Información

Simetría en biología

Simetría en biología


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Me parece un hecho curioso que todos los organismos en los que puedo pensar exhiben alguna simetría definida a gran escala (mucho más grande que las moléculas) y, en particular, simetría especular. Dado que está tan extendido, imagino que hay una razón profunda para ello. Una cosa que me viene a la mente es que la codificación podría requerir menos genoma. ¿Existen tales razones?


Tipos de simetría: 3 tipos | Reino animal

En este tipo de simetría, el cuerpo del individuo puede dividirse en mitades similares por cualquier plano que pase por el centro, p. Ej. Volvox, algunas esponjas y algunos corales.

Escribe # 2. Simetría radial:

En este tipo de simetría, el cuerpo del individuo se divide en mitades iguales por cualquier plano que pase por el centro de arriba a abajo.

El tipo de simetría se encuentra en algunas esponjas (Sycon), cnidarios (por ejemplo, Hydra jelly) y equinodermos (por ejemplo, estrellas de mar). Cuando el cuerpo se puede dividir en dos mitades similares por uno o dos planos verticales solamente, la simetría radial se llama simetría birradial. Está presente en las anémonas de mar.

Escribe # 3. Simetría bilateral:

En este tipo de simetría, el cuerpo se puede dividir en dos mitades iguales por un solo plano solo porque los órganos corporales importantes están emparejados y se encuentran en los dos lados de un eje central. La simetría bilateral se encuentra en muchos invertebrados y todos los vertebrados.

I. Los lados derecho e izquierdo del cuerpo se denominan lados laterales. El lado del cuerpo que se mantiene hacia adelante durante la locomoción se denomina lado ante & shyrior y el opuesto se llama lado posterior. La superficie posterior o superior se denomina dorsal y la superficie inferior (hacia el sustrato) se denomina ventral (Lventerbelly).

ii. La parte de un tejido, órgano, etc. que está más cerca del punto de unión u origen se conoce como extremo proximal. Por ejemplo, la parte superior del brazo es el extremo proximal y tímido de la extremidad anterior. La parte de un tejido, órgano, extremidad, etc. que está más alejada del punto de unión u origen se denomina extremo distal. Por ejemplo, los dedos están en el extremo distal de la extremidad anterior.

iii. Planos anatómicos corporales.

El cuerpo del animal se puede cortar a lo largo de tres planos (transversal, horizontal y vertical) para examinar su estructura interna. Una sección vertical que pasa por la línea media del cuerpo se conoce como sección sagital.


Introducción

La simetría es un patrón frecuente en la naturaleza, a menudo percibido como una fuente de belleza, y también es una propiedad destacada de los planes corporales de los animales. El concepto de plan corporal se puede definir como un algoritmo de organización de patrones ontogenéticos, gracias al cual el cuerpo se desarrolla en un orden específico. Las dos principales simetrías que se pueden observar en el plano corporal del animal son la radial y la bilateral (para una descripción de las diversas simetrías básicas de los animales, ver [1, 2]). Los patrones biológicos simétricos encantan a la mente humana, pero falta una explicación completa de la simetría en biología. Se piensa que la simetría que aparece en los niveles organizativos altos, como en organismos grandes como los animales, es una consecuencia importante de la contingencia histórica (filogenética) [3], y se debe más al azar que a la necesidad [4]. Desafío estos puntos de vista proponiendo que la simetría animal está formada principalmente por fuerzas mecánicas y, como tal, es un patrón necesario en la evolución animal. En este artículo, los factores que dan forma directamente a los patrones biológicos se denominarán causas directas o próximas, mientras que los factores que dan una ventaja selectiva a la forma dada, es decir, explican para qué sirve esa forma, se denominarán indirectos o causas últimas.

Ahora se reconoce ampliamente que la evolución de la forma animal se debe principalmente a los cambios en los genes reguladores del genoma [3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]. Estos actúan de manera coordinada, en redes organizadas jerárquicamente llamadas redes reguladoras de genes (GRN) [6,7,8,9]. Los GRN determinan qué genes codificadores de proteínas se transcribirán, cuándo y en qué lugar del cuerpo se producirá esta transcripción y qué cantidad de producto génico se generará. Los GRN son modulares [6, 7, 8, 9] y consisten en subsistemas que son mosaicos en términos de edad evolutiva y relaciones filogenéticas [2, 8], por lo tanto, los GRN son considerados como sistemas de mosaico histórica, estructural y funcionalmente [8 ]. En este punto de vista, en términos de programas genéticos, la diferencia entre el establecimiento de las características geométricas básicas del plan corporal, la especificación de los campos progenitores para los órganos en desarrollo y la formación de detalles a nivel de tejido, es solo una diferencia en el tiempo. de módulos GRN activados posteriormente. De acuerdo con estas propiedades generales y básicas de los GRN, recientemente se ha propuesto que la determinación de las simetrías en diversos niveles del plan corporal también debe ser considerada como una cuestión de una sincronización diferente, no como la manifestación de una relación jerárquica real. [2, 13] (la jerarquía se define aquí como la capacidad de un subprograma para controlar directamente o sobrescribir otro subprograma). Desde este punto de vista, se puede decir que la simetría general del plan corporal no es la única simetría del animal, ya que las simetrías de las partes menores del cuerpo también deben tenerse en cuenta cuando se habla de simetría del plan corporal.

En cuanto a las propiedades de simetría del cuerpo animal, se puede observar que la simetría radial general de los cnidarios se combina con la simetría bilateral a nivel regional (como la de la ropalia, los brazos manubrios, las bolsas gástricas y la faringe en los pólipos antozoarios). ) y, de manera similar, la simetría corporal bilateral general de las bilaterales se combina con la simetría radial regional (como la de los globos oculares y los tubos biológicos de los sistemas de conducción circulatorio, respiratorio, urogenital y glandular). Así, basándose en consideraciones teóricas sobre el funcionamiento de los GRN descritos anteriormente, se ha sugerido que el cuerpo animal puede ser considerado como un sistema flexible en términos de simetría, capaz de construir simetría bilateral o radial [2, 13]. se manifestaron en el plan general del cuerpo o en estructuras infraindividuales. También se ha propuesto que las principales causas de la existencia de estructuras simétricas son las limitaciones funcionales, dado que la simetría de las estructuras anatómicas está asociada con una fuerte funcionalidad [2].

Los GRN funcionan incrustados en un sistema que implica el intercambio dinámico de información molecular accionado a través de la formación de gradientes de morfógenos y contactos entre la superficie y la célula. Los morfógenos son moléculas difusibles que gobiernan la formación de patrones de tejidos durante la morfogénesis. Se han caracterizado varios morfógenos que son responsables de la formación del cuerpo simétrico, como Wnt y la proteína morfogenética ósea (BMP), (para una descripción general de los morfógenos, consulte [2] y las referencias en el mismo). Sorprendentemente, el modelado matemático ha sugerido que simplemente mediante el acoplamiento de dos vías de señalización que actúan en la morfogénesis epitelial, bajo ciertos parámetros, el proceso "automáticamente" conduce a la formación de planes corporales muy básicos con simetría radial o bilateral [14] (ver también [1] ). Esto indica que la organización molecular básica requerida para construir cualquiera de las dos simetrías es relativamente simple.

Sin embargo, el crecimiento es un proceso mecánico y, si bien el papel de los morfógenos es indiscutible, no se puede esperar que actúen solos [15,16,17,18]. En pocas palabras, los genes y los GRN no lo son todo. Esta visión reduccionista ignora el hecho importante de que los organismos vivos también funcionan en un entorno donde las leyes de la física son tan válidas como en el mundo no vivo, por lo que están bajo la influencia de los mismos principios arquitectónicos básicos (descritos por el leyes fundamentales de la física) que dan forma al mundo natural no viviente [19]. Por lo tanto, rastrear todo hasta las moléculas mientras se buscan las causas últimas de los procesos biológicos puede ser engañoso porque este tipo de enfoque omite otros factores sin los cuales los sistemas moleculares no podrían funcionar correctamente. Los genes constituyen el plan para construir el cuerpo, pero las moléculas solo pueden actuar en un conjunto apropiado de circunstancias físicas. Dado que los morfógenos actúan en una entidad física - el tejido en desarrollo -, la morfogénesis tisular debe considerarse como un proceso que está bajo control genético pero que también ocurre por la acción de fuerzas mecánicas [15,16,17,18,19,20,21 , 22,23,24,25,26]. Las fuerzas mecánicas, en contraste con los efectos locales, también pueden actuar globalmente, lo que puede ser importante mientras los órganos se desarrollan para alcanzar sus tamaños y formas correctos [16]. Dado que las células están interconectadas, la proliferación celular y los cambios de forma afectan potencialmente a todo el tejido u órgano, induciendo estrés mecánico, incluso cuando son fenómenos locales [16]. Además, el entorno físico puede funcionar no solo como la matriz en la que se producen los procesos biológicos, sino que también puede ser el factor rector que impulsa a las moléculas y células a actuar tanto durante la formación de un tejido determinado como durante el funcionamiento de la estructura anatómica. (ver también [15, 20, 23, 27, 28, 29]). Sugiero que en el caso de la mayoría de las estructuras biológicas simétricas esto es exactamente lo que sucede. La simetría es una respuesta en la geometría de la "materia viva" a las fuerzas físicas.


Otras formas de simetría

Si bien hay ejemplos de objetos que exhiben más de un tipo de simetría (por ejemplo, una estrella de seis puntas exhibe seis líneas de reflexión y un punto de rotación de 6 veces), hay algunos objetos y patrones que son invariantes solo bajo dos transformaciones. hecho al mismo tiempo.

Rotación incorrecta = Reflexión + Rotación

Un antiprisma pentagonal con bordes direccionales es invariante bajo una rotación inadecuada (en el ejemplo anterior, rotación en una décima de círculo y reflejada en un plano horizontal).

Reflexión de planeo = Traducción + Reflexión

Un patrón de huella como el ejemplo anterior, si se extiende hasta el infinito en cualquier dirección, es invariante bajo la reflexión de deslizamiento (una traslación combinada con una reflexión).

Rotación del tornillo = Traducción + Rotación

Una hélice hecha de tetraedros, si se extiende hasta el infinito en cualquier dirección, es invariante bajo la rotación del tornillo (en este ejemplo, una traslación combinada con una rotación de 131,8 grados).


Opciones de acceso

Comprar un solo artículo

Acceso instantáneo al PDF del artículo completo.

El cálculo de impuestos se finalizará durante el pago.

Suscribirse a la revista

Acceso en línea inmediato a todos los números a partir de 2019. La suscripción se renovará automáticamente anualmente.

El cálculo de impuestos se finalizará durante el pago.


Ejemplos de simetría bilateral

La simetría bilateral es la forma más común de simetría y se puede ver en todo el Reino Animal. Cualquier organismo con una izquierda y una derecha, un frente y un dorso distintivos, y la cabeza y la cola / abajo muestra una simetría bilateral.

Ejemplos de animales que muestran simetría bilateral incluyen humanos y otros vertebrados, insectos, arañas, crustáceos, caracoles, arañas, pulpos, estrellas de mar, almejas, gusanos planos, gusanos comunes y la etapa larvaria de los erizos de mar.


La simetría radial es la disposición de las partes del cuerpo alrededor de un eje central, como los rayos del sol o las piezas de un pastel. Los animales de simetría radial tienen superficies superior e inferior, pero no tienen lados derecho e izquierdo, ni anverso ni reverso. Las dos mitades de un animal radialmente simétrico pueden describirse como el lado con boca (& ldquooral side & rdquo) y el lado sin boca (& ldquoaboral side & rdquo). Esta forma de simetría marca los planes corporales de los animales en los phyla Ctenophora (medusas de peine) y Cnidaria (corales, anémonas de mar y otras medusas). La simetría radial permite que estas criaturas marinas, que pueden ser sedentarias o solo capaces de moverse lentamente o flotar, experimenten el medio ambiente por igual desde todas las direcciones.

Figura ( PageIndex <1> ): Simetría radial: Algunos organismos, como las anémonas de mar (filo Cnidaria), tienen simetría radial.


Tu recomendación ha sido enviada a tu bibliotecario.

  • Autor (es): A.F. Ramos 1 G.C.P. Innocentini 1 F.M. Falsificador 2 J.E.M. Hornos 1
    • Ver afiliaciones
  • Afiliaciones: 1: Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, Brasil
    2: Instituto de Matemática e Estatística, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil
  • Los modelos matemáticos, como instrumentos para comprender el funcionamiento de la naturaleza, son una herramienta tradicional de la física, pero también desempeñan un papel cada vez más importante en la biología, en la descripción de procesos fundamentales y de sistemas complejos. En esta revisión, los autores discuten dos ejemplos de la aplicación de métodos teóricos grupales, que constituyen la disciplina matemática para una descripción cuantitativa de la idea de simetría, a la genética. El primero aparece, en la forma de una simetría pseudo-ortogonal (como Lorentz), en el modelado estocástico de lo que puede considerarse como el ejemplo más simple posible de una red genética y, con suerte, un bloque de construcción para otras más complicadas: una gen único que interactúa con uno mismo o regulado externamente con solo dos estados posibles: "encendido" y "apagado". El segundo es el enfoque algebraico de la evolución del código genético, según el cual el código actual resulta de un proceso dinámico de ruptura de simetría, que comienza desde un estado inicial de simetría completa y termina en el estado final de baja simetría actualmente observado. En ambos casos, la simetría juega un papel decisivo: en el primero, es un rasgo característico de la dinámica del cambio genético y su decaimiento al equilibrio, mientras que en el segundo, proporciona las pautas para la evolución de las reglas de codificación.


    Simetría (biología)

    Simetría en biología se trata de la forma general del cuerpo y sus partes. Los planos corporales de la mayoría de los organismos multicelulares tienen alguna forma de simetría, simetría radial, simetría bilateral o simetría esférica. Algunos no tienen simetría y son asimétrico.

    En la naturaleza y la biología, la simetría es aproximada. Por ejemplo, las hojas de las plantas, que son más o menos simétricas, rara vez coincidirán exactamente cuando se pliegan por la mitad.

    Hay tres formas básicas:

    • Simetría radial: El organismo parece un pastel. Este pastel se puede cortar en trozos aproximadamente idénticos.
    • Simetría bilateral: Hay un eje a ambos lados del eje, el organismo se ve aproximadamente igual.
    • Simetría esférica: Si el organismo se corta por el centro, las partes resultantes tienen el mismo aspecto.

    En la naturaleza y la biología, la simetría es aproximada. Por ejemplo, las hojas de las plantas, aunque se consideran simétricas, rara vez coincidirán exactamente cuando se pliegan por la mitad.

    Los patrones en las alas de las mariposas son un ejemplo de simetría bilateral.


    Simetría en Biología - Biología

    Simetría en biología es la distribución equilibrada de partes o formas del cuerpo duplicadas. Los planes corporales de la mayoría de los organismos multicelulares exhiben alguna forma de simetría, ya sea radial simetría o simetría bilateral o & quotspherical.
    Artículo completo >>>

    Simetría generalmente transmite dos significados principales. El primero es un sentido impreciso de proporcionalidad y equilibrio armoniosos o estéticamente agradables a cada lado de un eje, de modo que refleje la belleza o la perfección. Los.
    Artículo completo >>>

    Artículo de la enciclopedia sobre bilateral simetría. Información sobre bilateral simetría en Columbia Encyclopedia, Computer Desktop Encyclopedia, diccionario de computación.
    Artículo completo >>>

    Definicion de bilateral simetría del Diccionario en línea Merriam-Webster con pronunciaciones de audio, diccionario de sinónimos, palabra del día y juegos de palabras.
    Artículo completo >>>

    Animales que tienen Bilateral Simetría . hay una variedad de conchas con Bilateral Simetría. . simetría este cangrejo raro se ha basado en tu trabajo.
    Artículo completo >>>

    Las mujeres tienen más orgasmos durante las relaciones sexuales con hombres que son más simétricos. . Bilateral simetría es tan frecuente en el reino animal que muchos científicos.
    Artículo completo >>>

    Definicion de bilateral simetría en el Diccionario en línea. El significado de bilateral simetría. . Bilateral simetría es una característica de los animales que lo son.
    Artículo completo >>>

    (Redirigido desde Bilateral simetría) Salta a: . Bilateral Simetría: tiene un solo plano a lo largo del longitudinal. exposición bilateral simetría. .
    Artículo completo >>>

    . exhibición de especies bilateral simetría, aunque, y Finnerty. mecanismo para generar bilateral simetría (para que esto suceda. bilateral simetría. .
    Artículo completo >>>

    Por ejemplo, cada una de las siguientes figuras muestra bilateral simetría:. El contorno del escudo tiene bilateral simetría, pero el escudo no - el.
    Artículo completo >>>

    Minutos desviaciones de bilateral simetría también proporcionan una herramienta atractiva para. Salidas desde bilateral simetría tienden a caer en una de dos categorías. .
    Artículo completo >>>

    Aspectos destacados del libro 'Simetría'- Una nueva forma de ver el mundo. . Movimiento hacia adelante: Bilateral Simetría. Imperfecto Bilateral Simetría .
    Artículo completo >>>

    Aspectos destacados del libro 'Simetría'- Una nueva forma de ver el mundo. . Por esta razón bilateral simetría también se llama espejo simetría. .
    Artículo completo >>>


    Ver el vídeo: The science of symmetry - Colm Kelleher (Mayo 2022).