為什麼很多動物外形會進化成軸對稱的而內部器官卻不對稱?
謝邀。上面朋友回答的在點上。再給題主一個有趣的解答方法,建議把題目改為「汽車的外觀很對稱,為什麼內部和發動機艙不對稱?」然後邀請汽車設計專業人士來解答,你原本的問題也就迎刃而解了。
這個問題可以分成兩個小問題:
- 為什麼動物外形會進化成軸對稱的樣子?
- 為什麼內臟不需要是對稱的?
對於第一個問題,最有可能的解釋是:方便行動。無論是在水裡游的魚,還是陸地跑的豹子,還是天上飛的鳥,一個左右不對稱的身體都會很大程度上影響行動。即使是一些特例,比如說看起來明顯不對稱的比目魚,在發育過程中也會盡量讓自己左右對稱,以方便在水中的行動。
外形的對稱非常重要,如果外形不對稱,無論是追獵物還是逃命都會面臨巨大的劣勢。
從這個角度看,就很容易理解為什麼內部器官是不對稱的:器官的密度差不多,內部器官的不對稱不影響行動,怎麼舒服怎麼擺,反正沒什麼害處。
對於我們有脊椎動物來說,比起對稱,更重要的是放的穩:我們的內臟需要被緊緊的裹在體腔膜中,運動的時候不會亂晃。同時還需要有漿液的體腔膜減少摩擦。
學生物的估計都知道,大自然充滿著例外。一些對行動沒什麼要求的動物很多外形是不對稱的,比如海螺、螃蟹,還有它們的合體——寄居蟹(開玩笑的。事實上,寄居蟹和螃蟹關係算不上近,反而和帝王蟹是親戚。)
還有一些在海底活動的動物的外形是中心對稱而不是軸對稱。對於海星等動物,中心對稱的體型有利於向不同方向前進,不用為轉彎掉頭而煩惱。不過在它們的幼蟲階段它們還是左右對稱的,這樣可以幫助它們在水中遊動。
評論中 @不懈一顧 提到,原來派大星一直都還是幼蟲,所以左右對稱。我覺得好有道理
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外形對稱一般是為了方便平衡,對稱的外形更好在引力場與流體阻力中保持平衡。而內部的演化更像是工程師對汽車的設計,需要考慮到不同設計帶來的故障率的高低,材料的消耗,整體效率等等,是一個綜合考量的結果。你對對稱的偏好,可能是因為你對自然觀察的不夠細緻,因為自然界很少有什麼絕對對稱,看得多了,自然會發現不對稱的普遍性與不對稱的美,就不會對對稱性如此執著了。
對稱應該是運動的需求,而內臟不需要參與外在的運動
謝邀,內臟沒有對稱的必要。
其實,某一性狀不會導致該物種被淘汰,那麼這個性狀就會被保留。
所有關於對稱性的問題我都要先說一個基本的原理:
對稱是自然的,不對稱卻需要原因。
海綿,珊瑚一樣的隨機也是一種對稱,只是形態對稱變成了分布對稱。
沒有特殊原因的形態不對稱,他們的概率分布也是對稱的。
最早的多細胞生物之一,團藻,懸浮在水中,沒必要區分上下左右前後,自然是對稱的。
最原始的動物,櫛水母,也是懸浮在水中,但是因為消化系統的出現,有了嘴,所以有了前後的區別,嘴在前面,沒嘴的在後面。從球形對稱變成了旋轉對稱。
三葉蟲,除了區分先後之外,因為貼地行動,所以還要區分上下。所以對稱性進一步退化成了軸對稱性。
海星原本是比較高級的動物,但是因為消化道是上下開孔的,所以對稱性又從軸對稱變成了旋轉對稱。
注意,海綿這樣的動物也是對稱的,因為隨機也是一種形式的對稱,只是從形態的對稱變成了概率的對稱。
現在來說一下為什麼大部分動物外觀是對稱的,內臟卻是不對稱的。
我們一般說的外觀對稱,內臟不對稱的動物,都是三胚層的後口動物。
最早的動物應該類似於團藻,只有一層細胞,類似於一個氣球,叫外胚層,外胚層主要形成了我們的外表皮。後來出現了消化道,也就是這個氣球中通了根管子,叫做內胚層,內胚層主要形成了我們的消化道。
內外胚層中間出現了一層體腔,後來動物又進化出了一層中胚層,用來利用這層體腔。中胚層則發育成肌肉等組織和器官。
動物的對稱的外觀,來源於中胚層和外胚層,比如人的骨骼,神經,肌肉,生殖器都是左右對稱的,如我上面所說,這是不需要理由的。而人臟器不對稱的來源,則是內胚層的器官導致的,比如腸胃,肝這些與消化相關的器官,還有肺。
那為什麼內胚層會不對稱呢?
原因是內胚層所有器官,最早的來源是消化道,消化道就是一根管子,隨著動物的進化,消化道越來越長,這根管子就原來越長,但是你在理論上是沒辦法把一根很長的管子對稱地摺疊起來的。所以隨著消化道邊長,它們在動物的肚子里就越是一團亂麻,導致了內胚層最終特立獨行地不對稱。
當然,聰明的人也會發現,有的中胚層的器官,比如心臟,也是不對稱的,這個原因其實很好理解。
作為中胚層器官,魚類的心臟最早其實是對稱的。
但是魚類登上陸地之後,原先與消化道相連的鰾,迅速膨大成肺,而心臟為了適應高速運動也迅速增大,最後碩大的心臟被更加巨大而不對稱的肺擠到一邊了(注意肺葉一邊兩片,一邊三片,本來就是不對稱的),心臟也就這樣不對稱了。
因為大部分動物只看中外表,顏值在自然界通用
能不能先給題主一個贊,我也想知道
謝邀。在自然界中動物運動時向左轉或向右轉的幾率是一樣大的就像拋硬幣一樣,如果不對稱會導致轉向其中一個方向時較另一個方向更困難些(誇張一些,總不能你的獵物向左轉90度逃,而你向右轉270度追捕)。不對稱的動物也有,但絕大多數都是對稱的。飛機船舶汽車也是這樣。而生物內部器官不涉及運動所以沒有對稱的必要。
這是一口鍋如果澆鑄模具是對稱的兩片,夾鑄出來。那麼,出品就是沿著對稱外圍一圈的接縫線。然後,我覺得,人一定是上帝澆鑄出來的,因為,人體有一條對稱鑄縫線,尤其男性的蛋蛋下面,尤其明顯。
呃呃呃
內臟也是對稱的。只是因為腸子太長,肚子里直著放不下,而自然扭曲了。
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