Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Ум хорошо...
Начало сайта / Раритетные издания / Ум хорошо...

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Биологически активные

Загадки простой воды

Крушение парадоксов

Парадокс XX века

Сын человеческий

Физики продолжают шутить

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Ум хорошо...

Борис Сергеев

У зеркала

Многие виды симметрии нашли отражение во внешнем строении животных, в конструкции их внутренних органов, в конфигурации молекул органических веществ. Мы не станем углубляться в сложный мир геометрии пространства. Здесь будет затронута лишь одна разновидность симметрии – зеркальная, случаи ее проявления и нарушения в строении и функциях животных и человека.

Представим себе, что две перчаточные фабрики страны, одна во Львове, а другая где-нибудь на Дальнем Востоке, объединились, и теперь для удобства производства львовская выпускает перчатки лишь на правую руку, а хабаровская – на левую. Если работа обоих предприятий организована безукоризненно, обе фабрики будут потреблять одинаковое количество сырья и энергии, потому что правая и левая перчатки во всем одинаковы, как предмет и его отражение в зеркале, как левая и правая половины нашего тела.

Двусторонняя симметрия обычна у творений природы: горные хребты и пропасти, овраги, русла рек, другие элементы рельефа местности, многие растения могут обладать двусторонней симметрией, но особенно охотно придерживаются этой «моды» обитатели Земли, что, несомненно, в полной мере относится и к человеку. Симметрия в строении тела животных и человека настолько привычна, что немногие исключения из этого правила, известные людям еще с древности, такие, как асимметрично завитые раковины моллюсков или уродливые тела донных рыб – камбал с обоими глазами на одной стороне тела, удивляли ученых на протяжении многих столетий.

Даже теперь, когда животный мир нашей планеты в общих чертах изучен, примеры асимметрии приходится перечислять чуть ли не по пальцам, да и те чаще всего относятся к устройству скрытых от глаз внутренних органов. У брюхоногих моллюсков одна почка, одна жабра, одна половая железа. В соответствии с этим дыхательное, половое и анальное отверстия и отверстие мочеточника находятся на правой стороне тела. У своеобразных амфибий – червяг развито только левое легкое, а у змей – правое. У дятлов необычно длинный язык, который они в поисках пищи запускают в выдолбленные отверстия или природные щели. Язык так велик, что не помещается в полости рта, а нырнув под кости нижней челюсти, двумя ножками огибает шейные позвонки, взбирается по черепу на затылок и здесь, соединившись в общий пучок мышц и связок, закрепляется в правой ноздре, так что птицы вынуждены дышать лишь левой.

Еще меньше примеров асимметрии внешнего строения животных. Наибольшей известностью пользуются раковины моллюсков. У одних особей они закручены по часовой, у других против часовой стрелки. У наших северных «попугаев» – клестов, питающихся семенами еловых или сосновых шишек, большой крючкообразный клюв имеет крестообразное строение. У птенцов он еще вполне симметричен, но по мере взросления птиц подклювье отклоняется влево или вправо. Левосторонние клесты встречаются чаще правосторонних. Полярный дельфин-нарвал вооружен бивнем. Он вырастает из зачатка левого зуба верхней челюсти и закручен против часовой стрелки в тугую спираль. Правый зачаток не развивается.

Двусторонняя симметрия возникла на определенной стадии развития обитателей Земли. Первые живые организмы, зародившиеся где-то в Мировом океане, обладали шаровидной симметрией. Хотя многие из их современных потомков, и сегодня живущих во взвешенном состоянии, наверняка имеют более сложно организованное «тело», они упорно продолжают сохранять шаровидную симметрию, В однородной среде шарообразная форма организма наиболее удобна для равномерного извлечения всеми частями тела кислорода и растворенных в воде питательных веществ. Но стоило этим существам опуститься на дно и начать примериваться к возможностям оседлой жизни, им поневоле пришлось отказаться от шаровидной симметрии, заменив ее на лучевую. Позже, когда у животных возникла потребность активно передвигаться, им пришлось обзавестись билатеральной симметрией. Только морские звезды да некоторые черви еще сохранили лучевую.

Безусловно, симметрия тела человека и животных далеко не абсолютна. Мы прекрасно знаем, что некоторые органы (печень, селезенка, сердце) не обладают симметрией, да к тому же и расположены асимметрично.

Мало того, если скрупулезно измерить пропорции нашего тела, внимательно вглядеться в лица окружающих людей, то станет очевидно, что симметричность наша весьма относительна. Даже в непревзойденных по своему совершенству лицах Венеры Милосской или Джоконды нет строгой симметрии. Однако эти мелкие случаи отступления от абсолютной симметрии воспринимаются скорее как дефект поточного производства, как вечное стремление к идеалу и сознание того, что полностью его достигнуть невозможно.

Возникнув в связи с потребностью живых организмов целенаправленно передвигаться в пространстве, двусторонняя симметрия в первую очередь коснулась органов движения: ног у ракообразных, пауков, насекомых, амфибий, рептилий и млекопитающих, крыльев у птиц и летучих мышей, плавников у кальмаров, миног, рыб, тюленей, китов и дельфинов. Недаром у улитки с ее асимметрично закрученной раковиной тело, и в том числе «нога» (массивный мускулистый нерасчлененный орган с широкой нижней поверхностью, называемой подошвой, с помощью которой она ползет по твердому субстрату), вполне симметричны. То же относится и к двигательным органам камбалы, которая в отличие от остальных рыб плавает на боку, повернувшись безглазой стороной тела вниз.

Неудивительно, что органы, управляющие движением, вся нервная система, включая спинной и головной мозг животных и человека, также имеют двустороннюю симметрию. Видимо, при таком устройстве мозга значительно проще организовать слаженную работу плавников, ног или крыльев, чтобы активно перемещаться в пространстве, избегая столкновения с подвижными и неподвижными предметами, неукоснительно поддерживать равновесие тела, осуществлять безаварийное приземление в заданной точке пространства и совершать другие координированные движения.

 

Благодеяние герцога Анжуйского

Оглавление

 

Дата публикации:

7 октября 2000 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика