În primul rând, să încercăm să răspundem la o întrebare auxiliară: de ce o persoană are unele părți ale corpului simetrice, în timp ce altele nu?
Simetria este o proprietate de bază a majorității ființelor vii. Este foarte convenabil să fii simetric. Gândiți-vă singur: dacă aveți ochi, urechi, nasuri, guri și membre pe toate părțile, atunci veți avea timp să simțiți ceva suspect în timp, indiferent de ce parte se strecoară și, în funcție de ce parte este, este suspect, - mănâncă-l sau, dimpotrivă, fugi de el.
Cea mai impecabilă, „cea mai simetrică” dintre toate simetriile este sferică, când corpul nu diferă în părțile superioare, inferioare, drepte, stângi, anterioare și posterioare și coincide cu el însuși atunci când se învârte în jurul centrului de simetrie sub orice unghi. Cu toate acestea, acest lucru este posibil doar într-un mediu care în sine este în mod ideal simetric în toate direcțiile și în care aceleași forțe acționează asupra corpului din toate părțile. Dar pe pământul nostru nu există un astfel de mediu. Există cel puțin o forță - forța gravitațională - care acționează numai de-a lungul unei axe (sus-jos) și nu le afectează pe celelalte (față-spate, dreapta-stânga). Ea trage totul în jos. Și ființele vii trebuie să se adapteze la asta.
Acest lucru dă naștere următorului tip de simetrie - radial. Creaturile simetrice radial au partea superioară și inferioară, dar nu au dreapta și stânga, nici față și spate. Acestea coincid cu ele însele când se rotesc în jurul unei axe numai. Acestea includ, de exemplu, steaua de mare și hidra. Aceste creaturi sunt inactive și sunt angajate în „vânătoare liniștită” pentru creaturi vii care trec pe aici.
Anemonele (anemonele marine) sunt un exemplu de organisme simetrice radial. Desen din cartea lui Ernst Haeckel Frumusețea formelor în natură.
Imagine de pe site-ul en.wikipedia.org
Dar dacă o creatură va duce un stil de viață activ, urmărind prada și evadând de la prădători, o altă direcție devine importantă pentru el - anteroposterior. Partea corpului care se află în față, atunci când animalul se mișcă, devine mai semnificativă. Toate simțurile „se târăsc” aici și, în același timp, nodurile nervoase care analizează informațiile primite de la simțuri (pentru unii norocoși, aceste noduri se vor transforma ulterior în creier). În plus, ar trebui să existe o gură în față pentru a prinde prada care a fost depășită. Toate acestea sunt de obicei situate pe o parte separată a corpului - capul (în principiu, animalele cu simetrie radială nu au cap). Astfel apare simetria bilaterală (sau bilaterală). Într-o creatură simetrică bilateral, părțile superioare și inferioare, părțile din față și din spate diferă,și doar dreapta și stânga sunt imagini identice și oglindă reciproc. Acest tip de simetrie este tipic pentru majoritatea animalelor, inclusiv pentru oameni.
Video promotional:
Omul vitruvian al lui Leonardo da Vinci arată un exemplu de simetrie bilaterală.
Imagine de pe site-ul en.wikipedia.org
La unele animale, de exemplu, anelidele, pe lângă cea bilaterală, mai există o simetrie - metameră. Corpul lor (cu excepția părții din față) constă din segmente metamerice identice și, dacă vă deplasați de-a lungul corpului, viermele „coincide” cu el însuși. La animalele mai avansate, inclusiv la oameni, rămâne un „ecou” slab al acestei simetrii: într-un sens, vertebrele și coastele noastre pot fi numite și metamere.
Coaste umane au unele trăsături ale simetriei metamerice. Prima toracică - prima vertebră toracică, prima lombară - prima lombară.
Imagine de pe ru.wikipedia.org
Deci, de ce o persoană are organe împerecheate, ne-am dat seama. Acum, să discutăm de unde au venit cei nepereche.
În primul rând, să încercăm să înțelegem: care este axa de simetrie pentru cele mai simple, simetric radial, organisme multicelulare primitive? Răspunsul este simplu: este sistemul digestiv. Întregul organism este construit în jurul său și este organizat astfel încât fiecare celulă a corpului să fie aproape de „jgheabul de hrănire” și să primească o cantitate suficientă de nutrienți. Imaginați-vă o hidra: gura sa este înconjurată simetric de tentacule care conduc prada acolo, iar cavitatea intestinală este situată chiar în mijlocul corpului și este axa în jurul căreia se formează restul corpului. Sistemul digestiv al acestor creaturi este unul prin definiție, deoarece întregul organism este construit „pentru el”.
Treptat, animalele au devenit mai complexe, iar sistemul lor digestiv a devenit tot mai perfect. Intestinele s-au prelungit pentru a digera alimentele mai eficient și, prin urmare, au trebuit să se prăbușească de mai multe ori pentru a se potrivi în cavitatea abdominală. Au apărut organe suplimentare - ficat, vezică biliară, pancreas - care au fost localizate în organism asimetric și „au mutat” alte organe (de exemplu, datorită faptului că ficatul este situat în dreapta, rinichiul drept și ovarul / testiculul drept sunt deplasate în jos față de stânga) … La om, din întregul sistem digestiv, doar gura, faringele, esofagul și anusul și-au păstrat poziția pe planul de simetrie al corpului. Dar sistemul digestiv și toate organele sale au rămas cu noi într-un singur exemplar.
Acum să ne uităm la sistemul circulator
Dacă animalul este mic, nu are nicio problemă cu nutrienții care ajung la fiecare celulă, deoarece toate celulele sunt suficient de aproape de sistemul digestiv. Dar cu cât ființa vie este mai mare, cu atât îi apare mai acută problema livrării de alimente către „provincii îndepărtate” situate la o distanță mare de intestine, la periferia corpului. Este nevoie de ceva care să „hrănească” aceste zone și, în plus, să conecteze întregul corp împreună și să permită regiunilor îndepărtate să „comunice” între ele (și la unele animale, acesta ar transporta și oxigen din sistemul respirator în tot corpul). Așa apare sistemul circulator.
Sistemul circulator este construit de-a lungul sistemului digestiv și, prin urmare, constă, în cele mai primitive cazuri, din doar două vase principale - abdominalul și dorsalul - și mai multe conexiuni suplimentare. Dacă creatura este mică și slab mobilă (cum ar fi un lancelet), atunci pentru ca sângele să se miște prin vase, este suficient să se contracte ele însele. Dar pentru creaturile relativ mari care duc un stil de viață mai activ (de exemplu, pești), acest lucru nu este suficient. Prin urmare, în ele, o parte a vasului abdominal se transformă într-un organ muscular special care împinge sângele înainte cu forță - inima. Întrucât a apărut pe un vas nepereche, atunci el însuși este „singuratic” și nepereche. La pești, inima este simetrică în sine și în corp este situată pe planul de simetrie. Dar la animalele terestre, datorită apariției celui de-al doilea cerc de circulație a sângelui,partea stângă a mușchiului inimii devine mai mare decât cea dreaptă, iar inima se deplasează spre partea stângă, pierzând atât simetria poziției sale, cât și propria simetrie.
