La simetría ( otro griego συμμετρια - "proporcionalidad") en biología es una disposición regular de partes del cuerpo similares (idénticas) o formas de un organismo vivo, un conjunto de organismos vivos en relación con el centro o eje de simetría .
Asimetría - (griego α- - "sin" y "simetría") - falta de simetría. A veces, este término se usa para describir organismos que carecen de simetría principalmente, a diferencia de la disimetría : la pérdida secundaria de simetría o sus elementos individuales.
Los conceptos de simetría y asimetría son alternativos. Cuanto más simétrico es un organismo, menos asimétrico es, y viceversa. La estructura corporal de muchos organismos multicelulares refleja ciertas formas de simetría, radial o bilateral . Un pequeño número de organismos son completamente asimétricos. En este caso, es necesario distinguir entre la variabilidad de forma (por ejemplo, en la ameba ) de la falta de simetría. En la naturaleza y, en particular, en la naturaleza viva, la simetría no es absoluta y siempre contiene algún grado de asimetría. Por ejemplo, las hojas de plantas simétricas no coinciden exactamente cuando se doblan por la mitad.
Entre los elementos de simetría, se distinguen los siguientes:
Por lo general, los ejes de simetría pasan por el centro de simetría y los planos de simetría pasan por el eje de simetría. Sin embargo, hay cuerpos y figuras que, en presencia de un centro de simetría, no tienen ejes ni planos de simetría, y en presencia de un eje de simetría, no hay planos de simetría (ver más abajo).
Además de estos elementos de simetría geométrica, se distinguen los biológicos:
Los objetos biológicos tienen los siguientes tipos de simetría:
| tipo de simetría | Planos de simetría | Sinónimos | Ejemplos |
|---|---|---|---|
| Asimetría antigua o haplomorfia | No | Actinomorfia, radial, regular | Magnolia (Magnoliaceae), Nymphea (Nymphaceae) |
| Actinomorfía o simetría radial | Por lo general, más de dos (polisimétrico) | Regular, pleomorfia, estereomorfia, multisimetría | Primula (Primulaceae), Narciso (Amaryllidaceae), Pyrola (Ericaceae) |
| Disimetría | Dos (disimétrico) | Simetría bilateral | Dicentra (Fumariáceas) |
| zigomorfia | Uno (monosimétrico) | Cigomorfia bilateral, irregular, medial | |
|
Salvia (Lamiaceae), Orquídea (Orchidaceae), Scrophularia (Scrophulariaceae) | ||
|
Fumaria y Corydalis (Fumariaceae) | ||
|
zigomorfia obligada | Aesculus (Hippocastanaceae) encontrado en Malpighiaceae, Sapindaceae | |
| asimetría adquirida | No | Irregular, asimétrico | |
|
Irregular, asimétrico | Centranthus (Valerianaceae), que se encuentra en Cannaceae, Fabaceae, Marantaceae, Zingiberaceae | |
|
Enantiostia, lateral desigual | Cassia (Caeasalpinaceae), Cyanella (Tecophilaeceae), Monochoria (Pontederiaceae), Solanum (Solanaceae), Barberetta y Wachendorffia (Haemodoraceae) |
La simetría radial , o simetría de rayo, es una forma de simetría en la que un cuerpo (o figura) coincide consigo mismo cuando un objeto gira alrededor de un determinado punto o línea . A menudo, este punto coincide con el centro de simetría del objeto, es decir, el punto donde se cruzan un número infinito de ejes o planos de simetría bilateral . Los objetos geométricos como un círculo , una bola , un cilindro o un cono poseen simetría radial .
La simetría bilateral (simetría bilateral ) es simetría de reflexión de espejo, en la que el objeto tiene un plano de simetría, con respecto al cual sus dos mitades son simétricas de espejo. Si bajamos la perpendicular desde el punto A al plano de simetría y luego la continuamos desde el punto O en el plano de simetría hasta la longitud AO, entonces caerá en el punto A 1 , que es similar en todo al punto A. Hay sin eje de simetría para objetos bilateralmente simétricos. En los animales, la simetría bilateral se manifiesta en la similitud o identidad casi completa de las mitades izquierda y derecha del cuerpo. En este caso, siempre hay desviaciones aleatorias de la simetría (por ejemplo, diferencias en las líneas papilares, la ramificación de los vasos y la ubicación de los lunares en las manos derecha e izquierda de una persona). A menudo hay diferencias pequeñas pero regulares en la estructura externa (por ejemplo, músculos más desarrollados de la mano derecha en personas diestras) y diferencias más significativas entre los lados derecho e izquierdo del cuerpo en la ubicación de los órganos internos . Por ejemplo, el corazón de los mamíferos suele estar colocado de forma asimétrica, con un desplazamiento hacia la izquierda.
En los animales, la aparición de simetría bilateral en la evolución está asociada con el arrastre a lo largo del sustrato (a lo largo del fondo del reservorio), en relación con el cual aparecen las mitades dorsal y ventral, así como las mitades derecha e izquierda del cuerpo. En general, entre los animales, la simetría bilateral es más pronunciada en formas activamente móviles que en formas sésiles. La simetría bilateral es característica de todos los animales suficientemente organizados , a excepción de los equinodermos . En otros reinos de organismos vivos, la simetría bilateral es característica de un número menor de formas. Entre los protistas, es característico de las diplomonas (por ejemplo, Giardia ), algunas formas de tripanosomas , bodónidos y caparazones de muchos foraminíferos . En las plantas, la simetría bilateral generalmente no es todo el organismo, sino sus partes individuales: hojas o flores . Botánicamente, las flores simétricas bilateralmente se llaman zigomorfas .
Los signos de simetría están determinados por el entorno externo. Un nicho ecológico completamente isotrópico corresponde al grado máximo de simetría de los organismos . Los primeros organismos sobre la Tierra, unicelulares flotando en la columna de agua , pudieron haber tenido la máxima simetría posible - esféricos, aparecieron hace unos 3.500 millones de años.
La asimetrización en animales a lo largo del eje "arriba-abajo" ocurrió bajo la influencia del campo gravitacional . Esto llevó a la aparición del lado ventral (inferior) y dorsal (superior) en la gran mayoría de los animales móviles (tanto con simetría radial como bilateral). Algunos animales sésiles radialmente simétricos no tienen un lado dorsal y ventral; el polo aboral generalmente corresponde al lado inferior del cuerpo, mientras que el polo oral (oral) corresponde al lado superior.
La asimetrización a lo largo del eje anterior-posterior ocurrió al interactuar con el campo espacial , cuando se requería un movimiento rápido (para escapar de un depredador, para alcanzar una presa). Como resultado, los principales receptores y el cerebro estaban en la parte frontal del cuerpo .
Los metazoos bilateralmente simétricos han dominado durante los últimos 600–535 Ma. Se volvieron finalmente dominantes en la fauna de la Tierra después de la "explosión cámbrica" . Previo a esto, entre los representantes de la fauna vendiana , predominaban las formas radialmente simétricas y los animales peculiares que poseían la " simetría del reflejo deslizante ", por ejemplo, la charnia .
Entre los animales modernos, solo las esponjas y los ctenóforos parecen tener simetría radial primaria; aunque los cnidarios son animales radialmente simétricos, la simetría en los pólipos de coral suele ser bilateral. Según los datos moleculares modernos, la simetría en los cnidarios probablemente era originalmente bilateral y la simetría radial inherente a los medusozoos es secundaria.
V. N. Beklemishev en su trabajo clásico [3] dio un análisis detallado de los elementos de simetría y una clasificación detallada de los tipos de simetría de los protistas. Entre las formas corporales características de estos organismos, distinguió las siguientes:
Estas formas de simetría se enumeran en el orden en que Beklemishev las dispuso en una serie morfológica. Considerando que la ameba completamente asimétrica era una criatura más primitiva que los organismos unicelulares con simetría esférica ( radiolaria , volvox ), la colocó al comienzo de la serie. Los organismos bilateralmente simétricos son el eslabón final de esta serie morfológica que, por supuesto, no es evolutiva (Beklemishev enfatiza que la simetría bilateral puede surgir de forma independiente en una variedad de formas).
Otra serie morfológica, considerada en el mismo trabajo, es una serie de formas con simetría rotacional (este es un tipo de simetría en la que sólo hay un eje de simetría y no hay planos de simetría).
Al analizar la conexión de la simetría con el medio ambiente, Beklemishev conecta la forma del cuerpo poliaxón con la homogeneidad del medio ambiente, el monaxón heteropolar con la unión al sustrato y el rotacional (helicoidal) con el modo de locomoción de muchos protistas ("atornillar ” en el agua). La simetría bilateral de los animales multicelulares, según Beklemishev, surgió en relación con el arrastre por el fondo.
| Patrones geométricos en la naturaleza. | ||
|---|---|---|
| patrones | ||
| Procesos | ||
| Investigadores |
| |
| Artículos relacionados |
| |