Los elaborados dibujos de las alas de las mariposas son un ejemplo de simetría bilateral.

La simetría en biología es la disposición equilibrada de las partes del cuerpo o las formas alrededor de un punto o eje central. Es decir, el tamaño, la forma y la ubicación relativa de un lado de una línea divisoria refleja el tamaño, la forma y la ubicación relativa del otro lado.

En la naturaleza, hay tres tipos básicos de simetría: esférica, radial o bilateral. Los planes corporales de la mayoría de los organismos multicelulares presentan una de estas formas. Una pequeña minoría no presenta simetría (son asimétricos).

La simetría refleja esencialmente el orden. A pesar de que hay infinitamente más formas de construir un cuerpo asimétrico que uno simétrico, pocos animales presentan un plan corporal asimétrico (Than 2005). La simetría bilateral es tan común -y las pruebas fósiles demostraron que se había impuesto en los animales hace ya 500 millones de años- que muchos científicos piensan que no puede ser una coincidencia (Than 2005). Los científicos también reconocen que la simetría de un objeto está relacionada con su atractivo estético, y que los humanos se sienten especialmente atraídos por la simetría.

En biología, la simetría es aproximada. Por ejemplo, las hojas de las plantas, aunque se consideran simétricas, rara vez coinciden exactamente cuando se doblan por la mitad. Además, la simetría puede referirse sólo a la forma externa y no a la anatomía interna.

Simetría esférica

Volvox aureus

En la simetría esférica, cualquier plano que pase por el centro del objeto divide la forma en dos mitades idénticas que son imágenes especulares entre sí. Tales objetos tienen forma de esferas o globos. Por ejemplo, una bola redonda exhibe simetría esférica.

En la naturaleza, la simetría esférica es exhibida por la forma externa de muchas algas coloniales, como Volvox.

Simetría radial

En la simetría radial, todos los planos que pasan por un eje central (normalmente vertical) dividen la forma en dos mitades idénticas que son imágenes especulares entre sí. Una forma de este tipo tendrá extremos distintos (normalmente superior e inferior) y cualquier plano que pase por su eje longitudinal (una línea de extremo a extremo que pasa por el centro) creará dos mitades similares (Towle 1989).

Anémona de mar

Estos organismos se asemejan a una tarta en la que varios planos de corte producen piezas aproximadamente idénticas. Un organismo con simetría radial no presenta lados izquierdos ni derechos. Sólo tienen una superficie superior y otra inferior.

Animales con simetría radial: La mayoría de los animales con simetría radial son simétricos respecto a un eje que se extiende desde el centro de la superficie oral, que contiene la boca, hasta el centro del extremo opuesto, o aboral. Este tipo de simetría es especialmente adecuado para los animales sésiles, como la anémona de mar, los animales flotantes, como las medusas, y los organismos de movimiento lento, como las estrellas de mar (ver formas especiales de simetría radial). Los animales de los filos cnidarios y equinodermos presentan simetría radial, al menos en algún momento de su ciclo vital. Los pepinos de mar, un equinodermo, muestran simetría bilateral cuando son adultos.

Plantas con simetría radial: Muchas flores, como los ranúnculos y los narcisos, tienen simetría radial (también conocida como actinomorfa). Pétalos, sépalos y estambres aproximadamente idénticos aparecen a intervalos regulares alrededor del centro de la flor.

Formas especiales de simetría radial

Tetramerismo: Muchas medusas tienen cuatro canales radiales y, por tanto, presentan una simetría radial tetramérica.

Pentamerismo:

Un erizo de mar

Esta variante de la simetría radial (también llamada simetría pentaradial y pentagonal) dispone partes aproximadamente iguales alrededor de un eje central con orientaciones de 72° de separación. Los miembros del phyla echinodermata (como las estrellas de mar) disponen las partes alrededor del eje de las formas. Algunos ejemplos son los Pentaspheridae, el grupo de géneros Pentinastrum de los Euchitoniidae y Cicorrhegma (Circoporidae). Como otros equinodermos, los erizos de mar tienen una simetría quíntuple (pentamerismo). La simetría pentámera no es evidente a simple vista, pero se aprecia fácilmente en el caparazón seco del erizo. Las plantas con flores demuestran la simetría de cinco con más frecuencia que cualquier otra forma.

Alrededor de 1510-1516 E.C., Leonardo da Vinci determinó que en muchas plantas una sexta hoja se sitúa por encima de la primera. Esta disposición se conoció posteriormente como filotaxia 2/5, un sistema en el que las repeticiones de cinco hojas se producen en dos vueltas del eje. Este es el más común de todos los patrones de disposición de las hojas.

Simetría bilateral

En la simetría bilateral (también llamada simetría plana), sólo un plano (llamado plano sagital) dividirá un organismo en mitades aproximadamente especulares (con respecto a la apariencia externa solamente). Por tanto, existe una simetría de reflexión aproximada. A menudo, las dos mitades pueden denominarse mitades derecha e izquierda, por ejemplo, en el caso de un animal con una dirección principal de movimiento en el plano de simetría. Un ejemplo sería un avión, en el que un plano que pasara por el centro del plano desde la punta hasta la cola dividiría el plano en dos partes iguales (en la superficie externa).

La mayoría de los animales son bilateralmente simétricos, incluidos los humanos, y pertenecen al grupo Bilateria. El animal bilateral más antiguo conocido es el Vernanimalcula. La simetría bilateral permite la aerodinámica, favorece la formación de un centro nervioso central, contribuye a la cefalización (concentración de tejido nervioso y órganos de los sentidos en la cabeza) y promueve que los organismos se muevan activamente, generalmente en dirección a la cabeza. La simetría bilateral se encuentra en insectos, arañas, gusanos y muchos otros invertebrados, así como es un aspecto de los vertebrados.

Flores como las orquídeas y los guisantes de olor son bilateralmente simétricas (también conocidas como zigomórficas). Las hojas de la mayoría de las plantas también son bilateralmente simétricas.

Asimetría

Dentro de los animales, sólo un grupo exhibe verdadera asimetría, el filo Porifera (esponjas).

Radiata y Bilateria

Dos divisiones taxonómicas, los Radiata y Bilateria, utilizan la simetría como parte de sus características definitorias. Radiata y Bilateria son ramas del taxón Eumetazoa (todos los principales grupos de animales excepto las esponjas).

Los Radiata son los animales con simetría radial del subregno Eumetazoa. El término Radiata ha tenido varios significados en la historia de la clasificación. Se ha aplicado a los equinodermos, aunque los equinodermos son miembros de los Bilateria, porque presentan simetría bilateral en sus etapas de desarrollo. Thomas Cavalier-Smith definió en 1983 un subdominio llamado Radiata, formado por los filos Porifera, Myxozoa, Placozoa, Cnidaria y Ctenophora, es decir, todos los animales que no están en Bilateria. La clasificación de los Cinco Reinos de Lynn Margulis y K. V. Schwartz mantiene sólo a Cnidaria y Ctenophora en Radiata.

Aunque la simetría radial suele darse como característica definitoria de los radiados, las larvas de plánulas de los cnidarios que nadan libremente presentan simetría bilateral, al igual que algunos cnidarios adultos. Los ctenóforos muestran una simetría birradial, lo que significa que hay una simetría bilateral subyacente, a diferencia de la simetría radial completa de los cnidarios. El eje corporal principal que discurre entre la boca y su órgano sensorial, el estatocisto, que se encuentra exactamente enfrente de la boca, ofrece una simetría radial. Esta simetría se rompe superficialmente en la parte inferior de las criaturas por los dos tentáculos y en la parte superior por la cámara digestiva, que está separada en varios canales. La simetría inferior se desplaza alrededor de la superior en noventa grados, formando una disimetría o forma birradial.

Los Bilateria, que tienen simetría bilateral, son un subregno (un grupo mayor) de animales, que incluye la mayoría de los phyla; las excepciones más notables son las esponjas y los cnidarios. En su mayoría, los Bilateria tienen cuerpos que se desarrollan a partir de tres capas germinales diferentes, llamadas endodermo, mesodermo y ectodermo. Por ello se denominan triploblásticos. Casi todos son bilateralmente simétricos, o aproximadamente así. La excepción más notable es la de los equinodermos, que tienen simetría radial cuando son adultos, pero tienen simetría bilateral cuando son larvas. Existen dos o más superfilos (linajes principales) de Bilateria. Los deuteróstomos incluyen los equinodermos, los hemicordados, los cordados y posiblemente algunos filos más pequeños. Los protostomas incluyen la mayor parte del resto, como los artrópodos, los anélidos, los moluscos, los platelmintos, etc.

• Luria, S. A., S. J. Gould y S. Singer. 1981. A View of Life. Menlo Park, CA: The Benajamin/Cummings Publishing Co. ISBN 0-8053-6648-2.
• Heads, M. 1984. Principia Botanica: La contribución de Croizat a la botánica. Tuatara 27(1): 26-48.
• Than, K. 2005. Symmetry in Nature: Fundamental Fact or Human Bias Live Science.com. Recuperado el 23 de diciembre de 2007.
• Towle, A. 1989. Modern Biology. Austin, TX: Holt, Rinehart and Winston. ISBN 0-03-013919-8.