Pirmiausia pabandykime atsakyti į pagalbinį klausimą: kodėl žmogus turi kai kurias kūno dalis simetriškai, o kitas ne?
Simetrija yra pagrindinė daugumos gyvių būtybė. Labai patogu būti simetriškam. Pagalvokite patys: jei iš visų pusių turite akis, ausis, nosį, burną ir galūnes, tuomet turėsite laiko laiku pajusti ką nors įtartino, nesvarbu, kurioje pusėje jis slapstysis, ir, priklausomai nuo to, kuri pusė yra, tai yra įtartina, - suvalgyk arba, priešingai, pabėk nuo jo.
Nepriekaištingiausias, „simetriškiausias“iš visų simetrijų yra sferinis, kai kūnas nesiskiria viršutine, apatine, dešine, kairiąja, priekine ir galine dalimis, ir jis sutampa su savimi, kai bet kuriuo kampu apsisuka simetrijos centras. Tačiau tai įmanoma tik tokioje aplinkoje, kuri pati idealiai simetriška visomis kryptimis ir kurioje tos pačios jėgos veikia kūną iš visų pusių. Bet mūsų krašte tokios aplinkos nėra. Yra bent viena jėga - gravitacijos jėga - kuri veikia tik išilgai vienos ašies (viršuje-apačioje) ir neveikia kitų (priekis-atgal, dešinė-kairė). Ji viską traukia žemyn. Ir gyvos būtybės turi prie to prisitaikyti.
Taigi atsiranda kitas simetrijos tipas - radialinis. Radialiai simetriškos būtybės turi viršų ir apačią, bet neturi dešinės ir kairės, priekinės ir galinės pusės. Jie sutampa su savimi, kai sukasi tik apie vieną ašį. Tai apima, pavyzdžiui, jūros žvaigždes ir hidras. Šie padarai neaktyvūs ir užsiima „tylia medžiokle“pro šalį einančioms gyvoms būtybėms.
Anemonai (jūros anemonai) yra radialiai simetriškų organizmų pavyzdys. Piešinys iš Ernsto Haeckelio knygos „Formų grožis gamtoje“.
Vaizdas iš svetainės en.wikipedia.org
Bet jei kuri nors būtybė ketina aktyviai gyventi, vaikytis grobio ir pabėgti nuo plėšrūnų, jam tampa svarbi kita kryptis - anteroposterior. Kūno dalis, kuri yra priekyje, kai gyvūnas juda, tampa reikšmingesnė. Čia „šliaužioja“visi jutimai, o kartu ir nerviniai mazgai, analizuojantys iš jutimų gautą informaciją (kai kuriems laimingiesiems šie mazgai vėliau virs smegenimis). Be to, priekyje turėtų būti burna, kad būtų galima pagauti aplenktą grobį. Visa tai dažniausiai būna atskiroje kūno dalyje - galvoje (iš esmės radialiai simetriški gyvūnai neturi galvos). Taip atsiranda dvišalė (arba dvišalė) simetrija. Abipusiai simetriškoje būtybėje viršutinė ir apatinė, priekinė ir galinė dalys skiriasi,ir tik dešinė ir kairė yra identiški ir atspindi vienas kito vaizdą. Šio tipo simetrija būdinga daugumai gyvūnų, įskaitant žmones.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Leonardo da Vinci „Vitruvian Man“rodo dvišalės simetrijos pavyzdį.
Vaizdas iš svetainės en.wikipedia.org
Pavyzdžiui, kai kuriuose gyvūnuose anelidai, be dvišalių, yra dar viena simetrija - metamerinė. Jų kūnas (išskyrus priekinę dalį) susideda iš identiškų metamerinių segmentų, o jei judate palei kūną, kirminas „sutampa“su savimi. Pažangesniems gyvūnams, įskaitant žmones, išlieka silpnas šios simetrijos „aidas“: tam tikra prasme mūsų slankstelius ir šonkaulius taip pat galima vadinti metameromis.
Žmogaus šonkauliai turi keletą metamerinės simetrijos bruožų. Pirmasis krūtinės ląstos - pirmasis krūtinės slankstelis, pirmasis juosmens - pirmasis juosmens.
Vaizdas iš ru.wikipedia.org
Taigi, kodėl žmogus turi porinius organus, mes supratome. Dabar aptarkime, iš kur atsirado neporiniai.
Pirmiausia pabandykime suprasti: kokia yra paprasčiausių, radialiai simetriškų, primityvių daugialąsčių organizmų simetrijos ašis? Atsakymas paprastas: tai virškinimo sistema. Aplink jį yra pastatytas visas organizmas ir jis sutvarkytas taip, kad kiekviena kūno ląstelė būtų arti „maitinimo lovio“ir gautų pakankamą kiekį maistinių medžiagų. Įsivaizduokite hidrą: jos burną simetriškai supa čiuptuvai, kurie ten varo grobį, o žarnyno ertmė yra pačiame kūno viduryje ir yra ašis, aplink kurią susiformuoja likusi kūno dalis. Tokių padarų virškinimo sistema pagal apibrėžimą yra viena, nes visas organizmas yra sukurtas „tam“.
Pamažu gyvūnai tapo vis sudėtingesni, jų virškinimo sistema taip pat vis tobulesnė. Žarnos pailgėjo, kad efektyviau suvirškintų maistą, todėl turėjo kelis kartus griūti, kad tilptų į pilvo ertmę. Atsirado papildomi organai - kepenys, tulžies pūslė, kasa -, kurie asimetriškai buvo kūne ir „pajudino“kai kuriuos kitus organus (pavyzdžiui, dėl to, kad kepenys yra dešinėje, dešinysis inkstas ir dešinioji kiaušidė / sėklidė yra nukreiptos žemyn, palyginti su kaire). … Žmonėms iš visos virškinimo sistemos kūno simetrijos plokštumoje savo poziciją išlaikė tik burna, ryklė, stemplė ir išangė. Bet virškinimo sistema ir visi jos organai liko su mumis vienu egzemplioriumi.
Dabar pažvelkime į kraujotakos sistemą
Jei gyvūnas yra mažas, jam nėra jokių problemų dėl maistinių medžiagų patekimo į kiekvieną ląstelę, nes visos ląstelės yra pakankamai arti virškinimo sistemos. Tačiau kuo didesnė gyva būtybė, tuo opesnė problema jam kyla dėl maisto pristatymo į „atokias provincijas“, esančias dideliu atstumu nuo žarnyno, kūno periferijoje. Reikia kažko, kas „maitintų“šias sritis, be to, sujungtų visą kūną ir leistų tolimiems regionams „bendrauti“tarpusavyje (o kai kuriems gyvūnams deguonis iš kvėpavimo sistemos pernešamas ir visame kūne). Taip atsiranda kraujotakos sistema.
Kraujotakos sistema yra pastatyta palei virškinimo sistemą, todėl primityviausiais atvejais ją sudaro tik du pagrindiniai indai - pilvo ir nugaros - ir keli papildomi juos jungiantys indai. Jei padaras yra mažas ir silpnai judantis (pavyzdžiui, lanceletas), tam, kad kraujas judėtų indais, pakanka susitraukti pačius šiuos indus. Tačiau to nepakanka gana dideliems gyvio aktyvesnio gyvenimo būdo gyvūnams (pavyzdžiui, žuvims). Todėl juose esanti pilvo indo dalis virsta specialiu raumenų organu, kuris jėga stumia kraują į priekį - širdimi. Kadangi jis atsirado neporiniame inde, jis pats yra „vienišas“ir neporinis. Žuvyse širdis savaime yra simetriška, o kūnas yra simetrijos plokštumoje. Tačiau sausumos gyvūnams dėl antrojo kraujo apytakos rato atsiradimokairė širdies raumens pusė tampa didesnė už dešiniąją, o širdis pasislenka į kairę pusę, prarandama tiek savo padėties simetrija, tiek sava simetrija.