為什麼絕大多數動物體型上是對稱的?這其中是否有某種必然性?直呼人2020-04-24 05:57:25

如果不對稱,運動起來就很不便利 ,就不利於生存,會被自然界淘汰。

為什麼絕大多數動物體型上是對稱的?這其中是否有某種必然性?薛定諤的老貓2020-04-24 06:39:55

生物對稱性上的需求來自於外界環境的對稱。不是說外界環境就是完全對稱的,而是外界環境產生的刺激,危險,食物,等等因素從任何方向出現的機率都是相同的。

但是動物需要運動,運動的時候環形對稱沒有軸對稱高效,而且運動起來之後前方和後方就不對稱了。所以動物大多都是左右對稱。

植物一般不運動,所以植物大多都是圓對稱,因為陽光的因素而變得不那麼對稱。

為什麼絕大多數動物體型上是對稱的?這其中是否有某種必然性?馮延超2020-04-24 10:31:22

謝邀。大多數動物進化出對稱性的體型,主要是為了適應高效而又節能的主動運動的需要,即對稱的身體結構最有利於運動。而在不能運動的植物和不能運動的微生物中,非對稱的身體結構就很常見了。其次,對稱與相同的結構很有利於節省生物體內的資源,必竟,差異越多就需要越多的基因等等控制資源。差異越多,在生物體發育的過程中環節就越多越複雜。越複雜則出現錯誤的總機率越高,還需要更多的修復機制,這同樣要增加資源的消耗。

運動時,總是有一個運動的方向,兩條腿對稱,左右交替地向前抬起與著地,這樣行走或跑步,當然會比不對稱的身體結構有著巨大的優越性;左右對稱也有利於站穩,包括四條腿的動物和六條腿的昆蟲還有其它等等,也都是類似的情況。左右兩個或兩對對稱的翅膀,也才是最有利於平衡與飛行的。象水母這樣的生物是軸對稱的,這樣的身體結構最經濟(節省資源),遊動也更高效,可以向前走(游出)直線。相反的,如果是不對稱的,遊動時肯定容易偏斜,而且肌肉收縮的力量控制也要複雜的多。

人的兩手臂對稱,這樣有利於抱住物體,把握與搬運東西,以及一手把握住物體,一手持工具或者徒手對其操作。

也有一些對稱結構則不是為了運動,比如:人的眼睛左右對稱,這是為了獲得立體視覺,而動物的眼睛往往長的偏向兩邊,這樣則有利於擴大視野,能夠(有利於)及時發現危險或獵物。左右對稱的耳朵可以快速辨別聲源的方向,因為同一聲源同時發出的聲音進入左右耳有時間上的差異。而兩個對稱的鼻孔,是因為這樣可以以一方工作為主,交替的工作,使得一方可以休息與溼潤。人的牙齒左右對稱,也是因為這樣可以使一邊的牙齒中有受損時,可以及時換到另一邊工作,讓受損的一邊得到俢養與俢復。

為什麼絕大多數動物體型上是對稱的?這其中是否有某種必然性?永瘋2020-04-24 12:30:29

在此先宣告,這個問題也是我許久以來一直在思考的,這裡的回答只能算是我到目前為止對這個問題的理解、推測和假設。請僅作自己參考,自然界生命的複雜度很高,每個人的思考模式和認知只是離真相距離的不同,最諷刺的是這個距離還沒有辦法測量。而且我相信每一個提出問題的人心中都已經擁了有自己的猜想,而問題更像是求證。

首先直接給個籠統的回答,

競爭優勢

,生物的機體對稱性是由於對環境的適應自然選擇的結果(達爾文主義一下)。而要解釋其中的緣由就需要先從“對稱”一詞上入手。根據現代生物進化樹的分佈,由等到高等的排列狀況來對應體型的對稱性就可以發現。從最為原始的單細胞生物開始到末端的哺乳動物,其中的外形的對稱性是由不對稱(或說是中心點對稱)到左右的映象對稱(一些書上描述為“軸對稱”,這裡我認為並不準確。描述2D的照片還行,對於3維空間下的機體並不很準確,所以這裡我描述為了映象對稱)。對稱性的改變彰顯出了生命對環境的適應能力(這裡考慮“主動、運動”,“被動”是另外的一回事)不斷變強。

舉幾個簡單的例子來說明(注意考慮一下個體在承載環境中運動

著力點

的分佈):

1)先從最為簡單的小生命開始(雖然病毒最近讓全人類都很頭大,但是它完全寄生沒有一點主動技能,純被動天賦這裡就不去管了)。單細胞生物中

運動能力

較強的草履蟲和變形蟲它們有著非對稱結構,而大多數有著對稱結構(球)的球菌則只能隨波而漂。

為什麼絕大多數動物體型上是對稱的?這其中是否有某種必然性?

圖片來自百度百科,原:劉凌雲.普通動物學:高等教育出版社,2009年:52

2)然後向多細胞演化,外形的對稱性也發生了變化——軸對稱

(注意

:這裡和動物分類上的特徵描述不同,通俗說我將擼直了中間插個軸旋轉能對稱的都算上了。千萬別複製去答卷,這麼寫會死的!

。因為這中間跨越了很多動物門類,這裡例舉幾個常見的動物。刺胞動物門(曾名腔腸動物門):水母、水螅;袋形動物門:輪蟲;環形動物門:蚯蚓;棘皮動物門:海星;等等。這些兄弟們都可以分清前後(或者上下),除了環形動物門下的比較高等,可以透過肌肉捲曲身體實現高難度的動作外,其他的在絕無外力的情況下只能前進or後退,對周身方向反應能力很弱(一般靠觸手非常緩慢)。

為什麼絕大多數動物體型上是對稱的?這其中是否有某種必然性?

大概就這意思,畫工捉雞

3)最後就是左右對稱的了,這種結構解決了靈活轉向的問題,同時透過附加的結構實現了上下的運動。這個就不例舉動物了,做個簡單的類比:汽車的結構可以實現地面上的前後轉向,但必須永遠趴在地上;輪子換成腿就可以實現短暫的跳躍,再附加螺旋槳就可以小飛一會了,運動範圍在拓展。

動物體型對稱上的變化使得其運動能力和範圍不斷增強,從做簡單趨向運動,到一維的前後運動,再到二維上的運動,最後可以實現區域性三維環境中的自由運動。每一次改變都是極大的競爭優勢。最後,這裡只討論了運動效能上的問題,而決定物種存亡的因素很多所以現在依舊可以見到形態各樣的動物。

為什麼絕大多數動物體型上是對稱的?這其中是否有某種必然性?xuech1172020-04-28 19:08:54

嗯,主要應該還是克服地心引力保持運動性和平衡性。