Симметрия

     Во  всех этих случаях соединяемые осью полюса тела находятся в неодинаковых экологических условиях и функционируют  по-разному. Присутствие одной только оси симметрии не столь ещё  характерно для данного типа (так  как и в других типах симметрии, кроме равноосного, ось также одна),  но весьма характерно, то что через эту ось можно провести много плоскостей симметрии, из  которых каждая разделит тело на две одинаковые половины; поэтому данный тип симметрии называют полисимметрическим.  

     Равноосный  и полисимметрический типы встречаются  преимущественно среди низкоорганизованных  и малодифференцированных животных. Сидячие одноосные полисимметрические животные, усложняя свою организацию  и приобретая различные органы, приобретают  лучевую или радиальную симметрию  тела, выражающуюся в том, что органы располагаются в радиальных (лучистых) направлениях вокруг одной главной  продольной оси. От числа повторяющихся  органов зависит порядок радиальной симметрии. Так, если вокруг продольной оси располагается 4 одинаковых органа, то радиальная симметрия в этом случае называется четырёхлучевой.  Если таких органов шесть, то и порядок симметрии будет шестилучевым, и т.д. Плоскости делят тело животного на одинаковые участки с повторяющимися органами. В этом заключается отличие радиальной симметрии от полисимметрического типа. Радиальная симметрия характерна для малоподвижных и прикрепленных форм (двух-, четырёх-, восьми – и шести -лучевые кораллы, гидра, медузы, актинии). Экологическое значение лучевой симметрии легко понятно: сидячее животное окружено со всех боковых сторон одинаковой средою и должно вступать во взаимоотношения с этой средой при помощи одинаковых, повторяющихся в радиальных направлениях органов. Именно сидячий образ жизни способствует развитию лучистой симметрии. 

     Переход от лучевой или радиальной к двусторонней или билатеральной симметрии  связан с переходом от сидячего образа жизни к активному передвижению в среде. Для сидячих форм отношения со средой равноценны во всех направлениях: радиальная симметрия точно соответствует такому образу жизни. У активно перемещающихся животных передний конец тела становится биологически не равноценным остальной части туловища, происходит формирование головы, становятся различимы правая и левая сторона тела. Благодаря этому теряется радиальная симметрия , и через тело животного можно провести лишь одну плоскость симметрии, делящую тело на правую и левую стороны. Двусторонняя симметрия означает, что одна сторона тела животного представляет собой зеркальное отражение другой стороны. Такой тип организации характерен для большинства беспозвоночных, в особенности для кольчатых червей и для членистоногих – ракообразных, паукообразных, насекомых, бабочек; для позвоночных – рыб, птиц, млекопитающих. Впервые двусторонняя симметрия появляется у плоских червей, у которых передний и задний концы тела различаются между собой.

              У кольчатых червей  и членистоногих  наблюдается ещё и метамерия  – одна из форм поступательной  симметрии, когда части тела  располагаются последовательно  друг за другом вдоль главной  оси тела. Особенно ярко она  выражена у кольчатых червей (дождевой  червь).   Кольчатые черви обязаны  своим названием тому, что их  тело состоит из ряда колец  или сегментов (члеников). Сегментированы  как внутренние органы, так и  стенки тела. Так что животное  состоит примерно из сотни  более или менее сходных единиц  –метамеров, каждая из которых содержит по одному или по паре органов каждой системы. К кольчатым червям относятся полихеты – морские формы, которые свободно плавают в воде, роются в песке. Зеркальная симметрия хорошо видна у бабочки; симметрия левого и правого проявляется здесь с почти математической строгостью. Можно сказать, что каждое животное, насекомое, рыба, птица состоит из двух энантиоморфов – правой и левой половин. Так, энантиоморфами являются правое и левое ухо, правый и левый глаз, правый и левый рог и т.д.                   

     Рассмотрим  ещё один тип симметрии, который  встречается в животном мире. Это  винтовая или спиральная симметрия. Винтовая симметрия есть симметрия  относительно комбинации двух преобразований - поворота и переноса вдоль оси поворота, т.е. идёт перемещение вдоль оси винта и вокруг оси винта. Встречаются левые и правые винты . Примерами природных винтов являются: бивень нарвала (небольшого китообразного, обитающего в северных морях) – левый винт; раковина улитки – правый винт; рога памирского барана – энантиоморфы (один рог закручен по левой, а другой по правой спирали). Спиральная симметрия не бывает идеальной,  например,    раковина у моллюсков сужается  или расширяется на конце.

     Хотя  внешняя спиральная симметрия у  многоклеточных животных встречается  редко, зато спиральную структуру имеют  многие важные молекулы, из которых  построены живые организмы –  белки, дезоксирибонуклеиновые кислоты - ДНК. Подлинным царством природных  винтов является мир «живых молекул» -  молекул, играющих принципиально  важную роль в жизненных процессах. К таким молекулам относятся прежде всего молекулы белков. В человеческом теле насчитывают до 10     типов белков. Все части тела, включая кости, кровь, мышцы, сухожилия, волосы, содержат белки. Молекула белка представляет собой цепочку, составленную из отдельных блоков, и закрученную по правой спирали. Её называют  альфа-спиралью. За открытие альфа-спирали американский учёный Лайнус Полинг получил Нобелевскую премию, самую высшую награду в научном мире.  Молекулы волокон сухожилий представляют собой тройные альфа-спирали. Скрученные многократно друг с другом альфа-спирали образуют молекулярные винты, которые обнаруживаются в волосах, рогах, копытах.

     Исключительно важную роль в мире живой природы  играют молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК , являющейся носителем наследственной информации в живом организме. Молекула ДНК имеет структуру двойной правой спирали, открытой  американскими учёными Уотсоном и Криком. За её открытие они были удостоены Нобелевской премии. Двойная спираль молекулы ДНК есть главный природный винт.

               Отметим, наконец, билатеральную  симметрию человеческого тела (речь  идёт о внешнем облике и  строении скелета). Эта симметрия  всегда являлась и является  основным источником нашего эстетического  восхищения хорошо сложенным  человеческим телом. Наша собственная  зеркальная симметрия очень удобна  для нас, она позволяет нам  двигаться прямолинейно и с  одинаковой лёгкостью поворачиваться  вправо и влево. Столь же  удобна зеркальная симметрия  для птиц, рыб и других активно движущихся существ.  

                                            ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     С симметрией мы встречаемся везде  – в природе, технике, искусстве, науке. Понятие симметрии проходит через всю многовековую историю  человеческого творчества. Принципы симметрии играют важную роль в физике и математике, химии и биологии, технике и архитектуре, живописи и скульптуре, поэзии и музыке. Законы природы, управляющие неисчерпаемой  в своём многообразии картиной явлений, в свою очередь, подчиняются принципам  симметрии.

     Существует  множество видов симметрии как в растительном, так и в животном мире, но при всем многообразии живых организмов, принцип симметрии действует всегда, и этот факт еще раз подчеркивает гармоничность нашего мира

     Еще одним интересным проявлением симметрии  жизненных процессов являются биологические  ритмы (биоритмы), циклические колебания  биологических процессов  и их характеристик (сокращения сердца, дыхание, колебания интенсивности деления  клеток, обмена веществ, двигательной активности, численности растений и  животных), зачастую связанные с  приспособлением организмов к геофизическим  циклам. Исследованием биоритмов  занимается особая наука - хронобиология.

     Советский философ В. С. Готт в книге “Симметрия и асимметрия” отмечает, что “симметрия раскрывает свое содержание и значение через асимметрию, которая сама является результатом изменения, нарушения  симметрии. Симметрия и асимметрия есть одна из форм проявления общего закона диалектики - единства и борьбы противоположностей”.

         Это две диалектически противоположные  категории, симметрия и асимметрия  не могут существовать одна  без другой. Считается, что в  абсолютно симметричном мире  попросту ничего не наблюдалось  бы - никаких объектов, никаких явлений.  Точно также невозможен и абсолютно  асимметричный мир. 

                                        ЛИТЕРАТУРА 

1. Урманцев  Ю.А. Симметрия природы и природа симметрии — М., 1974.

     2. В.И. Вернадский. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М., 1965.

     3. А.В. Шубников. Симметрия. М., 1940.

     4. http://www.worldnatures.ru/simmetrijavzhivoi.php

     5. Словарь иностранных слов - М.: АСТ, 2007

     6. http://revolution.allbest.ru/upload.html

     7. Шафрановский И.И. Симметрия в геологии Л.: Недра, 1975г

     8. Гильде В.  Зеркальный мир. — М.: Мир, 1982г.

     9. http://www.milogiya2007.ru/simmetr01.htm