какая есть симметрия у животных
Биология животных
Информация о животных в многообразии животного мира.
Симметрия тела животных
У подавляющего большинства животных части тела расположены симметрично. Лишь у немногих (например, у некоторых губок) тело имеет неправильную, лишенную симметрии форму (рис. 28,1).
Различают два основных типа симметрии животных: радиальную и двустороннюю.
Радиальная симметрия (рис. 28, 2) характеризуется тем, что одинаковые части тела и органы располагаются по радиусам от срединной продольной оси животного. Тело с радиальной симметрией может быть разделено на равные части несколькими плоскостями, проходящими через эту ось. Радиальная симметрия тела свойственна преимущественно животным, ведущим сидячий или малоподвижный образ жизни или пассивно плавающим в воде. Примером подобных животных могут служить гидры, медузы, морские звезды и пр.
Двусторонняя симметрия(рис. 28,3)
тела животного отличается тем, что только одна плоскость может разделить его на две равные половины. У двустороннесимметричных животных можно различить левую и правую половины, передний и задний концы тела. Данная симметрия присуща преимущественно животным, способным к самостоятельным передвижениям. Как правило, она бывает неполной, относительной. Обычно организм двустороп-несимметричного животного снаружи более или менее правильно симметричен (левая и правая половина его почти одинаковы), но в расположении многих внутренних органов наблюдается явная асимметрия. Так, например, у человека сердце лежит в левой части грудной клетки, у птиц яичник расположен в левой части таза и т. д.
Характер симметрии тела служит важным систематическим признаком различных типов животных. Например, у иглокожих наблюдается смена симметрии тела в течение жизни (морские ежи и др.). Их плавающие личинки имеют двустороннюю симметрию, а взрослые — радиальную.
Симметрия в мире животных
Значение формы симметрии для животного легко понять, если поставить её в связь с образом жизни, экологическими условиями. Под симметрией у животных понимают соответствие в размерах, форме и очертаниях, а также относительное расположение частей тела, находящихся на противоположных сторонах разделяющей линии.
Поворотная симметрия 5-го порядка встречается и в животном мире. Это симметрия, при которой объект совмещается сам с собой при повороте вокруг поворотной оси 5 раз. Примерами могут служить морская звезда и панцирь морского ежа. Вся кожа морских звёзд как бы инкрустирована мелкими пластинками из углекислого кальция, от некоторых пластинок отходят иглы, часть которых подвижна. Обычная морская звезда обладает 5 плоскостями симметрии и 1 осью вращения 5-ого порядка (это самая высокая симметрия среди животных). Ее предки, по-видимому, имели более низкую симметрию. Об этом свидетельствует, в частности, строение личинок звезды: они, как и большинство живых существ, в том числе человек, обладают лишь одной плоскостью симметрии. Морские звезды не имеют горизонтальной плоскости симметрии: у них есть «верх» и «низ». Морские ежи похожи на живые подушечки для булавок; шаровидное тело их несёт длинные и подвижные иголки. У этих животных известковые пластинки кожи слились и образовали сферическую раковину панцирь. В центре нижней поверхности имеется рот. Амбулакральные ножки (воднососудистая система) собраны в 5 полос на поверхности раковины.
Однако в отличие от мира растений поворотная симметрия в животном мире наблюдается редко.
Для насекомых, рыб, яиц, животных характерно несовместимое с поворотной симметрией различие между направлениями «вперед» и «назад».
Направление движения является принципиально выделенным направлением, относительно которого нет симметрии у любого насекомого, любой птицы или рыбы, любого животного. В этом направлении животное устремляется за пищей, в этом же направлении оно спасается от преследователей.
Упрощение условий жизни может привести к нарушению двусторонней симметрии, и животные из двусторонне-симметричных становятся радиально-симметричными. Это относится к иглокожим (морские звёзды, морские ежи, морские лилии). Все морские животные имеют радиальную симметрию, при которой части тела отходят по радиусам от центральной оси, подобно спицам колеса. Степень активности животных коррелирует с их типом симметрии. Радиально симметричные иглокожие обычно мало подвижны, перемещаются медленно или же прикреплены к морскому дну. Тело морской звезды состоит из центрального диска и 5-20 или большего числа радиально отходящих от него лучей. На математическом языке эту симметрию называют поворотной симметрией.
Отметим, наконец, зеркальную симметрию человеческого тела (речь идет о внешнем облике и строении скелета). Эта симметрия всегда являлась и является основным источником нашего эстетического восхищения хорошо сложенным человеческим телом. Не станем пока разбираться, существует ли на самом деле абсолютно симметричный человек. У каждого, разумеется, обнаружится родинка, прядь волос или какая-нибудь другая деталь, нарушающая внешнюю симметрию. Левый глаз никогда не бывает в точности таким, как правый, да и уголки рта находятся на разной высоте, во всяком случае, у большинства людей. И все же это лишь мелкие несоответствия. Никто не усомнится, что внешне человек построен симметрично: левой руке всегда соответствует правая и обе руки совершенно одинаковы.
Каждому известно, что сходство между нашими руками, ушами, глазами и другими частями тела такое же, как между предметом и его отражением в зеркале. Именно вопросам симметрии и зеркального отражения здесь и уделяется внимание.
Многие художники обращали пристальное внимание на симметрию и пропорции человеческого тела, во всяком случае, до тех пор, пока ими руководило желание в своих произведениях как можно точнее следовать природе.
В современных школах живописи в качестве единой меры чаще всего принимается размер головы по вертикали. С известным допущением можно считать, что длина туловища превосходит размер головы в восемь раз. Размеру головы пропорциональна не только длина туловища, но и размеры других частей тела. По этому принципу построены все люди, оттого-то мы, в общем, похожи друг на друга. Однако наши пропорции согласуются лишь приблизительно, а потому люди лишь похожи, но не одинаковы. Во всяком случае, все мы симметричны! К тому же некоторые художники в своих произведениях особенно подчеркивают эту симметрию.
Наша собственная зеркальная симметрия очень удобна для нас, она позволяет нам двигаться прямолинейно и с одинаковой лёгкостью поворачиваться вправо и влево. Столь же удобна зеркальная симметрия для птиц, рыб и других активно движущихся существ.
Двусторонняя симметрия означает, что одна сторона тела животного представляет собой зеркальное отражение другой стороны. Такой тип организации характерен для большинства беспозвоночных, в особенности для кольчатых червей и для членистоногих – ракообразных, паукообразных, насекомых, бабочек; для позвоночных – рыб, птиц, млекопитающих. Впервые двусторонняя симметрия появляется у плоских червей, у которых передний и задний концы тела различаются между собой.
Тема. Два типа симметрии как отражение образа жизни. Способы передвижения животных
Тема. Два типа симметрии как отражение образа жизни.
Способы передвижения животных
1. Организационный момент
Приветствие учеников, проверка их готовности к уроку. Создание рабочего настроения.
2. Мотивация учебной деятельности
«. Быть прекрасным означает быть симметричным и пропорциональным» (Платон).
Слово учителя
Трудно найти человека, который бы не имел хоть какого-то представления о симметрии. «Симметрия»
– слово греческого происхождения. Оно, как и слово «гармония», означает соответствие,
наличие определенного порядка, закономерности в расположении частей.
Природа-удивительный творец и мастер. Все живое в природе имеет свойство
симметрии.
Если сверху посмотреть на любое насекомое и мысленно провести посередине прямую
(или плоскость), то левые и правые половинки насекомых будут одинаковыми и по
расположению, и по размерам, и по окраске. Ведь мы и разу не видели, чтобы в
жука или стрекозы или другого насекомого конечности слева были бы ближе к голове,
чем справа, а правое крыло бабочки или солнышка было бы большим, чем левое. Такого в
природе не бывает, иначе насекомые не смогли бы летать.
Симметричность, свойственную живой природе, человек использовал в своих достижениях,
изобретя самолет, создав уникальные здания архитектуры. Да и сам человек есть
фигурой симметричной.
Сообщение темы урока. Определение вместе с учениками цели и задач урока.
3. Усвоение нового материала
1. Два типа симметрии как отражение образа жизни
Слово учителя
Симметрия в пространстве-это красивое, гармоничное и уравновешенное пропорциональное
соотношение частей или элементов различных форм предметов, организмов или объектов.
В пространстве вокруг нас можно наблюдать очень много неодушевленных предметов
симметричной формы. Живые организмы, как простейшие, так и сложные высокоорганизованные,
также в своем строении имеют элементы симметрии.
Вопросы к ученикам:
– Вспомните из курса математики, что такое симметрия.
Ожидаемый ответ учеников:
Симметрией тела называют определенный геометрический порядок в расположении подобных
частей тела.
– Что является элементами симметрии?
Ожидаемый ответ учеников:
Элементами симметрии являются центр симметрии, линия (ось) и плоскость.
Словарная работа
Плоскость симметрии-плоскость, делящая объект на две равные (зеркально
симметричные) части.
Ось симметрии-прямая линия, при повороте вокруг которой на некоторый угол, меньший по
360°, объект совпадает сам с собой.
Центр симметрии-точка, делящая пополам все прямые линии, соединяющие подобные
точки объекта.
Обычно через центр симметрии проходят оси симметрии, а через ось симметрии —
плоскости симметрии.
Рассказ учителя
Симметрия в биологии — это закономерное расположение подобных (одинаковых) частей
тела или форм живого организма, совокупности живых организмов относительно центра или оси
симметрии.
Вопросы к ученикам:
– Вспомните, какие симметрии тела характерны для изученных вами животных. (Лучевая
(радиальная) и двусторонняя.)
Технология ” Микрофон»
– Что такое радиальная (лучевая) симметрия?
– Как она проявляется у животных?
Обсуждение ответов учащихся, формулировка понятия.
Радиальная симметрия — форма симметрии, при которой тело совпадает само с собой при
вращении объекта вокруг определенной точки или прямой. То есть если животное будет
вращаться вокруг этой оси на определенный градус, то она будет совпадать сама с собой. В
радіальносиметричних существ есть верхняя и нижняя части, но правой и левой, передней и
задней нет.
Технология ” Микрофон»
– Что такое двусторонняя симметрия?
– Как она проявляется у животных?
Обсуждение ответов учащихся, формулировка понятия.
Двусторонняя симметрия-это симметрия зеркального отражения, при которой объект имеет
одну плоскость симметрии, относительно которой две его половины зеркально симметричны. У животных
двусторонняя симметрия проявляется в схожести или почти полной идентичности левой и
правой половин тела.
Проектирование изображения на экран
1 — двусторонняя симметрия, 2 — лучевая симметрия
Работа в парах
Задача:
— Приведите примеры животных, которым присуща лучевая и двусторонняя симметрия.
(Один ученик приводит пример животного, которое имеет лучевую симметрию тела, а другой —
двустороннюю, потом-наоборот.)
Вопросы к ученикам:
– У каких животных впервые появилась двусторонняя симметрия тела? (Плоские черви.)
“Мозговой штурм»
– С чем связано формирование различных видов симметрии у животных?
Ожидаемый ответ учеников:
Формирование различных видов симметрии тела связано с определенным типом питания,
характером движения животного и средой обитания.
– Каковы особенности среды обитания и характера движения
променевосиметричних организмов?
Ожидаемый ответ учеников:
Лучевосимметричные формы связаны со средой, однородной по трем
измерениями, да с неподвижным, малоподвижным или пассивным характером движения.
– С чем связано возникновение двусторонней симметрии?
Ожидаемый ответ учеников:
У животных появление двусторонней симметрии тела связано с ползанием по субстрату (по дну
водоема), в связи с чем появляются спинная и брюшная, а также правая и левая
половины тела. В общем, среди животных двусторонняя симметрия более выражена в активно
подвижных форм, чем у сидячих.
Рассказ учителя
У животных с двусторонней симметрией один конец тела становится передним и к нему
смещаются ротовое отверстие и органы чувств, поскольку этот конец первым наталкивается на
источники раздражений. Сюда же перемещается и центр нервной системы — «мозг».
Таким образом формируется главный отдел тела. Главная ось тела проходит от
переднего полюса, где размещено ротовое отверстие, к заднему, где размещен
анус. Поэтому единую плоскость симметрии можно провести вдоль главной оси
тела, которая разделяет его на левую и правую половины.
Технология ” Микрофон»
– Какое значение имеет передвижение в жизни животных?
Передвижение способствует активному отыскиванию пищи и ее захвату. Животным,
способным к быстрому передвижению, легче защищаться от неблагоприятных условий
существование, от разных врагов. Кроме того, благодаря перемещению происходит
расселение вида, захват новых территорий с несколько отличными условиями жизни.
– Какие вы знаете способы передвижения животных? (Плавание, ползание, лазание,
хождение, бег, прыгание, летание, планирование.)
“Мозговой штурм»
– Каковы основные причины выработки у животных различных способов передвижения?
Обсуждение ответов учащихся.
Рассказ учителя
Особенно разнообразны способы передвижения наземных четвероногих животных.
Подавляющее большинство их может не только ходить, но и бегать, прыгать, плавать, некоторые
планерують. У них наблюдаются различные виды ходьбы (аллюра): очень медленный,
быстрый или медленный рысеобразный шаг, быстрая рысь, иноходь, галоп.
Самый медленный вид ходы — это шаг, при котором животные по очереди очень медленно
опираются на три или четыре ноги, вынося одну из них вперед. Так двигаются,
например, черепахи. Неслучайно медлительность их передвижения вошла в поговорку. За
час они проходят примерно 400 м. Но даже среди пресмыкающихся есть животные, которые
передвигаются очень быстро. К ним относятся многие ящерицы — обитатели открытых
пространств (степей, пустынь, полупустынь). Такие ящерицы не ползают на брюхе, а бегают
на вытянутых ногах с высоко поднятым брюхом.
За скорость передвижения некоторые из ящериц получили соответствующие названия: прыткая
ящерица, быстрая ящерица. К скоробегающим относятся агамы, песчаная, такирная и другие
круглоголовки, наземные виды игуан, настоящие ящерицы и др. Для них характерно
передвижение быстрой рысью, а некоторые из них при быстром беге поднимают передние
конечности и двигаются только на задних (некоторые игуаны, южноамериканские ящерицы-
бегуны и тому подобное).
Самым быстрым видом передвижения является галоп. Он характерен для некоторых млекопитающих:
почти всех копытных, хищников, зайцеобразных.
Работа в группах (или парах, если в классе мало учеников)
Задачи для групп:
– Охарактеризовать способы передвижения животных по
плану:
1. Способ передвижения.
2. Примеры животных, способных к такому способу передвижения.
3. Образ жизни животных.
4. Особенности строения животных, связанные со способом передвижения.
I группа-плавание.
II группа-ползание.
III группа-лазание.
IV группа — прыжки.
V группа-летание.
VI группа-планирование.
Проект “Симметрия в биологии”
Тема проекта: Симметрия в биологии
Руководитель: Павлова Т.П. учитель биологии.
Цель: Изучить научно-популярную литературу и исследовать проявление симметрии в растительном и животном мире.
Изучить понятие симметрии;
Проанализировать различные виды источников информации по данной теме;
Рассмотреть виды симметрии, встречающиеся в живом мире;
Выявить межпредметные связи между математикой и биологией;
Объект исследования: симметрия в растительном и животном мире.
Предмет исследования: исследование видов симметрии в растительном и животном мире.
1. Происхождение слова «с имметрия ».
Слово «симметрия» от греческого symmetria ( «соразмерность») в биологии — закономерное расположение подобных частей тела или форм живого организма, совокупности живых организмов относительно центра или оси симметрии.
По преданию термин «симметрия» придумал скульптор Пифагор Регийский, живший в городе Регул. Отклонение от симметрии он определил термином «асимметрия» (греч. α- — «без» и «симметрия») — отсутствие симметрии. Иногда этот термин используется для описания организмов, лишенных симметрии первично.
2. Типы симметрии у животных.
У животных встречаются следующие типы симметрии:
Сферическая симметрия имеет место у радиолярий и солнечников, тела которых сферической формы, а части распределены вокруг центра сферы и отходятот неё. У таких организмов нет ни передней, ни задней, ни боковых частей тела, любая плоскость,
проведённая через центр, делит животное на одинаковые половинки.
При радиальной или лучистой симметрии тело имеет форму короткого или длинного цилиндра либо сосуда с центральной осью, от которого отходят в радиальном порядке части тела. Это кишечнополостные, иглокожие, морские звёзды.
3. Симметрия и растения
Благодаря симметричности в листьях происходит равномерный процесс фотосинтеза и образования органических веществ. Листья многих растений обладают свойством симметричности относительно центральной жилки.
При нарушении симметрии листьев растение не в состоянии полноценно развиваться в результате чего происходит отмирание этих листьев.
4. Симметрия у человека
Тело человека построено по принципу двусторонней симметрии. Каждое полушарие представляет собой почти точное зеркальное отображение другого, однако, физическая симметрия тела и мозга не означает, что правая и левая сторона равноценны во всех отношения.
Очень немногие люди одинаково хорошо владеют обеими руками. Женщины более склонны к леворукости, чем мужчины. У них хорошо развита интуиция, за которую отвечает правое полушарие, но слабее пространственная функция. Среди мужчин много композиторов, художников, что говорит о развитии левого полушария.
Исследования показывают что симметричные особи развиваются в благоприятных условиях, тогда как все случаи асимметрии обычно связаны с нарушениями развития, вызванными вредными воздействиями и другими стрессовыми обстоятельствами для протекания нормального онтогенеза.
Таким образом, симметрия – общее свойство объектов окружающего мира, асимметрия же отражает индивидуальные свойства объектов.
В ходе исследований я выяснил, что человеческому глазу гораздо приятнее смотреть на симметричные вещи, т. к. в переводе симметрия означает «порядок». Я согласен с мнением, что на симметрии держится мир, так как невольно испытывается чувство удовлетворения тем всеобщим порядком, который царит в природе и вокруг нас.
Энциклопедия для детей том 2. М., «Аванта+» 2001.
Смирнова Е.С. Курс наглядной геометрии: Просвещение 2002
Шарыгин И. Ф. Ерганжиева Л.Н Наглядная геометрия- М: Мирос, 1992
Тарасов Л.В Этот удивительный симметричный мир – М: Просвещение, 2001.
Кейлоу П. Принципы эволюции/ Перевод с англ. – М., Мир, 1986.
Вульф Г.В. Симметрия и ее проявления в природе. М., Изд. Отд. Нар. ком. Просвещение, 1991.
Урманцев Ю.А. Симметрия в природе и природа симметрии. М., Мысль, 1974. с. 230.
Шафрановский И.И. Симметрия в природе. – 2-е изд., перераб. – Л.: Недра, 1985. –с. 168.
Презентация “Симметрия в животном мире”
Описание презентации по отдельным слайдам:
Симметрия в животном мире Матюшкин Олег студент 2 курса ГАОУ СПО БТМиАТ
Симметрия(греч) – соразмерность, гармония – согласование частей в рамках целого.
Виды геометрической симметрии: Центральная Осевая Радикальная(поворотная) Билатеральная(зеркальная) Поступательная(метамерия) Поступательно-вращательная(винтовая, спиральная)
Центральная симметрия Это симметрия относительно точки(центр симметрии). Фигура называется симметричной относительно точки “А”, если для каждой точки фигуры симметричная ей точка относительно точки “А” также принадлежит этой фигуре.
Осевая симметрия Фигура называется симметричной относительно прямой “m”, если для каждой точки фигура симметричная ей точка относительно прямой “m” также принадлежит этой фигуре.
Радиальная симметрия Если животное будет вращаться вокруг этой оси на определенный угол, то оно будет отображать само на себя(совпадать само с собой).
Билатеральная (зеркальная) симметрия Это симметрия относительно плоскости, которая будет делить тело на две одинаковые части(правая и левая).
Поступательно-вращательная(винтовая) симметрия Есть симметрия относительно комбинации двух преобразований – поворота и переноса вдоль оси поворота.
Эволюция симметрии животного мира Образ жизни неподвижный. Преобладает центральная симметрия. Жизнь на Земле только зарождалась, и самой идеальной формой для первых обитателей был шар.(центральная симметрия)
Асимметрия верх-низ Появляются органы чувств и разные функции у частей тела. Наблюдается осевая и затем радиальная симметрия. Масса организмов увеличилась. Появилась асимметрия по направлению верх-низ.
Асимметрия перед-зад Породила зеркальную симметрию. В таком виде существуют многие современные животные. У организмов появилась необходимость перемещаться. Появилась асимметрия перед-зад. А вот нарушение симметрии “лево-право” эволюция обошла стороной.
Вывод: Форма симметрии животного связана с его образом жизни и экологическими условиями. На ряду с симметрией присутствует асимметрия. Их сочетание делает наш мир удивительно разнообразным.
Спасибо за внимание!
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Методика обучения математике в основной и средней школе в условиях реализации ФГОС ОО
Курс профессиональной переподготовки
Математика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Номер материала: ДБ-1109112
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Школьников не планируют переводить на удаленку после каникул
Время чтения: 1 минута
Минпросвещения намерено включить проверку иллюстраций в критерии экспертизы учебников
Время чтения: 1 минута
Власти Амурской области предложили продлить каникулы в школах в связи с эпидобстановкой
Время чтения: 2 минуты
В школе в Пермском крае произошла стрельба
Время чтения: 1 минута
Фальков поручил проверить знания студентов после нерабочих дней
Время чтения: 1 минута
Минобразования Кузбасса рекомендовало техникумам и школам уйти на каникулы до 7 ноября
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.