¿Cuál es la forma óptima para un cerebro radialmente simétrico?

Creo que la idea de organismos extraterrestres radialmente simétricos es realmente emocionante por las preguntas que plantea sobre la función y el diseño.

Para aquellos que no lo saben, los humanos son bilateralmente simétricos. Si cortas por la mitad a un humano, obtienes 2 mitades simétricas. Entonces, si la mitad de un ser humano tiene un ojo, una oreja, un brazo, una pierna y un lóbulo cerebral, entonces ambas mitades juntas tienen dos de cada cosa. Descaradamente obvio, pero tengan paciencia conmigo.

Estoy diseñando un "humano" tetraméricamente simétrico. Eso es un animal hecho de 4 rebanadas simétricas. Por lo tanto, mi humano radial tendría 4 de cada cosa en total porque hay 4 rebanadas.

No se ha finalizado al cien por cien este diseño, pero cada porción de la cara tendría un gran ojo en el medio, por lo que tendría una visión de 360 ​​grados. Es posible que tenga que hacer trampa y tener dos fosas nasales en cada porción, ya que solo tener una justo debajo del ojo puede dificultar la identificación del olor.

Todavía no estoy muy seguro de los oídos, esa será otra pregunta junto con cómo funcionaría la boca. Habría 4 brazos y piernas en total, probablemente con una articulación esférica en las muñecas para una mejor manipulación.

Esta cosa es tan extraña que todos salen, pero me ha asaltado una pregunta. Hay 4 lóbulos cerebrales, pero este cerebro obviamente no sería solo dos cerebros humanos pegados. Deben colocarse de manera que optimice la comunicación entre los cuatro lóbulos.

¿Cómo debería moldearse/diseñarse este cerebro tetraméricamente simétrico para que funcione correctamente?

¿Tetraméricamente simétrico? ¿A diferencia del ordinario cuádruple simétrico o, si usamos palabras elegantes, cuadrilátero simétrico? ¿Estás seguro de que esta simetría es el resultado del metamerismo ?
@AlexP Acabo de usar esa palabra porque es cómo se describió aquí la simetría de las medusas ( en.m.wikipedia.org/wiki/Symmetry_in_biology ). Solo mire en Formas especiales de simetría radial.
Para responder a esto, debemos ver cómo el cerebro usa la energía de manera eficiente, el truco es el área superficial para ver esas arrugas. Si duplica las extremidades y los órganos sensoriales, lo que implica que se necesitan más nervios, no debatiré si pegar 2 cuerpos espalda con espalda es mejor o no, pero le aseguro que las áreas de superficie no escalan linealmente con el volumen, lo que significa que es más grande. en realidad es un desperdicio.
Las estrellas de mar son radialmente simétricas. Tratar de hacer que los humanos sean radialmente simétricos es más doloroso de lo que vale. Cíñete a las estrellas de mar y otros organismos radialmente simétricos, solo refuerza las estructuras cerebrales y dales efectores para manipular las cosas.

Respuestas (5)

De acuerdo, tal vez estoy hablando de mi trasero bilateral aquí...

Imaginemos que cada rebanada de cerebro es como una porción de pastel de capas. La capa superior es la corteza. Debajo está su análogo del lóbulo parietal. Debajo está el análogo del lóbulo temporal, y así sucesivamente.

Nuestros cerebros evolucionan... inflando y envolviendo otra capa alrededor del exterior. Tus tetra-chicos agregarán capas verticalmente. Tal vez una capa se divide en dos.

De esta manera, cuando todos los gajos se unan, las piezas se alinearán. Puede tener un tejido de conexión especial (análogo al cuerpo calloso) alrededor del exterior y entre las capas (piense en "glaseado").

Me encantaría ver cómo se ve la esquizofrenia en estos chicos... ;D

Dios, ni siquiera puedo imaginar cómo quedaría aquí el tronco cerebral, especialmente con la disposición de los ojos y las fosas nasales. Se uniría a la médula espinal, pero también podría tener que estirarse más hacia los cortes de la cara para mejorar el procesamiento sensorial.
@ Lot-Of-Malarkey tal vez el tronco encefálico se funde con la capa inferior del pastel; los nervios que sirven a los órganos sensoriales salen de esa capa. Piense en un pastel sentado sobre una pila de espaguetis. Consecuencia de esto: para reducir la longitud de los nervios, los bits sensoriales están más cerca de la parte inferior del cráneo. Así que cuanto más evoluciona tu criatura, más imponente se vuelve su frente... ;D

Podrías imaginarte arreglando los lóbulos del cerebro como los gajos de una naranja. La médula espinal podría partir del centro, con los lóbulos del cerebro dispuestos verticalmente en el cráneo. Habría que volver a cablear los ojos y los nervios ópticos. Sin embargo, también puede colocar el procesamiento visual cerca del centro del cráneo, de modo que la información de cada ojo se procese en conjunto para proporcionar una visión completa de 360 ​​grados.

Por curiosidad, ¿tus humanos se verían así?Una representación aleatoria de humanos de cuatro lóbulos de la mitología griega.

Ah, el simposio de platón. Loco, extraño y completamente entretenido.
@NofP No se verían exactamente así, pero estaba algo cerca del diseño original. El nuevo diseño (como lo proporcioné en la edición reciente) se verá realmente extraño.

Es muy difícil imaginar mayores grados de simetría debido a la especialización.

En la Tierra tenemos varias Clases ( me viene a la mente Coelenterata ) que tienen simetrías más altas, pero están invariablemente en el "extremo bajo" de complejidad con un sistema nervioso muy rudimentario.

Tenga en cuenta que estos animales no tienen un "cerebro", sino que dependen de ganglios nerviosos distribuidos.

Tan pronto como aumenta la complejidad, vemos que suceden dos cosas:

  • la simetría cae a bilateral (incluso el pulpo no tiene realmente "ocho partes", pero tiene simetría bilateral).
  • una gran parte del sistema nervioso se centraliza en un "cerebro" de algún tipo.

El primero es una adaptación a una dirección de movimiento preferida: tiene sentido poder girar a la izquierda o a la derecha con la misma facilidad, pero la complejidad de poder moverse en cualquier dirección significa que te mueves "menos bien" en cualquier dirección... algo que Evolution no permitirá por mucho tiempo.

El segundo está estrechamente relacionado con el desarrollo de los ojos; el ojo (la retina en particular) es literalmente un trozo de cerebro que salió del cráneo (tanto como evolución como como desarrollo embrionario). Desencadenó la formación de una gran masa, muy cerca de los ojos, para interpretar las imágenes entrantes.

En el caso de un ser realmente simétrico, es muy probable que la dirección de movimiento preferida sea a lo largo del eje de simetría (la línea donde se cruzan los planos de simetría). Esto es un poco difícil de imaginar (nuevamente me vienen a la mente medusas) en un entorno terrestre.

Quizás deberías describir mejor a tus humanos tetraméricos.

Estos son puntos justos. Agregaré algunos de los conceptos básicos con los que he terminado en el diseño.
Excepto que muchos equinodermos son pentaradialmente simétricos, y no son formas "bajas" de ninguna manera. Y la simetría cuádruple es común en las plantas.
@AlexP: Realmente no entiendo tu "escala evolutiva". Dado que todo lo vivo hoy en día tiene varios miles de millones de años de evolución, por lo que está "muy pulido" de alguna manera (incluidos los virus), debe recordar que OP preguntó sobre el cerebro y Wikipedia dice claramente "Los equinodermos tienen un sistema nervioso radial simple que consiste en una red nerviosa modificada que consiste de neuronas interconectadas sin cerebro central,...". Las plantas sufren el mismo problema, aunque algunas especulaciones sobre el cerebro de la raíz están cobrando impulso.

Puedo argumentar a favor de cuatro u ocho lóbulos en simetría cuádruple, los lóbulos gemelos del cerebro humano nos permiten procesar entradas bilaterales de manera rápida y efectiva, su humano cuádruple puede o no tener entradas bilaterales dependiendo de la configuración del estéreo vista, sonido y olfato, si cada uno de los segmentos tiene entradas estéreo, necesita ocho lóbulos para procesar esos datos de manera efectiva, pero si, por otro lado, tiene sonido estéreo, etc. compuesto por entradas que se originan en segmentos separados, entonces solo necesita necesitan cuatro lóbulos, pero tienen que comunicarse muy bien, por lo que la mayor parte del cerebro será un tejido conectivo similar al cuerpo calloso humano .

Esperaría de su descripción que su persona todavía tendría solo un estómago, un colon y un ano, una vejiga, un bazo, una vesícula biliar, una columna vertebral, pero 2 cajas torácicas, un pene si es hombre, una vagina si es mujer. Podría verlos posiblemente teniendo 2 penes si es hombre, o 2 vaginas si es mujer. ¿Tendrían una o 2 narices? (Estoy pensando en uno). PERO 4 pezones (y 4 senos si es mujer), 4 testículos si es hombre, 4 óvulos si es mujer, 4 orejas, 4 manos, 4 brazos, 4 piernas y 4 pies. 4 Pulmones. ¿QUIZÁS 4 riñones? Estoy pensando que DEFINITIVAMENTE necesitarían tener solo un cuello uterino/útero si es mujer. La cadera y la pelvis serían bastante complejas de diseñar para que puedan ser funcionales.

Me inclino por un cráneo, por lo tanto, un cerebro que se parece bastante a nuestros cerebros de 2 hemisferios existentes, pero dividido en cuartos.

Esto me inclinaría hacia 2 bocas, 2 narices, 2 senos paranasales y 1 tráquea pero 2 esófagos. Tendrías la opción de corregir una pequeña falla en el diseño del cuerpo humano, al tener 1 boca conectada solo al estómago, ¡lo que evitaría la posibilidad de muerte por asfixia, debido a que la comida se atasca! 1 boca todavía estaría conectada a los pulmones, pero solo se usaría para hablar.

Pero, ¿tal vez terminarás con un humano que se parece un poco a la criatura Pushmi-pullyu del Doctor Dolittle?

De esta manera, podría terminar con 2 cráneos y cajas de cerebro separados, lo que significa que no necesitará rediseñar el cerebro en absoluto. Sin embargo, se verían radicalmente diferentes de los humanos tal como los conocemos...

MUESTRA después de la edición que hiciste: definitivamente puedo ver este cerebro luciendo como un cerebro humano estándar, con 4 lóbulos en lugar de 2 y un solo tronco cerebral que se une a los 4 lóbulos en el centro.
Todavía no había decidido cómo funcionarían los órganos viscerales. Estaba pensando en averiguar cómo tendría que estar estructurado el cuerpo primero. ¡Pero gracias!