Låt oss först försöka svara på en hjälpfråga: varför har en person vissa delar av kroppen symmetrisk, medan andra inte är det?
Symmetri är en grundläggande egenskap hos de flesta levande saker. Det är väldigt bekvämt att vara symmetrisk. Tänk själv: om du har ögon, öron, näsor, munnar och lemmar på alla sidor, kommer du att ha tid att känna något misstänksamt i tid, oavsett vilken sida det smyger på, och beroende på vilken sida det är är det misstänkt, - äta det eller tvärtom, fly från det.
Den mest felfria, "mest symmetriska" av alla symmetrier är sfärisk, när kroppen inte skiljer sig åt i de övre, nedre, högra, vänstra, främre och bakre delarna, och den sammanfaller med sig själv när den vrider sig runt symmetriens centrum i någon vinkel. Detta är dock bara möjligt i en miljö som i sig själv är idealiskt symmetrisk i alla riktningar och där samma krafter verkar på kroppen från alla håll. Men på vårt land finns det ingen sådan miljö. Det finns minst en kraft - tyngdkraften - som bara verkar längs en axel (uppifrån och ned) och inte påverkar de andra (fram-bak, höger-vänster). Hon drar ner allt. Och levande varelser måste anpassa sig till detta.
Så nästa typ av symmetri uppstår - radiell. Radiellt symmetriska varelser har en topp och botten, men ingen höger och vänster, eller fram och bak. De sammanfaller med sig själva när de bara roterar runt en axel. Dessa inkluderar till exempel sjöstjärnor och hydra. Dessa varelser är inaktiva och bedriver "tyst jakt" på levande varelser som passerar förbi.
Anemoner (havsanemoner) är ett exempel på radiellt symmetriska organismer. Ritning från Ernst Haeckels bok The Beauty of Forms in Nature.
Bild från webbplatsen en.wikipedia.org
Men om någon varelse kommer att leva en aktiv livsstil, jaga byte och fly från rovdjur, blir en annan riktning viktig för honom - anteroposterior. Den del av kroppen som är framför, när djuret rör sig, blir mer betydelsefull. Alla sinnen "kryper" här, och samtidigt nervnoder som analyserar informationen som mottas från sinnena (för vissa lyckliga kommer dessa noder senare att förvandlas till hjärnan). Dessutom borde det finnas en mun framför för att fånga det byte som har passats. Allt detta ligger vanligtvis på en separat del av kroppen - huvudet (i princip har radiellt symmetriska djur inget huvud). Så här uppstår bilateral (eller bilateral) symmetri. I en bilateralt symmetrisk varelse skiljer sig övre och nedre delar, främre och bakre delar,och bara höger och vänster är identiska och spegelbilder av varandra. Denna typ av symmetri är typisk för de flesta djur, inklusive människor.
Kampanjvideo:
Leonardo da Vincis Vitruvian Man visar ett exempel på bilateral symmetri.
Bild från webbplatsen en.wikipedia.org
I vissa djur, till exempel annelider, förutom den bilaterala, finns det ytterligare en symmetri - metamerisk. Deras kropp (med undantag för den främre delen) består av identiska metameriska segment, och om du rör dig längs kroppen, "sammanfaller" masken med sig själv. Hos mer utvecklade djur, inklusive människor, kvarstår ett svagt "eko" av denna symmetri: på sätt och vis kan våra ryggkotor och revben också kallas metamerer.
Mänskliga revben har vissa funktioner i metamerisk symmetri. Första bröstkorgen - den första bröstkorgen, första ländryggen - den första ländryggen.
Bild från ru.wikipedia.org
Så varför en person har parat ihop organ, fick vi reda på. Låt oss nu diskutera var de oparade kom ifrån.
Låt oss först förstå: vad är symmetriaxeln för de enklaste, radiellt symmetriska, primitiva flercelliga organismerna? Svaret är enkelt: det är matsmältningssystemet. Hela organismen är uppbyggd kring den, och den är organiserad så att varje cell i kroppen är nära "mattråget" och får en tillräcklig mängd näringsämnen. Föreställ dig en hydra: dess mun är symmetriskt omgiven av tentakler som driver byten där, och tarmhålan är mitt i kroppen och är den axel runt vilken resten av kroppen bildas. Matsmältningssystemet hos sådana varelser är en per definition, eftersom hela organismen är byggd "för den".
Gradvis blev djuren mer komplexa och deras matsmältningssystem blev också mer och mer perfekt. Tarmarna förlängdes för att smälta maten mer effektivt och var därför tvungna att kollapsa flera gånger för att passa in i bukhålan. Ytterligare organ uppträdde - lever, gallblåsan, bukspottkörteln - som var placerade i kroppen asymmetriskt och "flyttade" några andra organ (till exempel på grund av att levern ligger till höger, höger njure och höger äggstock / testikel flyttas nedåt i förhållande till vänster) … Hos människor, från hela matsmältningssystemet, har bara munnen, svalget, matstrupen och anusen behållit sin position på kroppens symmetriplan. Men matsmältningssystemet och alla dess organ förblev med oss i en enda kopia.
Låt oss nu titta på cirkulationssystemet
Om djuret är litet har det inga problem med näringsämnen som når varje cell, eftersom alla celler är tillräckligt nära matsmältningssystemet. Men ju större levande varelse är, desto mer akut uppstår problemet för honom att leverera mat till”avlägsna provinser” som ligger långt från tarmarna, i kroppens periferi. Det finns ett behov av något som skulle "mata" dessa områden, och dessutom koppla samman hela kroppen och låta avlägsna regioner "kommunicera" med varandra (och i vissa djur skulle det också transportera syre från andningsorganen i hela kroppen). Så här ser cirkulationssystemet ut.
Cirkulationssystemet är byggt längs matsmältningssystemet och består därför, i de mest primitiva fallen, av endast två huvudkärl - buk och rygg - och flera ytterligare förbinder dem. Om varelsen är liten och svagt rörlig (som en lansett), så för att blodet ska kunna röra sig genom kärlen är det tillräckligt att själva dra ihop dessa kärl. Men för relativt stora varelser som leder en mer aktiv livsstil (till exempel fisk) räcker det inte. Därför förvandlas i dem en del av magkärlet till ett speciellt muskulärt organ som driver blodet framåt med kraft - hjärtat. Eftersom det uppstod på ett oparat fartyg är det i sig själv "ensamt" och oparat. Hos fisk är hjärtat symmetriskt i sig och i kroppen ligger på symmetriplanet. Men hos landdjur på grund av den andra cirkeln av blodcirkulationen,vänster sida av hjärtmuskeln blir större än den högra, och hjärtat förskjuts till vänster sida och förlorar både symmetrin för sin position och sin egen symmetri.
