|
Djurens kroppsform har stor betydelse för deras funktioner och överlevnad. De mest grundläggande skillnaderna mellan olika djurgrupper gäller kroppens symmetri. Tre av de största djursstammarna uppvisar så kallad radiärsymmetri, nästan alla andra så kallad bilateralsymmetri. De senare brukar kallas tvåsidiga djur. Nedan förklaras och diskuteras dessa begrepp. Varför är de flesta djur, även människor, bilateralsymmetriska med högersida och vänstersida?
Om ett plant snitt genom ett djur ger upphov till två kroppshalvor, som är spegelbilder av varandra, kallas snittet ett symmetriplan (spegelplan). De enklast uppbyggda djurstammarna, svampdjuren och de så kallade plakozoerna, saknar symmetriplan. De är oregelbundet uppbyggda. Alla andra djur har symmetriplan. Det förekommer dock ofta större eller mindre avvikelser från symmetrin, särskilt inuti kroppen. Det finns två huvudtyper av symmetri: radiärsymmetri (radialsymmetri) och bilateralsymmetri. Biradiärsymmetri är ett specialfall av radiärsymmetri. Tvåsidiga djur är djur med bilateralsymmetri. Denna term är inte lyckad. Alla djur har ju flera sidor.Texten fortsätter under bilden.
 |
En plattmask med två huvuden. Visssa plattmaskar kan återbilda, regenerera, en helt ny kropp från ett fragment av den gamla. Den här masken har uppkommit genom experimentell påverkan av ett regenererande kroppsfragment. Den är biradiärsymmetrisk med med två symmetriplan (förklaras utförligare nedan). Två snitt kan dela masken i delar, som är spegelbilder av varandra, ett mitt emellan huvudena och ett mitt i masken från huvud till huvud. Den har dock en ryggsida och en buksida.
Djur med denna konstruktion har aldrig utvecklats under evolutionen. Varför? Man skulle kunna tro att det vore en fördel att kunna röra sig både framåt och bakåt med ett huvud först. Men byggnadsplanen är med största sannolikhet inte funktionell. Sannolikt kan krypsulor eller gångben inte anpassa till snabbast möjliga rörelse i båda riktningarna. Dessutom skulle det uppstå konflikter i beteendet. Tänk om båda huvudena upptäcker något ätbart på olika ställen framför sig. Då skulle de sträva efter att förflytta sig i olika riktningar. Sådana konflikter har man iakttagit hos missbildade tvehövdade ryggradsdjur. Läs om återväxt av amputerade kroppsdelar och om djur med två huvuden på andra sidor. Courtesy of T. Nogi, D. Zhang, J.D. Chan and J.S. Marchant from Wikimedia Commons under this CC License. |
|
Radiärsymmetri
Några djurstammar uppvisar radiärsymmetri. Det innebär man kan skära flera olika plana snitt genom djurets kropp, vilka alla ger upphov till två kroppshalvor som är spegelbilder av varandra. dessa djur har således flera symmetriplan (spegelplan). De flesta sjöstjärnor är femarmade med munnen på undersidan. De har femtalig radiärsymmetri. Från översidan mot undersidan kan man genom sjöstjärnan skära fem olika snitt, som bildar spegelplan. Varje snitt går genom en armspets och genom spetsen av en av de vinklar som bildas mellan armarna. Hjul är radiärsymmetriska. Ett hjul med fem symmetriskt placerade ekrar har femtalig radiärsymmetri, om utsidan av hjulet, svarande mot djurets översida, ser annorlunda ut än insidan, svarande mot djurets undersida med dess mun. Texten fortsätter under bilderna.
 |
 |
Maneter och andra nässeldjur är radiärsymmetriska. Manetens klockformade kropp (överst) har en mun på undersidan. Ett snitt mellan klockans topp och munnen är därför inget symmetriplan. Men genom klockans topp och munnen kan man göra flera snitt, som delar kroppen i halvor som är spegelbilder av varandra. Detsamma gäller bilhjulets fälg (nederst). Baksidan och framsidan ser olika ut. Men vinkelrät mot bildens plan kan man göra fem snitt, som delar fälgen i spegelhalvor, vardera snittet genom en eker. Den ljusblå linjen visar ett sådant snitt. Fälgen har således samma symmetri som en femarmad sjöstjärna. Courtesy of Kip Evans from Encyclopedia of Life in the public domain (above) and Chris from Wikimedia Commons under this CC License (below). |
|
Nässeldjur (t.ex. maneter och havsanemoner) är ursprungligt radiärsymmetriska. De placeras nära basen av djurens släktträd. De kan ha olika antal symmetriplan, bland annat beroende på hur tentakler, sinnesorgan och inre skiljeväggar är placerade. Vissa av dem är biradiärsymmetriska, åtminstone i sin inre uppbyggnad.
Vuxna tagghudingar (t.ex. sjöstjärnor och sjöborrar) är också radiärsymmetriska, dock med vissa avvikelser från symmetrin. De härstammar emellertid från bilateralsymmetriska djur (bilateralsymmetri förklaras nedan). Detta frangår bland annat av att deras larver är bilateralsymmetriska. Märkligt nog ligger tagghudingarna nära ryggradsdjuren på djurens släktträd.
Tagghudingar är kända ända sedan den kambriska explosionen för cirka 500 miljoner år sedan, då de flesta av dagens större djurstammar uppträdde. De har överlevt alla de katastrofiska utdöenden, som ägt rum sedan dess, och är än i dag en artrik och framgångsrik djurgrupp. Fördelen med deras övergång från bilateralsymmetri till radiärsymmetri är en gåta. De flesta av dem lever nämligen på havsbottnen, där deras kroppssymmetri sannolikt gör dem mindre rörliga. Deras uppbyggnad är så märklig, att man skulle kunna tro att de kom från en annan planet. Läs om tagghudingarnas ambulakralsystem och sugfötter samt om deras symmetri på andra sidor.
Man skulle kunna tro att bläckfiskarna är radiärsymmetriska. De åttaramade bläckfiskarnas armar uppvisar i och för sig radiärsymmetri. Men resten av kroppen är bilateralsymmetrisk hos alla bläckfiskar. Tioarmade bläckfiskar har åtta kortare armar och två längre tentakler, vilket gör hela kroppen bilateralsymmetrisk. Man skulle också kunna tro att daggmaskar, med sin cylindriska kroppsform, är radiärsymmetriska. Men det är de inte, Deras inre uppbyggnad är tydligt bilateralsymmetrisk.
Biradiärsymmetri
Ett specialfall av radiärsymmetri är biradiärsymmetri. Det innebär att det finns två symmetriplan (spegelplan). Ovannämnda hjul blir biradiärsymmetriskt, om man förser det med endast två motställda ekrar. Texten fortsätter under bilderna.
 |
 |
Överst se en kammanet. Den är biradiärsymmetrisk med två tentakler, som sitter mitt emot varandra, motsvarande de två ekrarna i hjulet beskrivet i huvudtexten ovan. Den ena tentakeln syns inte på bilden. På teckningen nederst ser man att djuret har två symmetriplan. Båda dessa plan delar djuret i två halvor som är spegelbilder av varandra. Det ena symmetriplanet ligger i bildens plan och passerar genom tentaklerna. Det andra är vinkelrät mot bildens plan och är utmärkt med en rödfärgad linje. Bortser man från tentaklerna är kroppen till det yttre radiärsymmetrisk med åtta rader av kammar bestående av flimmerhår (cilier). På fotot lyser de rött och blått på grund av så kallad optisk interferens. På teckningen syns bara fyra av dem. Courtesy of Ecomare from Encyclopedia of Life under this CC License (above) and Ivy Livingstone (BIODIDAC) under this CC License (below). |
|
Kammaneterna är den enda djurstammen med uteslutande biradiärsymmetrisk byggnad. De utgör en enkelt byggd djurstam, dock mer komplext uppbyggda än nässeldjuren. De brukar placeras tillsammans med nässeldjuren, nära basen av djurens släktträd. Nya molekylära data tyder dock på att kammaneterna är en systergrupp till alla andra djur, inklusive svampdjuren. Fantastiskt nog, skulle detta innebära att muskelceller och nervceller hos djur utvecklats två gånger, oberoende av varandra. Men detta är fortfarande mycket kontroversiellt.
Bilateralsymmetri
Vi däggdjur och de flesta andra djur har bara ett enda symmetriplan. Planet delar oss i en högersida och en vänstersida, vilka är spegelbilder av varandra. Detta kallas bilateralsymmetri. Bilateralsymmetriska djur har en buksida (ventralsida) och en ryggsida (dorsalsida) som är olika, samt en framände (kranial eller rostral ände) och en bakände (kaudal ände) som också är olika. Texten fortsätter under bilderna.
 |
 |
Räven (överst) är bilateralsymmetrisk med ett lodrätt spegelplan, som löper från nosspets till svansspets och delar djuret i en högersida och en vänstersida, Detta gäller dock inte inälvorna, se huvudtexten nedan. Bilen (nederst) är också bilateralsymmetrisk. Även den har avvikelser avseende inälvorna. Man behöver bara titta i motorrummet. Dessutom sitter ratten till höger. Det är ingen tillfällighet att våra fordon har bilateral symmetri, till lands, till sjöss och i luften. Det är helt enkelt den bästa konstruktionen.
En väsentlig skillnad mellan räven och bilen är att räven tar sig fram med hjälp av gångben, bilen med hjälp av hjul. Varför finns det inga djur med hjul? Det korta svaret är att naturen är mycket ojämn, utan banade vägar. Räven kan ta sig fram där inga hjulfordon, inte ens bandvagnar, har någon chans att fara. Courtesy of 24kGSD from Encyclopedia of Life under this CC License (above) and MrX from Wikimedia Commons under this CC License (below). |
|
Bilateralsymmetri är en evolutionär anpassning till att lätt kunna röra sig. En särskilt utformad framände med sinnesorgan underlättar rörelsen framåt. Människor rör sig dock inte med framänden först utan med ventralsidan, såvida de inte simmar eller kryper.
Olika utformning på buksidan och ryggsidan får ses som en evolutionär anpassning till tyngdkraften, som alla djur utsätts för. Tack vare denna anpassning kan simmande och flygande djur röra sig lättare och hålla balansen. Djur som rör sig på ett fast underlag kan röra sig med hjälp av en krypsula på buken. Avancerat uppbyggda bilateralsymmetriska djur har på buken i stället extremiteter, som gör att de rör sig snabbare och lättare. Exempel är leddjurens och fyrfotadjurens gångben.
Grävande ryggradlösa djur är ofta cylindriska med en till det yttre mindre tydlig bilateralsymmetri, men med bilateralsymmetriska inre organ. Detta beror säkerligen på att tyngdkraften har mindre betydelse nere i jord eller bottensediment. I trånga gångar skulle det det till med kunna vara en fördel att sakna tydligt utvecklad ryggsida och buksida.
Bilateralsymmetri har hos de flesta frilevande djurgrupper lett till att en hjärna, flera olika sinnesorgan samt munnen lokaliserats till framänden i ett huvud. Detta är naturligtvis funktionellt, eftersom det är framänden som först kommer i kontakt med sinnesintryck och föda. Läs om denna så kallade cefalisering på en annan sida.
Hos bilateralsymmetriska djur finns det ofta vissa avvikelser från symmetrin kring det enda symmetriplanet, i synnerhet avseende de inre organen. Vi däggdjur har ju till exempel levern till höger, mjälten och magsäcken till vänster samt hjärtat förskjutet mot vänster sida.
Finns det komplicerat byggda flercelliga organismer på himlakroppar utanför vårt solsystem? Vi vet inte. Själv tror jag att universum är så stort att det vore mycket konstigt, om sådana inte fanns. Och jag är övertygad om att de flesta av dem har bilateral symmetri, om de kan röra på sig. De lever trots allt, precis som vi, på en tredimensionell planet eller måne med tyngdkraft. Fysikens lagar gäller i hela universum.
Referenser
R.C. Brusca och G.J. Brusca: Invertebrates (2nd ed, Sinauer, 2003).
C. Hickman, L. Roberts, A. Larson, H. l'Anson, and D. J. Eisenhour: Integrated principles of zoology (13th ed,, McGraw Hill, 2005).
R.W. Hill, G.A. Wyse, and M. Anderson: Animal Physiology (3rd ed, Sinauer, 2012).
K.V. Kardong: The vertebrates (5th ed, McGraw-Hill, 2009).
L.L. Moroz et al.: The ctenophore genome and the evolutionary origins of neural systems (Nature 510:109-114, 2014).
P. Simion et al.: A large and consistent phylogenomic dataset supports sponges as the sister group to all other animals (Current Biology 27:1-10, 2017).
Till början på sidan
Till "Djurfakta"
|
