作者mtdas (1/6试乘高铁去:P)
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标题Re: [请益] 生物对称性与人类心脏在左边的疑惑
时间Thu Jan 4 17:57:47 2007
※ 引述《harry901 (33798)》之铭言:
: 想请教
: 1. 何以大多数生物在外表的几何形状都以"对称"的形式展现
: 例如人类,狗,牛,鸟,鱼 是相对於中心面的对称
: 到底对於生物的对称性起源,有比较明确的理论解释或演化推论吗?
: 2. 是老梗问题,可能是我忘了吧...
: 为什麽大部分人类的心脏是在左边,而不是在右边或中间?
其实您所列出的"大多数生物"刚好都是相较高等的生物 XD
就演化角度而整体来说 (并非绝对 生物很少有绝对这种概念)
原先从 低等 体型小 球形对称 (前後,背腹,左右轴皆对称) 的物种 如团藻等
逐渐至 中等 体型中 放射对称 (背腹,左右轴对称) 如水母,海星等腔肠,棘皮动物
最後到 高等 体型大 两侧对称 (仅左右轴对称) 如您所举例的那些脊椎动物
现今两侧对称的动物已为大宗 再回到您的问题
我想为何最先从球形对称开始演化起应该不难理解
最原始的同物种单细胞生物互相聚集成一团就是球形对称了
接着才演化出细胞的分化并分工 细胞的专一性提高 彼此做不同的事
这样演化的好处很多 好比一个国家的人全都是农民 和 一个具士农工商的国家 谁强盛
但缺点是 个体若少了某一部分组织 後果会比较严重
至於为何不 完全不对称 (无对称轴) 这我就不是很清楚了 XD
据说是两侧对称的动物之移动速率较快 至少比放射或球形对称的还快
可能也比 完全不对称的生物快吧 who knows
另一个问题 以前似乎也是我回答您的 只是那篇文章不见了 囧 这次我说得详细点好了
决定哺乳动物左右的基因分别是
Pitx2和
Snail 已知在发育过程中的调控机制为
(→:促进下游作用;┤:抑制下游作用)
→
Snail→右侧结构
右
↗↘
Node cilia ↓ (神经管)
↓ Lefty-1
左
↓
Inv?→FGF8→Nodal,Lefty-2→
Pitx2→左侧结构
┤Snail
最源头有个奇怪的转向 那是因为Node cilia的motor protein dynein摆动仅只由右向左
根据Nonaka的研究 若将dynein的基因去除 後来生出小鼠的左右器官之分布就变成随机的了
此外也已知 人类的dynein若有缺陷 心脏分布在左或在右也会是随机的
另外 人类左右侧结构在胚胎发育的第四到五周就开始出现差异了
例如原本在正中且对称的心脏开始往左 右肺多一肺叶 最多差异则发生在消化道 像肝胰脾
其他某些高等脊椎动物的调控也类似 只是有些基因不同 如在鸡只上还有Shh和BMP等的作用
总之一切都归因於基因的调控 XD
唔.. 废话好像太多 不少观念应该大家都知道了 那.. 以上仅供参考 XDD
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◆ From: 203.73.170.40
1F:推 harry901:太感谢了 我删掉您还这麽热心 谢谢你 01/04 17:58
2F:→ harry901:冏 好像另一个问题也是我发问的~__~ 这次要做好笔记 01/04 17:59
3F:→ mtdas:没有啦 是我睡饱太闲 XDrz 01/04 17:59
4F:推 harry901:谢谢啦 这篇让我又收获好多 感谢 01/04 18:01
5F:推 dino23:高手 而且是热心的高手~~~ 01/04 23:57
6F:推 liinlisa:好酷 另外那段真的让我收获到耶XD 以後好记多了 高手!!! 01/05 00:01
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8F:推 Matsuzaki:领教了,非常感谢您~ 01/06 09:11
9F:推 Equalmusic:推好文, 获益良多 01/07 06:54
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11F:推 manphage:常见的植物不知道算不算没有对称轴? 01/09 07:38
12F:→ manphage:不过「他们」的确动得很慢 囧> 01/09 07:39
13F:→ mtdas:植物的对称轴? 算放射对称吗? 我不知道耶.. XD 01/09 14:44
14F:→ mtdas:补1 有人说 放射对称有利於适应环境 两侧对称有利於快速移动 01/09 14:44
15F:→ mtdas:补2 然後我想 虽自然演化的趋势是减少对称轴 但无对称又不好 01/09 14:44
16F:→ mtdas: 因为一旦如此 外表只要有一部分缺损 就没有另一半的弥补 01/09 14:44
18F:→ mtdas: 至於 Node cilia的dynein造成的flow 正常方向是由右向左 01/09 14:45
19F:→ mtdas: 但人工控制此flow由左向右的小鼠胚胎 出生後会左右相反 01/09 14:45