ČO JE TO RADIÁLNA SYMETRIA? (S PRÍKLADMI) - BIOLÓGIE - 2025

Radiálne symetria , tiež nazývaný actinomorphous, lineárne alebo pravidelné, je symetria, ktorý sa podobá kužeľ alebo disk, ktorý je symetrický okolo stredovej osi. Zvieratá, ktoré vykazujú radiálnu symetriu, sú symetrické okolo osi, ktorá prechádza od stredu ústnej plochy, kde je umiestnená ústa, do stredu opačného alebo aborálneho konca.

Táto symetria sa považuje za primitívny alebo pôvodný stav a nachádza sa v prvých rodinách rastlín, ktoré sa objavili na planéte až do súčasnosti. V moderných rastlinách sa radiálna symetria pozoruje približne u 8% všetkých rodín.

Zdroj: Pixabay.com

Radiálna symetria sa prejavuje v sediacich organizmoch (bez podporného alebo pevného orgánu), ako je napríklad sasanka, plávajúce organizmy, ako sú medúzy, a pomaly sa pohybujúce organizmy, ako sú hviezdice. Takmer všetky medúzy majú štyri radiálne kanály a predpokladá sa, že majú radiálnu symetriu.

Radiálna symetria je vo všeobecnosti spojená s ponukou odmien za opelenie: kompletný prsteň nektárového tkaniva okolo dna vaječníkov alebo séria samostatných nektárov súvisiaca s počtom prítomných lístkov plus množstvo centrálnych prašníkov.

Radiálne kvety ponúkajú ľahký prístup k návštevníkom a môžu slúžiť ako potrava pre rôzne druhy hmyzu vrátane: chrobákov, lepidoptera a múch, ktoré majú pre tento druh kvetu väčšiu prednosť.

Spôsob, akým sa hmyz živí, sa u jednotlivých druhov líši. Niektorí to robia dezorganizovaným spôsobom, jednoducho pristávajú a kŕmia. Iní (včely) sú organizovanejšie a starostlivo a metodicky pracujú okolo nektárového kruhu: pred odchodom do dôchodku pripravujú kompletný obvod okolo všetkých okvetných lístkov.

Z čoho pozostáva?

Radiálna symetria je taká, ktorá sa pozoruje, keď imaginárna čiara prechádza ktoroukoľvek rovinou, cez stredovú os tela a je rozdelená na dve rovnaké polovice.

Zvieratá, ktoré vykazujú túto symetriu, nemajú ventrálnu, dorzálnu, hlavovú, chvostovú alebo kaudálnu oblasť. Inými slovami, v týchto bytostiach neexistuje žiadna pravá strana, žiadna ľavá strana, žiadna predná alebo zadná strana, horná alebo dolná plocha.

Zvyčajne sú imobilné: koelenterát (hydra), ctenofóry a ostnokožce. Ak je organizmus radiálne symetrický, má vzhľad koláča, ktorý pri rezaní predstavuje takmer identické časti.

Výhodou, ktorú radiálna symetria ponúka organizmom, ktoré ju vlastnia, je to, že majú rovnaký počet možností, ako nájsť jedlo alebo predátorov v ľubovoľnom smere.

Radiálna symetria bola použitá v binomickej živočíšnej taxonómii ako referencia pre klasifikáciu druhu Radiata (zvieratá s radiálnou symetriou). Táto trieda bola súčasťou klasifikácie živočíšneho kráľovstva, ktorú vypracoval George Cuvier.

Špeciálne formy radiálnej symetrie

Tetramerism

Je to symetria štyroch lúčov alebo kanálov v radiálnej telesnej rovine, ktorú predstavuje medúza.

Pentamerizmus, pentaradiálna alebo pentagonálna symetria

Jednotlivec je rozdelený na päť častí okolo stredovej osi, s rozdelením medzi nimi 72 °.

Príkladom pentamerizmu sú ostnokožce, ako sú hviezdice, ježovky a morské ľalie - päť ramien umiestnených okolo úst. U rastlín sa pri usporiadaní lístkov a ovocia, ktoré majú semená, ocení pentamerická alebo päťnásobná radiálna symetria.

Hexamerizmus alebo hexaradiálna symetria

Štruktúry organizmov majú telesný plán so šiestimi časťami. V tejto skupine sú koraly Hexacorallia, s polypmi s vnútornou symetriou šesťkrát a chápadlami v násobkoch šiestich a morské sasanky Anthozoa.

Oktamerizmus alebo oktárová symetria

Rozdelenie organizmu na osem častí. Nachádza sa tu koraly podtriedy Octocorallia, ktoré majú polypy s ôsmimi chápadlami a oktamerickú radiálnu symetriu. Samostatným prípadom je chobotnica, ktorá napriek tomu, že má osem ramien, predstavuje bilaterálnu symetriu.

Príklady radiálnej symetrie

Actinomorphic kvety sú tie, ktoré majú radiálnu symetriu a vyzerajú rovnako zo všetkých smerov, čo uľahčuje rozpoznávanie vzorov. Okvetné lístky a sepaly majú prakticky rovnaký tvar a veľkosť a po rozdelení niektorou z ich rovín zostanú rovnaké časti rovnaké.

Mnoho kvetov, ako sú púpavy a narcisy, je radiálne symetrických.

Zvieratá patriace do kmeňa Cnidaria a Echinodermata sú radiálne symetrické, hoci mnohé morské sasanky a niektoré koraly sú definované dvojstrannou symetriou pomocou jednoduchej štruktúry, syphonoglyfu.

Niektoré z týchto exemplárov majú neradiálne časti, ako sú napríklad hrdlá morských sasien v tvare štrbín, ktoré sa často vyskytujú aj u niektorých zvierat.

Ako larva vyzerá malá hviezdica úplne odlišne od hviezdy, ktorá pripomína mimozemskú vesmírnu loď so špičkami chápadla vyčnievajúcimi z centrálneho zvonu.

Väčšina dospelých má ako dospelí päťstrannú symetriu (pentamerická radiálna symetria). Môže sa pohybovať rôznymi smermi, vedenými ktorýmkoľvek z jeho piatich ramien. Ak by sa každé z piatich ramien mohlo ohnúť, každá polovica by bola umiestnená presne nad druhým.

Prípadová štúdia: hviezdice

Štúdie Chengcheng Ji a Liang Wu z Čínskej poľnohospodárskej univerzity zistili, že hviezdice môžu mať skryté bilaterálne tendencie, ktoré sa objavujú v časoch stresu.

V štádiu lariev má tento druh hlavu a je jednoznačne dvojstranný. Ich päťstranná symetria sa objaví až vtedy, keď vyrastú, ale Ji a Wu veria, že hviezdice nikdy nezabudnú na svoje dvojstranné začiatky.

V experimente vedci vystavili viac ako tisíc vzoriek rôznym situáciám, aby pozorovali svoju reakciu. Prvá skúška spočívala v presune zvierat do nového priestoru a pozorovaní, v ktorých ramenách sa pohybovali.

Ďalšia skúška spočívala v otáčaní telies a zistilo sa, že hviezdy sú hore nohami tlačené dvoma rukami proti zemi kvôli podpore a potom sú tlačené opačným smerom, aby sa otočili a zostali v polohe.

Nakoniec sa hviezdy umiestnili do plytkého priestoru a na ich chrbát sa vyliala dráždivá tekutina. Zvieratá sa okamžite pohybovali pomocou svojich rúk.

Testy ukázali, že hviezdice majú skrytú bilaterálnu symetriu a že cestujú vybranými smermi. Tento typ reakcie je jasne zrejmý, keď sa nachádzajú v stresových situáciách, ako je to, že musia utiecť alebo sa otočiť, aby znovu získali svoju pozíciu. Ak majú uprednostňovaný smer, mohli by sa v čase nebezpečenstva rýchlejšie rozhodovať

Rozdiely medzi radiálnou a bilaterálnou symetriou

V prírode existuje veľké množstvo kvetov, ktoré sú klasifikované do dvoch hlavných foriem: radiálne alebo aktinomorfné symetrické kvety (jazmínová, ružová, klinčeková, ľalie) a bilaterálne alebo zygomorfné symetrické kvety (orchidea).

Pozorovania fosílnych kvetov ukazujú, že radiálna symetria je dedičnou charakteristikou. Naopak, bilaterálna symetria je produktom vývoja druhu, a to aj nezávisle od seba v rôznych rodinách rastlín.

Niektorí vedci skúmali skutočnosť, že sa zdá, že prirodzený výber uprednostňuje stav bilaterálnej symetrie pred radiálnymi.

Pozorovanie vývoja tvaru kvetov naznačuje, že opeľujúci hmyz uprednostňuje kvety s dvojstrannou symetriou, a preto je tento typ symetrie z hľadiska vývoja výhodný.

Štúdium s

José Gómez a jeho tím z University of Granada v Španielsku použili 300 rastlín druhu Erysimum mediohispanicum, typických pre juhovýchodné hory Španielska. Táto rastlina má osobitnú charakteristiku: v tej istej rastline sa vyrábajú kvety radiálnej symetrie a kvety dvojstrannej symetrie.

Prvým krokom štúdie bola identifikácia opeľujúceho hmyzu z celkovo 2 000 samostatných pozorovaní, z ktorých každé trvalo jednu minútu.

Z týchto pozorovaní sa usúdilo, že najčastejším návštevníkom bol malý chrobák (Meligethes maurus) s frekvenciou 80% vo vzťahu k iným druhom.

Na určenie toho, ktorý druh kvetov bol hmyzom uprednostňovaný, sa použila technika známa ako geometrická morfometria: meranie trojrozmerného tvaru kvetov s cieľom zistiť, či je ich symetria radiálna alebo dvojstranná.

Následná analýza výsledkov zistila, že chrobáky uprednostňovali kvety bilaterálnej symetrie, čím sa prejavovala ich rozhodujúca úloha v prirodzenom výbere. Okrem toho sa zistilo, že dvojstranné symetrické kvety produkovali viac semien a viac dcérskych rastlín.

Zrejme preferencia bilaterálnej symetrie pred radiálnou symetriou súvisí s usporiadaním okvetných lístkov, ktoré uľahčujú pristavenie hmyzu na kvet.

Referencie

1. Symetria, biologická, z The Columbia Electronic Encyclopedia (2007).
2. Alters, S. (2000). Biológia: Pochopenie života. London: Jones and Bartlett Publishers Inc.
3. Balter, M. (2006). Pollinators Power Flower Evolution. Science.
4. Kumar, V. (2008). Otázka banka v biológii pre triedu XI. Naí Dillí: McGraw-Hill.
5. Nitecki, MH, Mutvei H. a Nitecki, DV (1999). Receptaculitidy: fylogenetická debata o problematickom fosílnom taxóne. New York: Springer.
6. Willmer, P. (2011). Znečisťovanie a kvetinová ekológia. New Jersey: Princeton University Press.
7. Yong, E. (2012). Hviezdice idú piatimi spôsobmi, ale dvoma spôsobmi, keď sú stresované. Discover.