какая симметрия у рыб

Почему животные симметричны?

Приблизительно 75000 человек на Земле обладают зеркальным расположением внутренних органов – сердце у них располагается справа, а печень слева. Это называется транспозицией внутренних органов, объясняется разными факторами, не передается по наследству и никак не мешает жизни этих людей.

Как видите, природа может запросто отразить нас, словно в зеркале, и ничего особо не поменяется. Ну а внешне и отражать ничего не надо, ведь люди, как и почти все остальные животные, обладают практически идеальной внешней зеркальной симметрией. Ее еще называют билатеральной.

Но зачем нужна эта симметрия? Действительно, у высших животных все органы обладают узкой специализацией: руки, ноги, голова, хвост – все они выполняют разные функции. Отсюда понятно, что верхняя и нижняя, передняя и задняя части туловища должны отличаться. Однако, несмотря на все это, левая и правая стороны тела абсолютно идентичны, как будто природа забыла придумать, с чем будет лучше справляться левая сторона, а с чем – правая. Или дело в другом?

Ответ довольно прост. Билатеральная симметрия – это, можно сказать, рудимент, особенность, которая передалась нам от наших предков, но при этом не мешала дальнейшей эволюции и осталась, хотя особо сильно мы в ней не нуждаемся.

Давайте перенесемся на 4 миллиарда лет назад. На заре возникновения жизни на Земле, когда все живые организмы были еще одноклеточными, самой идеальной формой для них был шар. Это диктовалось тем, что взаимодействовать с окружающей средой им приходилось во всех направлениях, ни одно из которых особо не выделялось, отсюда и такая форма. То есть тела были сферически симметричны: как их ни поворачивай, они похожи сами на себя. К тому же шар, при заданном объеме, обладает минимальной площадью поверхности, что достаточно экономно и практично.

Но в процессе эволюции организмы усложнялись и увеличивали свою массу. И вот тут вступила в действие гравитация! Из-за нее у живых существ появилась асимметрия по направлению верх – низ. Сверху теперь располагались преимущественно органы чувств, рот. Внизу – средства передвижения. Но осталась симметрия по окружности – радиальная. Можно было вращать тело вокруг вертикальной оси, и ничего не менялось.

Следующий виток эволюции начался, когда организмы поняли, что неплохо было бы перемещаться. Например, чтобы есть друг друга. Тогда появились хищники и жертвы. Тем и другим понадобились скорость и внимание: одним – чтобы догонять, другим – чтобы убегать. Так и появилась асимметрия по направлению перед – зад. Спереди расположились органы восприятия, мозги, рот – в общем, самое важное. Сзади – все остальное.

А вот симметрию между левой и правой сторонами эволюция не затронула. Эта симметрия эволюции никак не мешала, наоборот, она дублировала некоторые органы, и это было даже полезно. Например, два уха нужно, чтобы по задержке сигнала определять, откуда пришел звук. Два глаза необходимо для бинокулярного, объемного зрения. Даже ноздрей нужно две! Хотя, казалось бы, мы можем обойтись и одной. Дело в том, что почти всегда воздух через одну ноздрю движется медленней, чем через другую. Благодаря этому мы можем почувствовать запахи, которым для восприятия нами требуется немного больше времени, чем обычно. Таким образом, две ноздри расширяют диапазон доступных нам ароматов.

Что касается асимметрии внутренних органов, то она появилась из-за их чрезмерного усложнения. Заметьте, это проявляется только в пищеварительной системе – вы только представьте, что вы едите! Для переваривания всего этого нужен целый парк органов! И это чудо, что они хоть как-то поместились в организме, пусть даже несимметрично. И в кровеносной системе то же: сердце смещено из-за возникновения второго круга кровообращения. Если посмотреть на животных попроще (червяков, насекомых, рыб), то мы увидим, что у них внутренние органы абсолютно симметричны.

Другие виды симметрии

Кстати, и другие виды симметрии в природе тоже продиктованы взаимодействием с окружающей средой.

Существует, например, радиальная симметрия, когда тело, повернутое вокруг определенной оси на некий угол, повторяет само себя. Такой симметрией обладают морские звезды, большинство цветов, деревья. Как правило, продиктована она тем же – специализацией по одному направлению (верх – низ), так как по остальным направлениям взаимодействие с окружающей средой абсолютно одинаково. Цветы, которые растут просто вверх, радиально симметричны, а растущие вбок (орхидея, львиный зев) теряют симметрию перед – зад и становятся только зеркально симметричны. Листья, как правило, растут вбок, им радиальная симметрия не нужна, поэтому они симметричны только зеркально.

Конечно, здесь бывают исключения. Но, как говорит великий Шерлок Холмс, это исключения, но только подтверждающие правило! Например, манящий краб, камбала.

Раз мы говорим о симметрии, надо обсудить пчелиные соты. Они кажутся парадоксальным явлением, каким-то чудом природы. Действительно, как пчелам интуитивно удается создать такие стройные ряды одинаковых шестиугольников? Человек не может нормально шестиугольник нарисовать, а тут пчелы! Да и почему соты шестиугольные, а не квадратные, например?

Соты необходимы для хранения меда, яиц, куколок. Их нужно много, они должны быть одинаковы и просты. Существует не так много фигур, которыми можно замостить некую площадь без зазоров, а именно три: треугольник, квадрат и шестиугольник. И вот тут кроется главный секрет. Если взять три этих фигуры одинаковой площади, то наименьший периметр будет у шестиугольника! Значит, при построении именно шестиугольных сот строительного материала на них будет уходить максимально мало. Так что шестиугольность сот – результат хладнокровной оптимизации, достигнутый в процессе эволюции.

А как обстоят дела с симметрией в неживой природе? Возьмем снежинки. Это тот же самый снег, маленький кусочек льда, но какой удивительной формы, и каждый раз неповторимой! Снежинка образуется так. На начальном этапе молекулы воды соединяются друг с другом по три штуки и образуют шестиугольник. Потом на края шестиугольника начинают нарастать еще слои льда, причем со всех сторон одинаково. Правда, этот процесс роста идет с разной скоростью, то быстрее, то медленее. Поэтому и снежинки всегда получаются разными и двух абсолютно одинаковых вы не найдете.

Да и вообще, в неживой природе практически всегда так: если есть симметрия, то, скорей всего, из-за симметричности кристаллической решетки.

Источник

ГДЗ биология 7 класс Константинов, Бабенко Вентана-Граф Задание: Подведем итоги Стр 59

Выполните задания

№ 1. Дайте сравнительную характеристику двух подцарств — Одноклеточные и Многоклеточные.

№ 2. Объясните, какое влияние оказывают среды обитания на образ жизни многоклеточных животных.

Любые компоненты или свойства среды обитания, которые оказывают влияние на организмы, называются экологическими факторами. Это тепло, свет, ветер, концентрация солей в почве или в воде, наличие врагов, достаточное количество пищи, возбудители болезней и т.д.

Например, обитатели водной среды, несмотря на различия в образе жизни, приспособились к главным особенностям своей среды (теплопроводность, плотность, способность растворять газы и соли). Представители кишечнополостных, которые ведут прикрепленный образ жизни, могут улавливать добычу при помощи щупальцев. Медузы, плавающие свободно в толще воды, охотятся и захватывают добычу щупальцами, на которых расположены стрекательные клетки.

У обитателей наземно-воздушной среды имеются специальные разнообразные приспособления, которые связаны с обеспечением их водой. У животных это особое строение тела, наличие покровов, способность к миграциям по причине поиска водопоя или во избежание особо засушливых условий.

Почвенные животные приспособились к обитанию в условиях, когда объём мелких полостей в почве составляет и 70%, и 20%, ощущается недостаток воздуха и воды.

№ 3. Объясните значение понятия «раздражимость». Какова роль этого явления в жизни кишечнополостных?

Понятие «раздражимость» подразумевает собой способность живых клеток, тканей или целого живого организма реагировать на какое-то воздействие факторов внешней или внутренней среды изменением своих физиологических и физико-химических свойств. Благодаря наличию у кишечнополостных диффузной нервной системы в результате раздражения по их телу распространяется возбуждение, которое провоцирует сокращение кожно-мускульных клеток. Такой ответ на раздражение, который осуществляется посредством нервной системы, имеет название «рефлекс».

№ 4. Охарактеризуйте признаки, указывающие на принадлежность представителей типа Кишечнополостные к низшим многоклеточным животным.

Кишечнополостные – это низшие многоклеточные свободноживущие животные, у которых отсутствуют настоящие ткани и органы. Их тело состоит из цельного мешка – полости, которая открывается наружу ротовым отверстием, окруженным щупальцами, и двух слоев клеток – эктодермы и энтодермы.

У них лучевая симметрия тела, нервная система диффузного типа и представлена звездчатыми нервными клетками, которые соединяются между собой длинными отростками и образуют рассеянное нервное сплетение (сеть). Для защиты от врагов и захвата добычи у них есть щупальца, на которых расположены стрекательные клетки.

№ 5. Охарактеризуйте основные признаки усложнения организации кишечнополостных по сравнению с простейшими.

По сравнению с простейшими у кишечнополостных есть кишечная полость, нервная система диффузного типа, представленная звездчатыми нервным клетками. Их тело образовано двумя слоями клеток: наружным – эктодермой и внутренним – эктодермой. Также имеется прослойка – студенистая неклеточная мезоглея.

Также подтверждением усложнением организации кишечнополостных по сравнению с простейшими является наличие у первых лучевой симметрии тела, стрекательных клеток, которые служат для захвата добычи и защиты от нападений врагов, половой системы, рефлекса (раздражимости).

№ 6. Опишите механизм рефлекса у кишечнополостных.

Благодаря тому, что кишечнополостные обладают зачатками нервной системы, они могут реагировать на внешние раздражители. У них можно выделить два типа рефлекса: пищедобывающий и защитный. Например, если уколоть гидру чем-то острым, можно спровоцировать возникновение возбуждения в нервных клетках. Далее сигнал от нервной клетки обрабатывается и поступает по нервной сети в эпителиально-мускульные (кожно-мускульные) клетки. Под воздействием сигнала происходит сокращение кожно-мускульных клеток, и гидра сжимается в комок. Это и есть ответная реакция организма (рефлекс) гидры.

№ 7. Поясните на примере кишечнополостных процесс чередования жизненных форм в жизненном цикле.

Жизненный цикл кишечнополостных достаточно сложен. В нем происходит чередование поколений – полипа и медузы. Полипы – неподвижная или малоподвижная форма. Они живут дольше, образуют целые колонии из сотен и даже тысяч особей и дают начало медузам. Медузы – свободноплавающие формы, которые производят полипы.

Таким образом, в жизненном цикле кишечнополостных происходит правильная смена донного, сидячего и размножающегося вегетативно с поколением свободноплавающих – одиночными медузами, которые размножаются половым путем и находятся в более разнообразных и сложных условиях обитания.

№ 8. Опишите роль кишечнополостных в природе.

Кишечнополостные обитают повсеместно. Это и пресноводные водоемы, и глубины и поверхности океанов, и полярные области, и тропики, и даже грунты. Кишечнополостные представляют собой важнейшее звено в цепях питания Мирового океана. Они регулируют численность ракообразных и рыб, участвуя в образовании биоценозов морей, а также повышают биологическую продуктивность водоемов.

Являются кишечнополостные и сами ценной пищей для морских черепах и некоторых рыб. Также они и природные фильтраторы, так как в больших количествах поглощают взвешенную органику и тем самым очищают морские воды.

В природе кишечнополостные являются и участниками симбионтов с другими организмами. Например, актиния и рак-отшельник или актиния и рыба-клоун. А вот колониальные полипы на мелководье тропических морей могут образовывать коралловые рифы. Коралловые рифы служат местом обитания водорослей-симбионтов, мелких рыб и т.д.

Стр. 59. Какие утверждения верны?

№ 1. Из современных форм кишечнополостные — самые древние и просто организованные многоклеточные животные.

№ 2. Кишечнополостные существуют в природе только как одиночные формы.

№ 3. Для кишечнополостных характерна двусторонняя симметрия.

№ 4. Размножаются кишечнополостные бесполым и половым путём.

№ 5. Гидра реагирует на раздражители благодаря наличию нервных клеток.

№ 6. Рефлексы у большинства многоклеточных безусловные.

Стр. 59. Выберите все правильные ответы

№ 1. Медуза является преобладающей жизненной формой в группе:

в) сцифоидные;

г) коралловые полипы.

Ответ: в.

№ 2. Большинство видов класса Гидроидные существуют в форме:

а) полипов;

б) медуз;

Ответ: а, б.

№ 3. Гидра – примитивное многоклеточное животное, которое:

а) не способно размножаться половым путем;

б) не способно восстанавливать поврежденные или утраченные части тела;

в) не имеет органов дыхания;

г) имеет клетки, захватывающие пищу ложноножками.

Ответ: в, г.

№ 4. Коралловые полипы – группа, включающая в основном колониальные формы кишечнополостных, которые:

а) ведут сидячий образ жизни;

б) имеют известковый скелет;

в) могут ползать по грунту;

г) образуют коралловые рифы и острова.

Ответ: а, б, г.

Стр. 60. Вопросы для обсуждения

№ 1. Какие жизненные формы имеются у гидроидных и у сцифоидных медуз? Чем они различаются?

У гидроидных и сцифоидных медуз присутствует две жизненные формы – полипы и медузы. Полипы ведут прикрепленный, либо малоподвижный образ жизни, тогда как медузы – свободноплавающие в толще воды организмы. Полипы в свою очередь дают начало медузам, а медузы – производят полипы. Таким образом, происходит чередование поколений в течение жизненного цикла гидроидных и сцифоидных медуз.

Однако в жизненном цикле гидроидных преобладают полипы, которые живут дольше и нередко образуют колонии из сотен и даже тысяч особей. Медузы живут одиночно, принимая участие в половом размножении и расселении. В жизненном цикле сцифоидных преобладают медузы, а полипы не образуют колоний. Возникшие в результате почкования маленькие полипы просто отделяются от материнской особи и ведут уже самостоятельный образ жизни. В дальнейшем от каждого полипа по одному отделяются диски, которые и представляют собой маленьких медуз с изрезанными краями – эфиры.

№ 2. От каких организмов произошли кишечнополостные и на основании чего мы можем это утверждать?

Кишечнополостные являются одной из древнейших групп многоклеточных животных, которые ведут водный образ жизни и встречаются во всех морях и пресноводных водоемах. Произошли они от первых примитивных многоклеточных организмов, у которых тело состояло из двух типов клеток – пищеварительных, которые способны образовывать ложноножки, и двигательных со жгутиками. Об этом свидетельствует, например, примитивное двуслойное строение кишечнополостных, наличие внутриклеточного пищеварения, малое разнообразие клеток, которые образуют их тело. А вот предки кишечнополостных взяли свое начало от древних колониальных одноклеточных организмов.

№ 3. Влияет ли хозяйственная деятельность человека на жизнь простейших и кишечнополостных? Ответ поясните.

Иссушая болота, выкашивая леса и луга, уничтожая естественные обитания простейших и кишечнополостных, человека создает негативные условия для их природного обитания. Сокращение численности представителей этих групп ведет к нарушению пищевой цепочки, а значит, и к непоправимым последствиям для всего животного мира.

Некоторые представители кишечнополостных являются объектами промысла человека. Например, медуз используют для приготовления изысканных блюд в Японии и Китае. Коралловые полипы служат материалом для изготовления украшений, предметов искусства и интерьера. Из красных и черных кораллов изготавливают дорогие ювелирные изделия.

Многие простейшие и кишечнополостные вылавливаются для проведения лабораторных исследований, биологических опытов. Значительное уменьшение суммарной массы этих живых организмов через несколько десятков лет негативно отразится на численности популяций огромного числа видов морских животных, например, рыб.

Стр. 60. Темы проектов

№ 1. Возникновение коралловых рифов и островов.

Коралловые рифы представляют собой известковые органогенные геологические структуры. В образовании коралловых рифов и островов главную роль играют твердые коралловые полипы и продукты их разрушения. Несмотря на то, что такие полипы встречаются во всевозможных глубинах и распространены в морях всех поясов, от нижних границ отливов и до громадных океанических глубин, их массовое развитие ограничено относительно узкими вертикальными и горизонтальными пределами.

Процесс формирования коралловых построек интересовал зоологов и геологов уже давно. И в свое время было предложено несколько версий, поясняющих данное действие. Первая из них, предложенная Ч. Дарвином, гласила, что первой стадией образования рифов и коралловых островов является окаймляющий береговой риф. Его кораллы используют в качестве опоры или субстрата. А если условия благоприятны, то активному развитию кораллов ничто не препятствует. Участки рифа, которые находятся вне воды, погибают. А вот с морской стороны риф продолжает нарастать и увеличиваться.

Были еще версии, которые выдвигались позже, но опирались в основном на вулканическую деятельность в земной коре, либо привязанные к потеплениям и похолоданиям в климате Земли. Но они имели слабую доказательность.

Основанием для образования коралловых рифов и островов являются твердые горные породы – прибережья островов и материков, подводные горы. Могут возникать они и на дне, который покрыт илом, но если на его поверхностях есть камни, раковины, либо куски пемзы, к которым могут крепиться кораллы. По мере роста кораллов и увеличения тяжести колонии полипов, которые сидят на куске пемзы, основание ее вдавливается в ил все глубже и глубже. А на верхних частях ее продолжают успешно расти и размножаться коралловые полипы. Достигая основанием плотного грунта, молодой риф получает прочный фундамент, опираясь на который может увеличиваться в размерах и далее.

№ 2. Особенности жизнедеятельности кишечнополостных.

Кишечнополостные являются многоклеточными организмами. Разные их представители передвигаются по-разному. Например, гидры двигаются благодаря сокращению отростков кожно-мускульных клеток на своем теле. Одиночные полипы актинии, как и другие коралловые полипы, имеют в своем строении настоящую мышечную ткань, которая позволяет им переползать из одного места в другое, сокращая мышцы подошвы. А вот для медуз характерным является реактивное движение. Сокращая колокол, медуза может с огромной силой выталкивать воду, образуя толчок, при помощи которого она и передвигается.

По типу питания кишечнополостные гетеротрофы, хищники. Мелкие представители питаются небольшими беспозвоночными организмами, а крупные – дополнительно еще и беспозвоночными. Добычу они заглатывают целиком, предварительно захватывая ее щупальцами и через ротовое отверстие. Непереваренные остатки выходят обратно также через рот.

Дышат кишечнополостные кислородом, который растворен в воде. Газообмен осуществляется через всю поверхность тела. Нервная система состоит из нейронов, которые располагаются под кожно-мускульными клетками и образуют нервное сплетение, соединяясь друг с другом своими отростками. Благодаря такому строению кишечнополостные могут воспринимать раздражение извне, реагируя на них рефлексами. Например, полипам присущи только простые рефлексы, а у медуз есть даже светочувствительные органы и органы равновесия. Размножаются кишечнополостные бесполым (почкованием) и половым путем.

№ 3. Роль кишечнополостных в природе.

Кишечнополостные – это важное звено в пищевой цепочке водоемов. Они не только регулируют численность ракообразных и рыб, но и являются сами ценной пищей для многих обитателей этой среды.

Также кишечнополостные поглощают морскую воду вместе с взвешенной органикой, тем самым очищая водоем от органических веществ. А вот полип актиния питается водорослями, бактериями и простейшими организмами, а потому выполняет роль природного фильтрата.

Некоторые кишечнополостные ведут симбиотический образ жизни. Они поселяются на подвижных водных животных и приносят пользу другим организмам, одновременно получая пользу и для себя. Пример такого симбиоза – актиния и рак-отшельник.

Такие представители кишечнополостных, как коралловые полипы, образуют рифы, а иногда и атоллы – целые острова, которые приставляют собой необычные и особые виды экосистем. Частички отмерших кораллов формируют известковые горные породы.

Глава 5

Типы Плоские черви, Круглые черви, Кольчатые черви

Источник

Проект «Симметрия в биологии»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

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.

Источник