De genomarbetade mönstren på fjärilarnas vingar är ett exempel på bilateral symmetri.

Symmetri inom biologin är det balanserade arrangemanget av kroppsdelar eller former runt en central punkt eller axel. Det vill säga att storleken, formen och den relativa placeringen på ena sidan av en skiljelinje speglar storleken, formen och den relativa placeringen på den andra sidan.

I naturen finns det tre grundläggande typer av symmetri: sfärisk, radiell eller bilateral. Kroppsplanerna hos de flesta flercelliga organismer uppvisar någon av dessa former. En liten minoritet uppvisar ingen symmetri (är asymmetriska).

Symmetri återspeglar i huvudsak ordning. Trots att det finns oändligt många fler sätt att konstruera en asymmetrisk kropp än en symmetrisk, uppvisar få djur en asymmetrisk kroppsplan (Than 2005). Bilateral symmetri är så vanlig – och fossila bevis visade att den hade fått fäste hos djur så tidigt som för 500 miljoner år sedan – att många forskare anser att det inte kan vara en slump (Than 2005). Forskare erkänner också att ett föremåls symmetri relaterar till dess estetiska attraktionskraft, och att människor är särskilt attraherade av symmetri.

I biologin är symmetri ungefärlig. Till exempel kommer växtblad, även om de anses vara symmetriska, sällan att stämma exakt överens när de viks på mitten. Dessutom kan symmetri endast avse den yttre formen och inte den inre anatomin.

Sfärisk symmetri

Volvox aureus

I den sfäriska symmetrin delar varje plan som passerar genom objektets centrum formen i två identiska halvor som är spegelbilder av varandra. Sådana objekt har formen av sfärer eller glober. Till exempel uppvisar en rund boll sfärisk symmetri.

I naturen uppvisas sfärisk symmetri av den yttre formen hos många kolonialalger, t.ex. Volvox.

Radialsymmetri

I radiell symmetri delar alla plan som passerar genom en central axel (normalt vertikal) formen i två identiska halvor som är spegelbilder av varandra. En sådan form kommer att ha distinkta ändar (vanligtvis över och under) och alla plan som passerar genom dess längdaxel (en linje från ände till ände genom centrum) kommer att skapa två likadana halvor (Towle 1989).

Havsanemon

Dessa organismer påminner om en paj där flera skärande plan ger ungefär identiska bitar. En organism med radiell symmetri uppvisar inga vänstra eller högra sidor. De har endast en övre och en undre yta.

Djur med radiell symmetri: De flesta radialsymmetriska djur är symmetriska kring en axel som sträcker sig från centrum av den orala ytan, som innehåller munnen, till centrum av den motsatta, eller aborala, änden. Denna typ av symmetri är särskilt lämplig för fastsittande djur som t.ex. sjöanemon, flytande djur som maneter och långsamt rörliga organismer som t.ex. sjöstjärnor (se speciella former av radiell symmetri). Djur i stamcellerna cnidaria och echinodermata uppvisar radiell symmetri, åtminstone någon gång under sin livscykel. Sjögurkor, som är en tagghuding, uppvisar bilateral symmetri som vuxna.

Plantor med radiell symmetri: Många blommor, till exempel smörblommor och påskliljor, är radialsymmetriska (även kallade aktinomorfa). Grovt identiska kronblad, sepalblad och ståndare förekommer med jämna mellanrum runt blommans centrum.

Särskilda former av radiell symmetri

Tetramerism: Många maneter har fyra radiella kanaler och uppvisar därmed tetramerisk radiell symmetri.

Pentamerism: Många maneter har fyra radiella kanaler och uppvisar därmed tetramerisk radiell symmetri.

Pentamerism:

Ett sjöodjur

Denna variant av radiell symmetri (även kallad pentaradial och pentagonal symmetri) arrangerar ungefär lika stora delar runt en central axel i orienteringar med 72° mellanrum. Medlemmar av fylan echinodermata (som t.ex. sjöstjärnor) arrangerar delar runt formernas axel. Som exempel kan nämnas Pentaspheridae, släkten Pentinastrum i släktet Euchitoniidae och Cicorrhegma (Circoporidae). Liksom andra tagghudingar har sjöborrar femfaldig symmetri (pentamerism). Den femkamriga symmetrin är inte uppenbar vid en tillfällig blick, men är lätt att se i det torkade skalet på sjöborren. Blommande växter uppvisar femsymmetri oftare än någon annan form.

Omkring 1510-1516 e.Kr. konstaterade Leonardo da Vinci att hos många växter står ett sjätte blad över det första. Detta arrangemang blev senare känt som 2/5-fyllotaxi, ett system där upprepningar av fem blad förekommer i två vändningar av axeln. Detta är det vanligaste av alla mönster för bladarrangemang.

Bilateral symmetri

I bilateral symmetri (även kallad plansymmetri) kommer endast ett plan (kallat sagittalplanet) att dela upp en organism i ungefär spegelvända halvor (endast med avseende på det yttre utseendet). Därmed föreligger ungefärlig spegelsymmetri. Ofta kan de två halvorna på ett meningsfullt sätt kallas höger och vänster halva, t.ex. när det gäller ett djur med en huvudsaklig rörelseriktning i symmetriplanet. Ett exempel är ett flygplan, där ett plan som passerar genom planets centrum från spets till stjärt skulle dela planet i två lika stora delar (på den yttre ytan).

De flesta djur är bilateralt symmetriska, inklusive människor, och tillhör gruppen Bilateria. Det äldsta kända bilaterala djuret är Vernanimalcula. Bilateral symmetri möjliggör strömlinjeformning, gynnar bildandet av ett centralt nervcentrum, bidrar till cephalization (koncentration av nervvävnad och sinnesorgan i huvudet) och främjar aktivt rörliga organismer, i allmänhet i huvudets riktning. Bilateral symmetri finns hos insekter, spindlar, maskar och många andra ryggradslösa djur, samt är en aspekt av ryggradsdjur.

Blommor som orkidéer och sockerärtor är bilateralt symmetriska (även kända som zygomorfa). Bladen hos de flesta växter är också bilateralt symmetriska.

Asymmetri

Inom djuren är det bara en grupp som uppvisar äkta asymmetri, fylum Porifera (svampar).

Radiata och Bilateria

Två taxonomiska indelningar, Radiata och Bilateria, använder symmetri som en del av sina definierande egenskaper. Radiata och Bilateria är grenar av taxonomin Eumetazoa (alla större djurgrupper utom svampar).

Radiata är de radiellt symmetriska djuren i Eumetazoa subregnum. Termen Radiata har haft olika betydelser i klassifikationens historia. Den har tillämpats på tagghudingarna, trots att tagghudingarna tillhör Bilateria, eftersom de uppvisar bilateral symmetri i sina utvecklingsstadier. Thomas Cavalier-Smith definierade 1983 ett underrike kallat Radiata som består av fylerna Porifera, Myxozoa, Placozoa, Cnidaria och Ctenophora, det vill säga alla djur som inte tillhör Bilateria. I Lynn Margulis och K. V. Schwartz klassificering av fem riken behålls endast Cnidaria och Ctenophora i Radiata.

Och även om radiell symmetri vanligen anges som ett definierande kännetecken för radiata, uppvisar de fritt simmande planula-larverna hos nässeldjur bilateral symmetri, liksom vissa vuxna nässeldjur. Ctenophorer uppvisar biradiell symmetri, vilket innebär att det finns en underliggande bilateral symmetri, i motsats till den fullständiga radiella symmetrin hos nässeldjur. Den huvudsakliga kroppsliga axeln som löper mellan munnen och deras sinnesorgan, statocystan, som ligger precis mittemot munnen, ger en radiell symmetri. Denna symmetri bryts ytligt sett i den nedre delen av varelserna av de två tentaklerna och i den övre delen av matsmältningskammaren, som är uppdelad i flera kanaler. Den lägre symmetrin är förskjuten runt från den högre med nittio grader, vilket bildar en disymmetri eller en biradiell form.

Bilateria, som har bilateral symmetri, är ett subregnum (en huvudgrupp) av djur, som innefattar majoriteten av fylerna; de mest anmärkningsvärda undantagen är svamparna och nässeldjuren. Bilateria har för det mesta kroppar som utvecklas från tre olika bakterieskikt, som kallas endoderm, mesoderm och ektoderm. På grund av detta kallas de för triploblastiska. Nästan alla är bilateralt symmetriska, eller ungefär så. Det mest anmärkningsvärda undantaget är tagghudingarna, som är radialsymmetriska som vuxna, men bilateralt symmetriska som larver. Det finns två eller fler superfyner (huvudlinjer) av Bilateria. Deuterostomerna omfattar tagghudingar, hemichordater, chordater och möjligen några mindre fyler. Protostomerna omfattar de flesta av de övriga, såsom leddjur, annelider, blötdjur, plattmaskar och så vidare.

• Luria, S. A., S. J. Gould och 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: Croizats bidrag till botaniken. Tuatara 27(1): 26-48.
• Than, K. 2005. Symmetri i naturen: Fundamental Fact or Human Bias Live Science.com. Hämtad den 23 december 2007.
• Towle, A. 1989. Modern Biology. Austin, TX: Holt, Rinehart and Winston. ISBN 0-03-013919-8.