Pirmkārt, mēģināsim atbildēt uz papildu jautājumu: kāpēc cilvēkam dažas ķermeņa daļas ir simetriskas, bet citas nav?
Simetrija ir lielākās daļas dzīvo būtņu pamatīpašība. Ir ļoti ērti būt simetriskam. Padomājiet paši: ja jums ir acis, ausis, deguns, mute un ekstremitātes no visām pusēm, tad jums būs laiks laicīgi sajust kaut ko aizdomīgu, neatkarīgi no tā, kurā pusē tas noklīst, un, atkarībā no tā, kura puse tā ir, tas ir aizdomīgi, - ēd to vai, gluži pretēji, aizbēg no tā.
Nevainojamākais, "simetriskākais" no visām simetrijām ir sfērisks, kad ķermenis neatšķiras augšējā, apakšējā, labajā, kreisajā, priekšējā un aizmugurējā daļā, un tas sakrīt ar sevi, griežoties ap simetrijas centru jebkurā leņķī. Tomēr tas ir iespējams tikai vidē, kas pati par sevi ir ideāli simetriska visos virzienos un kurā uz ķermeni no visām pusēm iedarbojas vieni un tie paši spēki. Bet uz mūsu zemes šādas vides nav. Ir vismaz viens spēks - gravitācijas spēks -, kas darbojas tikai pa vienu asi (augšā-apakšā) un neietekmē pārējos (priekšā-aizmugurē, pa labi-pa kreisi). Viņa visu velk uz leju. Un dzīvajām būtnēm tam jāpielāgojas.
Tas rada nākamo simetrijas veidu - radiālo. Radiāli simetriskām radībām ir augšdaļa un apakšdaļa, bet nav labās un kreisās puses, kā arī priekšpuse un aizmugure. Viņi sakrīt ar sevi, kad rotē tikai ap vienu asi. Tie ietver, piemēram, jūras zvaigznes un hidras. Šīs radības ir neaktīvas un nodarbojas ar “klusām medībām”, kas iet garām.
Anemones (jūras anemones) ir radiāli simetrisku organismu piemērs. Zīmējums no Ernsta Haekela grāmatas “Veidlapu skaistums dabā”.
Attēls no vietnes en.wikipedia.org
Bet, ja kāda radība izvēlēsies aktīvu dzīvesveidu, dzenot laupījumu un aizbēgt no plēsējiem, viņam kļūst svarīgs vēl viens virziens - anteroposterior. Ķermeņa daļa, kas atrodas priekšā, dzīvniekam pārvietojoties, kļūst nozīmīgāka. Šeit "rāpjas" visas maņas un vienlaikus nervu mezgli, kas analizē no maņām saņemto informāciju (dažiem laimīgajiem šie mezgli vēlāk pārvērtīsies smadzenēs). Turklāt priekšā vajadzētu būt mute, lai noķertu apdzīto laupījumu. Tas viss parasti atrodas uz atsevišķas ķermeņa daļas - galvas (principā radiāli simetriskiem dzīvniekiem nav galvas). Tā rodas divpusēja (vai divpusēja) simetrija. Divpusēji simetriskā radībā augšējā un apakšējā, priekšējā un aizmugurējā daļa atšķiras,un tikai labais un kreisais ir identiski un spoguļattēli viens otram. Šāda veida simetrija ir raksturīga lielākajai daļai dzīvnieku, arī cilvēkiem.
Reklāmas video:
Leonardo da Vinči Vitruvian Man parāda divpusējās simetrijas piemēru.
Attēls no vietnes en.wikipedia.org
Dažiem dzīvniekiem, piemēram, annelīdiem, papildus divpusējiem ir vēl viena simetrija - metamērika. Viņu ķermenis (izņemot priekšējo daļu) sastāv no identiskiem metameriskiem segmentiem, un, pārvietojoties pa ķermeni, tārps "sakrīt" ar sevi. Progresīvākiem dzīvniekiem, tostarp cilvēkiem, šīs simetrijas vājā "atbalss" paliek: savā ziņā mūsu skriemeļus un ribas var saukt arī par metamērām.
Cilvēka ribām ir dažas metamēriskās simetrijas iezīmes. Pirmais krūšu kurvis - pirmais krūšu skriemelis, pirmais jostasvieta - pirmais jostasvieta.
Attēls no ru.wikipedia.org
Tātad, kāpēc cilvēkam ir sapāroti orgāni, mēs to izdomājām. Tagad apspriedīsimies, no kurienes radušies nepāra pāri.
Pirmkārt, mēģināsim saprast: kāda ir simetrijas ass vienkāršākajiem, radiāli simetriskiem, primitīviem daudzšūnu organismiem? Atbilde ir vienkārša: tā ir gremošanas sistēma. Ap to ir uzbūvēts viss organisms, un tas ir sakārtots tā, lai katra ķermeņa šūna būtu tuvu "barošanas silei" un saņemtu pietiekamu daudzumu barības vielu. Iedomājieties hidru: tās muti simetriski ieskauj taustekļi, kas tur virza laupījumu, un zarnu dobums atrodas pašā ķermeņa vidū un ir ass, ap kuru veidojas pārējais ķermenis. Šādu radījumu gremošanas sistēma pēc definīcijas ir viena, jo viss organisms ir uzbūvēts “priekš tā”.
Pamazām dzīvnieki kļuva sarežģītāki, un arī viņu gremošanas sistēma kļuva arvien pilnīgāka. Zarnas pagarinājās, lai efektīvāk sagremotu pārtiku, un tāpēc vairākas reizes nācās sabrukt, lai iekļautos vēdera dobumā. Parādījās papildu orgāni - aknas, žultspūslis, aizkuņģa dziedzeris -, kas asimetriski atradās ķermenī un "pārvietoja" dažus citus orgānus (piemēram, sakarā ar to, ka aknas atrodas labajā pusē, labās nieres un labās olnīcas / sēklinieks tiek pārvietotas uz leju attiecībā pret kreiso) … Cilvēkiem no visas gremošanas sistēmas tikai mute, rīkle, barības vads un tūpļa ir saglabājuši savu pozīciju ķermeņa simetrijas plaknē. Bet gremošanas sistēma un visi tās orgāni palika pie mums vienā eksemplārā.
Tagad apskatīsim asinsrites sistēmu
Ja dzīvnieks ir mazs, tam nav problēmu ar barības vielu nokļūšanu katrā šūnā, jo visas šūnas ir pietiekami tuvu gremošanas sistēmai. Bet, jo lielāka ir dzīvā būtne, jo aktuālāka problēma ir pārtikas piegāde “tālām provincēm”, kas atrodas lielā attālumā no zarnām, ķermeņa perifērijā. Ir nepieciešams kaut kas tāds, kas “barotu” šīs vietas, un turklāt savienotu visu ķermeni kopā un ļautu attāliem reģioniem “sazināties” savā starpā (un dažiem dzīvniekiem tas no organisma pārvadātu arī skābekli no elpošanas sistēmas). Tā parādās asinsrites sistēma.
Asinsrites sistēma ir veidota gar gremošanas sistēmu, un tāpēc primitīvākajos gadījumos tā sastāv tikai no diviem galvenajiem traukiem - vēdera un muguras - un vairākiem papildu savienojumiem. Ja radījums ir mazs un vāji kustīgs (piemēram, lancelet), tad, lai asinis varētu pārvietoties pa traukiem, pietiek ar šo trauku kontrakciju. Bet ar to nepietiek salīdzinoši lielām radībām, kas ved aktīvāku dzīvesveidu (piemēram, zivīm). Tāpēc daļa vēdera trauka tajās pārvēršas par īpašu muskuļu orgānu, kas asinis ar spēku dzen uz priekšu - sirdi. Tā kā tas radās uz nepāra kuģa, tad tas pats ir "vientuļš" un nesaistīts. Zivīs sirds pati par sevi ir simetriska, un ķermenis atrodas simetrijas plaknē. Bet sauszemes dzīvniekiem sakarā ar otrā asinsrites apļa parādīšanos,sirds muskuļa kreisā puse kļūst lielāka nekā labā, un sirds pāriet uz kreiso pusi, zaudējot gan savas pozīcijas simetriju, gan savu simetriju.