Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.
Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar
um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að
svara öllum spurningum.
Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að
svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki
nægileg deili á sér.
Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.
Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!
Eru til ólíkar tegundir af samhverfu hjá dýrum? Hvort voru elstu þekktu gerðir dýra samhverf eða ósamhverf? Hvaða áhugaverðu undantekningar eru frá samhverfum dýrum?
Flest dýr hafa tvíhliða samhverfu (e. bilaterial symmetry), en það þýðir að hægri og vinstri hliðin eru spegilmyndir hvor af annarri, að minnsta kosti hvað ytra byrði varðar. En elstu dýr á jörðinni, svampar, eru ekki samhverfir, og einnig finnast dýr með aðra byggingu, samanber geislasamhverfu (e. radial symmetry) eða hringsamhverfu (e. spherical symmetry).
Elstu þekktu gerðir dýra voru líklega ósamhverf. Svampar eru besta dæmið um þetta form. Þeir mynda vef eða líkama sem ekki er samhverfur, stundum jafnvel greinóttur eins og runni. Volvox er hópur einfrumunga sem stundum mynda kúlulaga þyrpingar, sem litið hefur verið á einskonar forvera dýra. Bygging þeirra er yfirleitt hringlaga og líklega besta dæmið um hringsamhverfa lífveru, sem er næstum því dýr.
1. mynd. Líkamsbygging lífvera er ýmist tvíhliða samhverf (e. bilateral symmetry), geislótt samhverf (e. radial symmetry) eða ósamhverf (e. no symmetry).
Langt aftur í þróunarsögu lífs á jörðinni voru þó til dýr með reglulegri form en svampar, flest fundust fyrst í jarðlögum frá kambríum tímabilinu (fyrir 539 – 487 milljón árum) en svo kallast elsta tímabil fornlífsaldar. Í nokkru eldri jarðlögum eða frá síðasta tímabili frumlífsaldar sem kallast ediacara (fyrir 635 - 539 milljón árum) finnst ediacara-fánan, en það virðast hafa verið flöt dýr með tvíhliða eða þrískipta samhverfu, stundum dálítið óreglulega (mynd 2). Þá komu einnig fram holdýr eins og marglyttur og hýdrur, og svo kambhveljur sem hafa einnig geislasamhverfu.
2. mynd. Steingervingur af tegundinni Dickinsonia er dæmi um byggingu dýra frá ediacara-tímabilinu en það tímabil einkenndist af mjög einföldum dýrum. Mynd tekin í Nilpena Ediacara-þjóðgarðinum í Ástralíu.
Á kambríum komu fram tvíhliða dýr, sem eru spegilsamhverf. Slík dýr hafa iðulega höfuð og hala. Þróun tvíhliða dýra er því samofin þróun höfuðs, sem er oftast tengt munni sem notaður er til fæðuöflunar. Þar raðast einnig skynfæri (fyrir fæðuöflun og rötun) og taugastöðvar fyrir úrvinnslu boða, ígrundun og ákvarðanatöku (sem við þekkjum sem heila). Höfði og hala fylgir yfirleitt kviður og bak sem snúa þá oftast niður og upp. Stundum er erfitt að greina hvað er bak og hvað kviður, til að mynda í ýmsum ormum, en í liðdýrum og hryggdýrum er þetta mjög skýrt. Með tvo ása, fram og aftur, og upp og niður, þá er óhjákvæmilega komin hægri-vinstri ás á hvert dýr.
Hjá flestum dýrum eru hægri og vinstri hliðin spegilmyndir hvor af annarri, en þó eru til margar og áhugaverðar undantekningar. Meðal hryggleysingja eru sniglar kannski forvitnilegastir því þeir þeirra sem mynda snúnar skeljar hafa nefnilega snúna líkama. Þetta hefst snemma í fósturþroskun, frá og með þriðju frumuskiptingu. Afleiðingin er snúinn kroppur sem myndar snúna skel í mörgum tegundum snigla, þó ekki öllum (mynd 3). Með snúningnum geta sniglarnir mynda mjög sterka og trausta skel, sem nýtir hráefnin einstaklega vel. Snúningurinn er ákvarðaður af erfðaþætti, sem er jafnvel breytilegur innan tegunda. Vandamálið er að mismunandi snúningur getur hindrað mökun.
3. mynd. Dæmi um frávik frá tvíhliða samhverfu. Vinstri og hægri snúningar á skeljum garðsnigils (Cornu aspersu).
Annað dæmið eru fiðlukrabbar, frekar smávaxnir krabbar sem eru samhverfir um nær allan líkamann, nema klærnar (fremsta fótaparið) þar sem önnur klóin er tröllaukin miðað við hina. Besta skýringin á ósamhverfunni er sú að klóin nýtist við makaval. Þá velja kvendýr maka á grundvelli gæða. Klærnar nýtast við slagsmál en hafa einnig gildi sem merki um styrk og útkljá karlkrabbarnir oft málin án beinna slagsmála.
Þriðja dæmið eru flatfiskar af ætt beinfiska. Hérlendis þekkir fólk ef til vill best lúðu og kola. Þessir fiskar byrja þroska sinn sem venjuleg fiskseiði en síðan leggjast þau á aðra hliðina og augnvísir þeirrar hliðar „skríður“ yfir á hina. Þess vegna eru lúður með bæði augun á efri hliðinni en ekkert á þeirri sem snýr niður í sandinn, enda lítið þar að sjá. Ytri byggingin breytist einnig þessu samhliða, sem sést ef til vill best á litnum þar sem neðri hliðin er hvít en sú efri dekkri og felulituð.
4. mynd. Fiðlukrabbar (Austruca annulipes) hafa misstórar klær.
Fjórða dæmið er skipulag líffæra mannsins. Til að mynda er hjartað vinstra megin í brjóstkassa og er sjálft ósamhverft þar sem bygging og virkni gátta og hvolfa á hægri og vinstri hlið er ólík. Nokkur gen tengjast þroskun ósamhverfu hjartans (og líkamans), og geta gallar í þeim leitt til sjúkdóma (t.d. Pitx2 sem eykur líkurnar á gáttatifi). Mörg önnur innri líffæri eru einnig ósamhverf, jafnvel lungað sem fyllir báðar hliðar kassans. Því er líklegt að ósamhverfa í líffærum sé nauðsynleg til að þau virki sem best.
Þrjú seinni dæmin eru um tvíhliða dýr, sem sýna ákveðin frávik frá reglunni. Í öllum tilfellum virðast þessi tilbrigði tengjast þróun nýrra eiginleika sem nýtast þeim í lífsbaráttunni.
Samantekt
Óregluleg eða geislótt samhverfa finnst í dýraríkinu
Flestir hópar núlifandi dýra, þ.a.m. þeir stærstu eru allir tvíhliða
Þróun höfuðs og tvíhliða forms er líklega samtengd
Ýmis frávik finnast frá samhverfu hjá tvíhliða dýrum
Heimildir og mynd:
Swanson, B. O., George, M. N., Anderson, S. P., & Christy, J. H. (2013). Evolutionary variation in the mechanics of fiddler crab claws. BMC evolutionary biology, 13, 137. https://doi.org/10.1186/1471-2148-13-137
Gudbjartsson, D. F. o.fl. (2007). Variants conferring risk of atrial fibrillation on chromosome 4q25. Nature, 448(7151), 353-357. https://doi.org/10.1038/nature06007
Citronnel. (2024, 15. júlí). Dickinsonia observed in situ at Nilpena Ediacara National Park.jpg. Wikimedia Commons. Birt undir CC BY-SA 4.0 leyfi. https://commons.wikimedia.org
Sólin
Rís 06:07 • sest 20:47
Tunglið
Rís 20:15 • Sest 11:22
Flóð
Árdegis: 08:04 • Síðdegis: 20:19
Fjara
Árdegis: 02:03 • Síðdegis: 14:15
