Yritetään ensin vastata apukysymykseen: miksi ihmisellä on jotkut ruumiinosat symmetrisesti, kun taas toiset eivät?
Symmetria on useimpien elävien olentojen perusominaisuus. On erittäin kätevää olla symmetrinen. Ajattele itse: jos sinulla on silmät, korvat, nenät, suun ja raajat kaikilla puolilla, sinulla on aikaa tuntea jotain epäilyttävää ajoissa riippumatta siitä, kumpi puoli se livahtaa, ja riippuen kumpi puoli se on, epäilyttävä, - syö se tai päinvastoin, pakene siitä.
Kaikkien symmetrioiden virheetön, "symmetrisin" on pallomainen, kun runko ei eroa toisistaan ylä-, ala-, oikea-, vasen-, etu- ja takaosassa, ja se yhtyy itseensä, kun kääntyy symmetriakeskipisteen ympäri missä tahansa kulmassa. Tämä on kuitenkin mahdollista vain ympäristössä, joka itsessään on ihanteellisesti symmetrinen kaikkiin suuntiin ja jossa samat voimat vaikuttavat kehoon kaikilta puolilta. Maassamme ei kuitenkaan ole sellaista ympäristöä. On ainakin yksi voima - painovoima -, joka vaikuttaa vain yhtä akselia pitkin (ylös-alas) eikä vaikuta muihin (etu-taka, oikea-vasen). Hän vetää kaiken alas. Ja elävien olentojen on sopeuduttava tähän.
Tämä synnyttää seuraavan tyyppisen symmetrian - säteen. Säteittäisesti symmetrisillä olennoilla on ylä ja ala, mutta ei oikeaa ja vasenta tai etu- ja takaosaa. Ne yhtyvät itsensä kanssa, kun pyörivät vain yhden akselin ympäri. Näitä ovat esimerkiksi meritähdet ja hydrat. Nämä olennot ovat passiivisia ja harjoittavat "hiljaista metsästystä" ohi kulkeville olennoille.
Vuokot (merivuokot) ovat esimerkkejä säteittäisesti symmetrisistä organismeista. Piirustus Ernst Haeckelin kirjasta Muodon kauneus luonnossa.
Kuva sivustolta en.wikipedia.org
Mutta jos joku olento aikoo harjoittaa aktiivista elämäntapaa, jahtaa saalista ja paeta saalistajilta, hänelle tulee tärkeä toinen suunta - anteroposterior. Rungon osa, joka on edessä, kun eläin liikkuu, tulee merkittävämmäksi. Kaikki aistit "indeksoivat" täällä, ja samalla hermosolmut, jotka analysoivat aistielimistä vastaanotettua tietoa (joillekin onnekkaille nämä solmut muuttuvat myöhemmin aivoiksi). Lisäksi edessä tulisi olla suu, jotta kiinniotettu saalis saadaan kiinni. Kaikki tämä sijaitsee yleensä erillisessä kehon osassa - päässä (periaatteessa säteittäisesti symmetrisillä eläimillä ei ole päätä). Näin syntyy kahdenvälinen (tai kahdenvälinen) symmetria. Kahdenvälisesti symmetrisessä olennossa ylä- ja alaosat, etu- ja takaosat eroavat toisistaan,ja vain oikea ja vasen ovat identtisiä ja peilikuvia toisistaan. Tämän tyyppinen symmetria on tyypillistä useimmille eläimille, myös ihmisille.
Mainosvideo:
Leonardo da Vincin Vitruvian-mies näyttää esimerkin kahdenvälisestä symmetriasta.
Kuva sivustolta en.wikipedia.org
Joillakin eläimillä, esimerkiksi annelideilla, on kahdenvälisen lisäksi vielä yksi symmetria - metameerinen. Heidän ruumiinsa (lukuun ottamatta suurinta etuosaa) koostuu identtisistä metameerisegmenteistä, ja jos liikkut kehoa pitkin, mato "yhtyy" itseensä. Kehittyneemmissä eläimissä, mukaan lukien ihmiset, tämän symmetrian heikko "kaiku" on edelleen: tietyssä mielessä nikamiamme ja kylkiluitamme voidaan kutsua myös metameereiksi.
Ihmisen kylkiluilla on joitain metameerisymmetrian piirteitä. Ensimmäinen rintakehä - ensimmäinen rintakehän nikama, ensimmäinen lannerangan - ensimmäinen lannerangan.
Kuva osoitteesta ru.wikipedia.org
Joten, miksi henkilöllä on pariliitoksia, me selvitimme. Keskustelkaamme nyt siitä, mistä parittomat tulivat.
Yritetään ensin ymmärtää: mikä on symmetria-akseli yksinkertaisimmille, säteittäisesti symmetrisille, primitiivisille monisoluisille organismeille? Vastaus on yksinkertainen: se on ruoansulatuskanava. Koko organismi on rakennettu sen ympärille, ja se on järjestetty siten, että jokainen kehon solu on lähellä "ruokinta" ja saa riittävän määrän ravinteita. Kuvittele hydra: sen suun ympärillä on symmetrisesti lonkeroita, jotka ajavat saalista, ja suoliston ontelo sijaitsee aivan ruumiin keskellä ja on akseli, jonka ympäri muu keho muodostuu. Tällaisten olentojen ruoansulatuskanava on määritelmänsä mukaan yksi, koska koko organismi on rakennettu "sitä varten".
Vähitellen eläimistä tuli monimutkaisempia, ja myös niiden ruoansulatuskanava muuttui yhä täydellisemmäksi. Suolet pidentivät ruoan sulattamista tehokkaammin, ja sen vuoksi niiden piti romahtaa useita kertoja mahtuakseen vatsaonteloon. Ilmestyi muita elimiä - maksa, sappirakko, haima -, jotka sijaitsivat kehossa epäsymmetrisesti ja "siirtivät" joitain muita elimiä (esimerkiksi johtuen maksan sijainnista oikealla, oikean munuaisen ja oikean munasarjan / kiveksen siirtyminen alaspäin vasempaan nähden) … Ihmisillä koko ruoansulatuskanavasta vain suu, nielu, ruokatorvi ja peräaukko ovat säilyttäneet asemansa kehon symmetriatasolla. Ruoansulatusjärjestelmä ja kaikki sen elimet jäivät kuitenkin meille yhdeksi kappaleeksi.
Katsotaan nyt verenkiertoelimistöä
Jos eläin on pieni, sillä ei ole ongelmaa ravinteiden pääsyn jokaiseen soluun, koska kaikki solut ovat riittävän lähellä ruoansulatuskanavaa. Mutta mitä suurempi elävä olento, sitä akuutimpi ongelma syntyy ruoan toimittamisesta "syrjäisiin maakuntiin", jotka sijaitsevat kaukana suolesta, kehon kehällä. Tarvitaan jotain, joka "ruokkii" näitä alueita, ja lisäksi se yhdistää koko kehon yhteen ja antaa etäisten alueiden "kommunikoida" keskenään (ja joillakin eläimillä se kuljettaa happea myös hengityselimistä koko kehoon). Näin verenkiertoelimistö ilmestyy.
Verenkiertoelimistö on rakennettu ruoansulatuskanavaa pitkin, ja siksi se koostuu kaikkein primitiivisimmissä tapauksissa vain kahdesta pääaluksesta - vatsa- ja selkäosasta - ja useista muista, jotka yhdistävät ne. Jos olento on pieni ja heikosti liikkuva (kuten lansetti), niin että veri voi liikkua verisuonten läpi, riittää, että nämä astiat supistuvat itse. Mutta tämä ei riitä suhteellisen suurille olennoille, jotka harjoittavat aktiivisempaa elämäntapaa (esimerkiksi kalat). Siksi osa niiden vatsan suonesta muuttuu erityiseksi lihaselimeksi, joka työntää verta eteenpäin voimalla - sydämeen. Koska se syntyi parittomasta aluksesta, se itsessään on "yksinäinen" ja parittamaton. Kaloissa sydän on sinänsä symmetrinen ja runko sijaitsee symmetriatasolla. Mutta maaeläimissä verenkierron toisen ympyrän esiintymisen vuoksisydänlihaksen vasen puoli tulee suuremmaksi kuin oikea, ja sydän siirtyy vasemmalle puolelle menettää sekä sijaintinsa symmetrian että oman symmetrian.