, adatą primenantį egzoskeletą, arba ne. Kūno forma beveik visada artima sferinei.
• Jūros žvaigždės yra penkių, aštuonių ar dvylikos spindulių gyvūnai, turintys ryškią radialinę simetriją. Jie yra labai gražios spalvos, veda sėslų gyvenimo būdą, šliaužia dugnu.
• Jūros lelijos yra sėslūs gražūs gyvūnai ir turi radialinės gėlės formą. Jie gali atsiskirti nuo substrato ir persikelti į turtingesnes maisto vietas.

Gyvenimo būdas gali būti mobilus arba prisirišęs (jūrinės lelijos). Kūnas yra dviejų sluoksnių, burnos anga tarnauja kaip išangės ir lytinių organų angos. Gana patvarus, kalkakmenio, gražiai dekoruotas spalvotais raštais.

Šių gyvūnų lervos turi dvišalę kūno simetriją ir tik suaugę individai išaugina spindulius iki radialumo.

Ktenoforai

Dažniausiai tai smulkūs gyvūnėliai (iki 20 cm), kurių kūnas yra visiškai baltas, permatomas, papuoštas šukuotėmis. Šis gyvūnų tipas laikomas vienu seniausių. Ktenoforai yra plėšrūnai, valgantys vėžiagyvius, mažas žuvis ir net vienas kitą. Jie dauginasi labai intensyviai.

Kūno struktūroje viršutinėje kūno dalyje atsiranda trečia burnos anga, jie veda laisvo plaukimo gyvenimo būdą. Dažniausiai pasitaikantys tipai yra:

• beroe;
• Platyktenidae;
• gastrodes;
• Veneros diržas;
• Bolinopsis;
• Tjalfiella.

Jų radialinė simetrija, taip pat kai kurių koelenteratų rūšių radialinė simetrija yra silpnai išreikšta. Kūno forma primena krepšį arba ovalą.

Apibendrinimas

Taigi radialinė kūno simetrija yra sėslaus ar prisirišusio gyvenimo būdo vandens gyvūnų prerogatyva ir suteikia savininkams nemažai pranašumų medžiojant grobį ir išvengiant plėšrūnų.