¿Existe una explicación evolutiva para la simetría externa de los cuerpos de los animales?

La gran mayoría de los organismos exhiben algún tipo de simetría, ya sea radial (como plantas o estrellas de mar y, por supuesto, muchos virus) o simetría bilateral. La mayoría de los animales Phyla exhiben simetría bilateral, dada muy temprano en el embrión, por la orientación de las células durante el desarrollo. La simetría bilateral funciona debido al movimiento; Cuando los animales avanzan, es más fácil hacerlo si el cuerpo, incluidos los apéndices, es simétrico. La simetría bilateral comenzó muy temprano durante la evolución, muy probablemente durante el Precámbrico (Evolución temprana de la bilateria).

La simetría bilateral es mayormente exterior; Hay algunos órganos que rompen la simetría, especialmente el corazón, el hígado y los pulmones. Mira mi respuesta sobre cómo se rompe la simetría bilateral en el embrión: Embriología: ¿cómo rompe un feto la simetría izquierda-derecha?

Es difícil imaginar un movimiento eficiente para un organismo asimétrico externo, ya sea en tierra, en agua o en el aire. La simetría bilateral facilita la predicción de las fuerzas que experimentará el cuerpo y ofrece una forma obvia de equilibrarlas (haga lo mismo a su izquierda que a su derecha). La mayoría, si no todos, los organismos altamente móviles son bilateralmente simétricos.

Lo siento, pero algunas de las respuestas a continuación son incorrectas y obviamente erróneas.

El cuerpo humano no es realmente simétrico (ni la mayoría de los animales).

O, más bien, es simétrico en algunos aspectos pero profundamente, fundamentalmente asimétrico en otros: tanto como para hacer que algunas de las respuestas sean simplistas / incorrectas. Como Adriana Heguy dice que la simetría es externa, las entrañas no lo son.

ACTUALIZACIÓN: La pregunta se ha cambiado para hacer hincapié en “externo”, por lo que esta respuesta ahora está ligeramente desviada.

Piensa en los principales sistemas:

Esquelético. Esto parece ser lo único que la gente ha considerado y sí, es simétrico (ish)

Órganos Asimétrico. Tiene un corazón (más o menos a la izquierda), un hígado (muy a la derecha), un estómago y un tracto gastrointestinal asimétrico en zigzag muy complicado. Incluso el cerebro tiene dos lados, son diferentes en función.

Sistema circulatorio. Asimétrico: como un corolario obvio de lo anterior: una aorta, venas y arterias pulmonares, vena hepática, las rutas de las arterias carótidas, etc.

(Para Quora User re invagination. No sé cómo lo contarías, pero por “importancia” o “flujo sanguíneo” la porción más grande sería asimétrica, incluso si ganara la “simetría de” kilómetros de ruta “).

Sistema de endrocrina. Asimétrico. Páncreas, estómago, corazón. (aunque la mayoría del resto son simétricos).

Musculatura. simétrico en las extremidades pero asimétrico en su conjunto debido a los órganos: músculos del corazón, tracto gastrointestinal, etc.

Creo que Ian York lo tiene clavado: para la simetría de movimiento externo, mecánico, tiene ventajas en equilibrio y eficiencia. Pero donde las cosas no se mueven y no se requiere equilibrio, no hay simetría.

Podemos ver que a la naturaleza no le preocupa formar todo simétricamente cuando miramos un paisaje, árboles o nubes. Sin embargo, debe haber un beneficio en tener una apariencia simétrica para algunos seres vivos, porque esta característica evolucionó y se conservó durante millones de años desde el pasado hasta el presente.

Solo podemos confirmar la información comparándola con otra información que esperamos sea la misma. Por ejemplo, al ingresar a un sistema por primera vez, se le solicita que ingrese su contraseña dos veces. Se espera que las dos contraseñas sean las mismas para la entrada correcta de datos. Un visual simétrico también contiene dos datos separados, que son copias entre sí. Al mirar a una persona, comparamos sus lados izquierdo y derecho sin notarlo. Si hay una diferencia significativa entre las dos mitades, esta condición se reconoce como una anormalidad. No se espera que los defectos físicos o las enfermedades adquiridas se muestren en una simetría perfecta, porque la simetría que ocurre espontáneamente en la naturaleza es en realidad una condición con muy pocas posibilidades. En pocas palabras, la simetría es un método de verificación simple y conveniente, que nos brinda información sobre si otras personas están sanas o no. En un mundo donde las personas no eran simétricas, no sería fácil para nosotros saber si un hervor en el medio de una cara era un signo de enfermedad o no.

Es importante saber si el sexo opuesto es saludable o no, porque a cada persona le gustaría tener hijos sanos con sus propios genes. La característica de que las apariencias físicas de los humanos eran simétricas proporcionaba conveniencia y ventaja para nuestros antepasados, de millones de años en el pasado, al determinar el estado de salud de los demás, y fue transferida a las generaciones futuras mediante la selección sexual. Este enfoque también muestra por qué la característica simétrica no se observa en las esponjas que viven en las profundidades del océano o en los troncos de los olivos, sino especialmente en los seres vivos que eligen a sus propias parejas y se reproducen sexualmente.

Pero, la selección sexual no es la única razón para la simetría. Piense en un Ferrari con un espejo izquierdo dos veces más grande que el otro. Este auto se desplazaría hacia la izquierda a altas velocidades. El vehículo tendría que gastar energía extra en medios para compensar esta situación. Cada criatura, que necesita moverse para cazar a su presa o huir de sus enemigos en la naturaleza, debe evolucionar hacia la simetría perfecta, para poder realizar estas actividades con la menor energía posible y la máxima eficiencia. Las personas que tienen deformidades en su simetría, mueren de hambre o son perseguidas, y no pueden transferir sus genes a las generaciones futuras, debido a su desventaja.

Hay objetos que son simétricos, aunque no coinciden con ninguna de las reglas que mencioné anteriormente. Por ejemplo: frutas como manzanas, fresas o sandías. Al elegir manzanas en una frutería, ¿tiene la tendencia de elegir las simétricas perfectas o las deformadas? No queremos comer una manzana que esté deformada, debido al prejuicio que hacemos de que no es saludable, debido a nuestra obsesión por la simetría. Los agricultores generan nuevos árboles a partir de semillas, que dan manzanas simétricas, para poder vender sus productos, y también cortan los árboles que dan frutos no simétricos; y exhiben las frutas más simétricas que han producido. Por lo tanto, los objetos que queremos ser más simétricos, evolucionan hacia formas más simétricas con selección artificial.

Déjame preguntarte antes de hacerlo. Bueno, entonces ¿por qué una semilla de olivo es simétrica aunque no la comamos? En realidad, las frutas evolucionaron para que los animales las coman con sus semillas y lleven estas semillas no digeribles a otros lugares por defecación, y de esta manera esparcen las semillas de los árboles en grandes áreas. ¿Se tragaría una semilla simétrica de bordes suaves fácilmente y sin darse cuenta, o una semilla no simétrica y malformada? Probablemente hubo algunas semillas de olivo no simétricas y malformadas en el pasado, pero las especies de árboles con estas semillas se extinguieron porque no podían esparcir sus semillas.

En conclusión, si la simetría nos rodea, debe haber una razón para ello.

Se necesita menos ADN.

Al igual que con un algoritmo de computadora, si el resultado final tiene algún tipo de simetría, podemos escribir un algoritmo más corto para producir ese resultado. Por ejemplo, para crear imágenes bidimensionales con simetría de imagen especular, el algoritmo es solo un poco más largo que el que se crea para el lado izquierdo.

Entonces, como la naturaleza está experimentando con diferentes secuencias de ADN, es probable que primero se tope con estas secuencias más cortas.

Los ciertos avances físicos como el equilibrio (para la izquierda-derecha) o la capacidad de girar (para la rotación – piense en una estrella de mar) entran en juego.

Sí, definitivamente lo hay! Cuando desea elegir un compañero de apareamiento, la evolución ha conectado a nuestro cerebro la tendencia a elegir el mejor compañero “adaptado” para procrear (porque esta es una ventaja evolutiva). Por “adaptado”, debemos considerar la “adaptación al medio ambiente”, que es lo que la evolución está seleccionando. Si se encuentra en un entorno donde es una ventaja evolutiva trepar a los árboles para sobrevivir, tratará de elegir como pareja de apareamiento al individuo que mejor trepa a los árboles por cualquier razón (buscando comida, refugio, etc.), y si también eres elegido por el otro por las mismas razones, la probabilidad de que tu descendencia sea buena para trepar a los árboles será alta, lo que significa que tu progenie tiene más posibilidades de sobrevivir y aparearse, y …

Pero, ¿por qué elegirías este criterio? Bueno, aquellos que no eligen correctamente a su pareja de apareamiento tendrán una progenie mal adaptada, que no prosperará y se desarrollará, por lo que, al final, la evolución promoverá a los que eligen bien frente a los que no. Ahora, volviendo a la pregunta original: ¿es una ventaja para un individuo ser externamente simétrico?

Físicamente hablando, tener extremidades simétricas probablemente ayude a trepar árboles más rápido, por lo que esta es una primera razón para seleccionar compañeros simétricamente extremidades. Otra razón para seleccionar individuos con ojos, orejas, senos u otros órganos visibles simétricos es que son reveladores sobre la “calidad del genoma del individuo”. La simetría es un tipo de suma de comprobación de la capacidad de un genoma para traducirse en un fenotipo funcional. Si se supone que dos órganos son simétricos (y hay una ventaja evolutiva para serlo: están hechos de los mismos “ladrillos de construcción” que la evolución tuvo que evolucionar una vez, y no dos veces), entonces, si no lo son, esto significa que algo salió mal en algún momento. Puede ser congénito (en cuyo caso este es el rastro de un genoma malo) o traumático (en cuyo caso este es el rastro de que el individuo no logró atravesar un desafío ileso), así que si elige una pareja asimétrica individual, esto significa que:

  1. su ADN no es bueno o
  2. no era lo suficientemente inteligente como para atravesar los obstáculos de la vida sin ser seriamente golpeado y
  3. usted no está entre los mejores pensadores porque su descendencia puede heredar algunos de esos rasgos indeseables (lo que significa que pueden no ser lo suficientemente competitivos como para reproducirse en el futuro), por lo que al final, su linaje desaparecerá.

Al final, la evolución promoverá a aquellos que eligen compañeros simétricos, QED

Para explicar de manera simple, la simetría externa es para la interacción con el entorno externo. Por selección natural, esta es la forma más adecuada para la supervivencia.

La simetría ayudará a percibir los estímulos del entorno por igual. Esto ayudará a proteger ambos lados del cuerpo y también responderá de manera similar en defensa. Además, los sentidos especiales (visión, olfato, audición) son simétricos pero tienen representación bilateral en el cerebro para formar una única interpretación del estímulo recibido (una sola imagen, olor, sonido).

La simetría también ayuda en actividades motoras inconscientes como caminar y balancear los brazos para mantener el equilibrio.

Básicamente, la simetría en humanos se limita al sistema musculoesquelético.

Que pregunta tan maravillosa. Es uno en el que a menudo he reflexionado, y sin embargo nunca encuentro una respuesta que se parezca a la verdad fundamental.

Lo que diré es que la naturaleza en su totalidad está gobernada por la física y, en última instancia, las matemáticas. Como humanos, el lenguaje de las matemáticas es la descripción definitiva de la realidad que tenemos, y las matemáticas, por supuesto, se rigen por la simetría. Una esfera es la representación más intuitiva de este argumento simétrico, ya que es tan obviamente perfecto en su reflejo de sí mismo que ni siquiera puede observar su rotación.

¿Por qué puedes mover las cosas a ambos lados de un signo igual y aún así obtener respuestas significativas? Una vez más es simetría. Nada menos que una extraña propiedad fundamental de la realidad, o al menos para nuestra mente, la simetría es desconcertante.

Odio ser ese tipo que responde a sus propias preguntas PERO a partir de las respuestas de Ian York + el comentario del Usuario de Quora. Te doy esto:

1. no hay ventaja evolutiva para la asimetría en organismos móviles.
2. la invaginación es más fácil con simetría

Por lo tanto, los organismos son simétricos (la solución con el menor esfuerzo que satisface las limitaciones evolutivas / biológicas)

Si no está roto, no lo arregles.

Los planes corporales básicos no han cambiado mucho desde el Cámbrico, probablemente porque los nichos ya están llenos y los nuevos nichos se llenarán por la evolución de las especies existentes.