Мистерии на природата: симетрия и асиметрия - Алтернативен изглед

Съдържание:

Мистерии на природата: симетрия и асиметрия - Алтернативен изглед
Мистерии на природата: симетрия и асиметрия - Алтернативен изглед

Видео: Мистерии на природата: симетрия и асиметрия - Алтернативен изглед

Видео: Мистерии на природата: симетрия и асиметрия - Алтернативен изглед
Видео: Виды симметрии. Симметрия и асимметрия. Примеры 2024, Април
Anonim

Тъй като във Вселената има милиарди галактики и във всяка от тях има милиарди звезди, разумно е да се предполага, че планетите се въртят около много звезди и някои от тях трябва да имат живот. "Тъжна гледка!" - възкликна Томас Карлайл, когато обсъди възможността за съществуването на милиони планети във Вселената. "Ако те са обитавани, тогава колко зло и глупост има, и ако са пусти, колко пространство се губи!"

В момента никой не знае дали животът, поне под някаква форма, е намерен в цялата Вселена или дали е ограничен само от нашата Галактика или дори Слънчевата ни система. Ние дори не знаем дали животът съществува на Марс и Венера - планетите, които са най-близо до Земята. Времето обаче бързо наближава, когато на някои от тези въпроси ще се отговори.

След по-малко от десетилетие нашите роботи ще пълзят през Марс и Венера, предавайки на Земята това, което "виждат" там. Разбира се, астронавтите скоро ще започнат да изследват най-близката ни съседка - Луната, но условията там са твърде тежки и никой не очаква сериозно, че на Луната има някакъв живот.

Да предположим, че някои форми на живот са се развили на Марс - условията на тази планета са най-близки до тези на Земята. Дали тези форми ще се различават драстично от всичко, което например могат да измислят писатели на научна фантастика? Или ще имат общи черти с живота, както го познаваме? По тези теми, разбира се, човек може само да фантазира, но що се отнася до въпросите на симетрията, тук можем да направим някои образовани предположения.

На Земята животът възниква в сферично симетрични форми и след това започва да се развива в две основни направления: светът на растенията с конусова симетрия се формира и светът на животните с двустранна симетрия. Има основателна причина да се смята, че еволюцията на всяка планета, след като е започнала, ще протече по същия начин.

Най-простите едноклетъчни същества плуваха в морето в окачено състояние без ясно изразена посока, непрекъснато бяха обърнати и сферично симетричната форма беше естествена. Но веднага щом тези същества бяха фиксирани към дъното на морето или към сушата, те веднага имаха посока на посока нагоре-надолу.

Растения и животни

Промоционално видео:

Коренът на всяко растение може веднага да се разграничи от върха му. Но в морето или във въздуха няма нищо, което би направило възможно разграничаването на посоките отдясно на ляво и напред и назад. Именно поради тази причина всички растителни форми имат като цяло конична симетрия: те нямат хоризонтална равнина на симетрия, но имат безкраен брой вертикални равнини. Дървото, например, има очевидна горна и долна част, но едва ли някой може да разпознае предната страна отзад или отдясно отляво.

Повечето незацветени цветя имат почти конична симетрия. Плодовете понякога са сферично симетрични (без да се вземат предвид стръкът, който го свързва с растението) - това са портокали, пъпеши, кокосови орехи и др. Цилиндрична симетрия (безкраен брой равнини на симетрия, минаващи през обща ос и една равнина перпендикулярна на тази ос и разделяща нея наполовина) имат плодове като грозде и тиквички; ябълките и крушите имат конична симетрия. (Биолозите наричат както цилиндричната, така и конусовата симетрия „радиална симетрия.“)

Бананите са двустранно симетрични. Поради кривината един банан може да бъде нарязан само на огледални половинки по една равнина. Има ли примери за асиметрия в растителния свят, тоест пълното отсъствие на равнини на симетрия? Да, и най-ярките примери от този вид са растенията във формата на спирала. Спиралата не може да се приведе в съответствие с огледалното й изображение. Следователно тя може да съществува в две ясно различни форми: дясна спирала, показана чрез винт, който се врязва в дърво при завъртане по посока на часовниковата стрелка, и лява спирала, огледален образ на дясната.

Спиралността се среща в растителния свят през цялото време, не само в стъблата и сухожилията, но и в структурата на безброй зърна, цветя, шишарки и листа, както и в самото подреждане на листата по стъблата. В най-правилната форма хеличността се проявява в пълзящи и катерещи растения. Повечето катерещи растения, катерещи се по стволовете и стъблата на други растения, се извиват в дясна спирала, но са известни хиляди видове, които се изкачват в обратна посока.

Някои видове имат както дясна, така и лява спирала, но обикновено посоката на въртене за даден вид е фиксирана и никога не се променя. Например орлови нокти винаги образува лява спирала, семейството на върховете (от които лилавият връх е широко известен) - винаги дясната. Ако две растения с еднаква спиралност се преплитат, усукват се едно около друго, тогава се получава доста правилна двойна "пружина", а ако спирачността е различна, тогава се образува безнадеждно заплетена топка. Насилственото ляво-дясно преплитане на връх и орлови нокти например винаги е пленявало английски поети.

Орлови нокти
Орлови нокти

Орлови нокти.

През 1617 г. Бен Джонсън пише в стихотворението си „Омагьосваща визия“: … синьо въртоле, обилно увито около орлови нокти … В Шекспир, в първата сцена на четвъртия акт на пиесата „Сън в лятната нощ“, кралица Титания казва на Базис (чиято глава е превърната в магаре от Пак): Сън! Ще те вържа с ръце … … Толкова ароматна орлови нокти с връх * В прегръдка е изтъкана в двоен венец.

Поветица
Поветица

Поветица.

Наскоро очарователна любовна песен на връхчетата и орлови нокти е написана от лондонския поет Майкъл Фландърс (самият той, между другото, левичар), а неговият приятел Доналд Суон постави песента в музиката. По време на посещението на Музея по естествена история в Кенсингтън, Фландрия беше изумена от експоната върху поведението на „десните“и „левите“катерещи растения. Така се роди песента му „Неуспешен съюз“.

Катерещите растения образуват спирала, а не само усукване около други предмети. Стъблата им са усукани в една и съща посока. Понякога две или повече стъбла от едно и също растение канапат заедно, за да образуват вид въже. Begnonia *, например, са склонни да образуват тройни спирали, усукани надясно, а орлови нокти имат тенденция да образуват двойни спирали, усукани вляво. Понякога кората по стволовете на буки, кестени и други дървета образува ясно изразен спираловиден модел, който при растенията от един и същи вид може да се извие както отдясно, така и отляво.

Животните, които не могат да се движат независимо и се развиват на едно място, като морските анемони, обикновено имат радиална симетрия с конусен тип, като повечето растения. Бавните, заседнали животни - бодлокожи (морски звезди, морски краставици) и медузи - също имат конична симетрия. Те пасивно плуват в морето или лежат на дъното, където храната и опасността ги приближават с еднаква вероятност от всички посоки. Въпреки това, щом даден вид придобие способността да се движи достатъчно бързо, животните от този вид неизбежно развиват свои собствени структурни характеристики, които дават възможност за разграничаване на гърба от предната част.

В морето например способността за бързо движение в търсене на храна дава на животното голямо предимство пред неподвижните и заседнали форми на живот. Устата очевидно е по-ефективна, когато се намира в предната част на тялото, а не в задната част. Тази характеристика сама по себе си - позицията на устата - е, разбира се, напълно достатъчна, за да различи предната част на рибата от задната страна (или, както предпочитат да казват биолозите: цефалката от каудала).

Други части на тялото, като очите, също са по-полезни отпред, близо до устата, отколкото отзад. Рибата иска да види къде плува, а не къде точно е била. С други думи, самият факт на движение във водната среда неизбежно е довел до факта, че силите, управляващи еволюцията, създадени в морски животни характеристики, които отличават предната част на тялото от гърба.

Image
Image

В същото време гравитацията причинява разлики между горната и долната половина на тялото или, ако се използва отново езика на биолозите, между гръбната и вентралната половини. Когато, например, човек се изправи, тогава, разбира се, гръбната и вентралната страна стават предни и задни за него, а цефалалната и каудалната - горната и долната, но в тази глава се ограничаваме в разглеждането на морски животни.

Ами десните и левите? С малко мисъл можете да разберете, че морските животни нямат разлика между дясната и лявата страна. От гледна точка на плувна риба, посоките напред и назад се различават много - тук плува, а оттам плува. Има забележима разлика между посоките нагоре и надолу. Възходяща, рибата достига до повърхността на морето. Спускайки се, той се натъква на океанското дъно. Но дали всичко е едно и също - завийте надясно или наляво? Завивайки надясно, тя открива същото море със същото съдържание, както при завой наляво. Няма сила като гравитацията, която действа по една конкретна хоризонтална посока.

Именно поради тази причина различни части от тялото на рибата - очи, перки и др. - се развиват по един и същ начин отдясно и отляво. Ако способността да гледате само в една посока, надясно, например, даде някои предимства на плувна риба, тогава рибата ще има само едно око - надясно. Няма такова предимство. Лесно е да се разбере защо е оцеляла само една равнина на симетрия, разделяща рибата на дясна и лява огледално-симетрична половина.

Когато влечугите (Reptilia) изпълзяха на сушата и се развиха в птици и бозайници, в новата среда нямаше нищо, което да си струва да се промени двустранната симетрия. Посоките нагоре и надолу сега имаха още по-голям ефект върху структурата на тялото на животното, тъй като крайниците бяха длъжни да се движат по земята. Краката, увиснали във въздуха, биха били малко полезни!

Разбира се, разликата между посоките напред и назад все още е важна. Що се отнася до дясната и лявата страна, в това отношение същата симетрия беше запазена както на сушата, така и във въздуха, както и в морето. Звяр в джунглата или птица в небето може да види, че средата вляво и вдясно е приблизително еднаква. Не е трудно да се разбере защо телата на животни, живеещи на сушата и във въздуха, запазват същата двустранна симетрия като телата на морските животни. Г. С. М. Кокстър в своята отлична книга „Въведение в геометрията“1 припомня, че именно тази двустранна симетрия Уилям Блейк описа в известните редове:

1. В руски превод тази книга е издадена от издателство „Мир“.

2. Преведено от С. Я. Маршак. В последния ред за съжаление споменаването на симетрията изчезна. - Приблизително, изд.

Поради общата симетрия на Земята и силите, действащи върху нея, е трудно да си представим в бъдеще някакви обстоятелства, които биха могли да променят този основен тип симетрия в структурата на животинските тела. Най-малкото отклонение от двустранната симетрия, като загубата на дясното око, веднага ще има отрицателно въздействие върху способността за оцеляване на всяко животно. Врагът може да се промъкне върху него отдясно незабелязано!

Сега сме в състояние да разберем защо животните на други планети, ако съществуват там, способни да се движат в морето, атмосферата или на сушата, вероятно също имат двустранна симетрия. На друга планета, като на Земята, тялото на животните ще придобие симетрия под влияние на същите фактори. Гравитацията прави фундаменталната разлика между горната и долната част. И симетрията на дясно-ляво ще остане, тъй като няма основна разлика между посоката на дясно и ляво. Можем ли да отидем по-далеч? Трябва ли да очакваме по-подробна прилика на извънземните същества с живота, както го познаваме? Да, трябва.

В непознатите морета на извънземна планета, независимо от техния химичен състав, е трудно да си представим двигател, създаден в процеса на еволюция, който е по-прост от опашката и перките. Предположението, че еволюцията ще избере точно такъв двигател, се потвърждава от факта, че дори на Земята тя е възникнала независимо в няколко случая. Перките и опашката се появиха в рибата. Тогава част от рибите се превърнаха в земноводни, излязоха на сушата и станаха влечуги.

Тогава влечугите в процеса на развитие се превърнаха в бозайници. Но когато някои бозайници се върнаха в морето и в крайна сметка станаха китове и тюлени, крайниците им се превърнаха обратно в перки, а опашката им се превърна в вид витло и кормило. Трудно е също да си представим по-лесен начин за летене през въздуха, отколкото с крила. И отново, дори на Земята, крилата в процеса на еволюцията са били формирани по няколко независими начина. Влечугите получиха крила и излетяха.

Същото се случи и с насекомите. Някои гризачи, като летящи катерици, използват крилата си, за да се плъзгат. И другото животно - прилепът - като цяло има великолепни крила. Някои видове риби имат крилени перки за плъзгане - те ги използват, за да избягат от атакуващите хищници. Дори човек, изграждащ самолет, го снабдява с „крила“, подобни на крилата на птиците.

Бат
Бат

Бат.

Има ли по-лесен начин за пътуване по суша от използването на сдвоени крайници? Краката на куче като механична структура не се различават толкова много от краката на обикновена муха, въпреки че са се развили по съвсем различни начини. Разбира се, колелото също е много просто устройство за движение, но има добри причини, поради които колелото е трудно да възникне в процеса на биологична еволюция.

Първо, колелото трябва да бъде монтирано към оста; в този случай или самата тя трябва да се върти свободно по оста, или оста трябва да се върти свободно спрямо тялото. Освен това методът за задвижване на "колелото на живо" в завъртане представлява значителни трудности - огромен анатомичен проблем. В процеса на еволюция на такива същества биха възникнали невероятни трудности, но, по мое мнение, непреодолими. Франк Баум, в приказката си „Мъдрият от Оз“*, измисли състезание от хора с колела (Wheelers) с четири крака, подобни на кучета, и малки колела вместо крака.

В книгата „Плашилото на Оз“от същия автор има птица Орк с витло в края на опашката си. Ако природата е в състояние да създаде колело на планета, тогава ще бъде възможно да намерите животни, които приличат на велосипеди и коли, риби, които приличат на моторни лодки, и птици, които приличат на самолети, но това е много малко вероятно.

Органите на сетивата на очите, ушите и носа - също, очевидно, възникват неизбежно, ако живо същество е на достатъчно висок еволюционен етап. Електромагнитните вълни са идеални за създаване на точна картина на външния свят. Звуковите вълни, предавани от молекули, са допълнителен ценен източник на информация за околната среда и се възприемат от ушите.

Приемникът на отделни молекули, възприеман като миризмата на различни вещества, е носът *. Тъй като светлината, звукът и изпаряването на молекулите съществуват и на други планети, е много вероятно еволюцията да „измисли“сетивата там, както и да даде възможност на тялото да се справи още по-добре с различните обстоятелства в живота.

На Земята, например, окото се развива по не по-малко от три независими пътя, както е видно от еволюцията на очите на гръбначни животни, насекоми и мекотели. Октоподът има изключителен орган на зрение - в някои отношения дори по-добър от нашия. На окото на октопод, подобно на човек, има клепач, роговица, ирис, леща, ретина и въпреки това, развитието на зрителния орган на октопод се е случило напълно независимо от еволюцията на окото на гръбначните животни!

Октопод
Октопод

Октопод.

Трудно е да се намери по-изненадващ пример за това как еволюцията, действайки по два несвързани пътя, успя да създаде два сложни инструмента, които имат по същество една и съща структура и същите функции.

Има много причини, поради които е препоръчително очите и другите сетива да бъдат разположени една до друга, образувайки прилика на лицето. Първо, поставянето на очите, ушите и носа близо до устата има голямото предимство, че е най-полезно, когато търсите храна.

По същия начин е полезно всички тези органи да са по-близо до мозъка. Необходимо е известно време нервният импулс да премине от чувствителните органи към мозъка *; колкото по-бързо се разпространява импулсът, толкова по-бързо животното реагира на храна или опасност. Дори самият мозък, който оценява и интерпретира данните, предадени от сетивата, работи като електрическа верига, като миниатюрен компютър с огромна сложност.

По всяка вероятност такъв сплит на нервните клетки и техните влакна, по протежение на които се разпространяват електрически импулси, е единствената целесъобразна форма на мозъка, с която живите организми са надарени.

Ако живите същества на друга планета достигнат нивото на умственото развитие на земен човек, тогава те вероятно ще притежават поне някои „хуманоидни“черти. Удобно е например да имате пръсти в краищата на ръцете. Такъв ценен орган като мозъка, за да се предпази от увреждане, трябва да бъде сигурно покрит и разположен възможно най-далеч от земята, където удари по време на движение са най-вероятни.

Кларк Крендъл, комик от Чикаго, даде забавни аргументи за това колко удобно би било да имаш сетивата не къде се намират: например с око на върха на пръста си, например, можеш да проследиш парада от тълпата, като вдигнеш ръка нагоре и погледнеш глави; ушите под мишниците не биха замръзнали в студено време; с уста отгоре, можете да поставите сандвич под шапката си и да я изядете по пътя си за работа.

Не е трудно да разберем защо еволюцията ни лиши от всички тези „удобства“. Окото на пръста е твърде далеч от мозъка и лесно се поврежда. Ушите под мишниците ще чуят зле, освен ако постоянно повдигате ръцете си нагоре. Лесно е да нараниш мозъка през устата отгоре на главата и тогава в този случай е трудно да видиш какво ядеш и т.н. Разбира се, условията на живот на различни планети са толкова разнообразни и има толкова много случайни фактори, че е трудно да се надяваме да намерим създание на извънземна планета, т.е. което би било точно копие на някои сухоземни видове.

Никой не очаква да срещне слон или жираф на Марс. От друга страна, животът в други светове може да не се различава от земния толкова, колкото някои са склонни да вярват. Може би чудовищата, които фигурират в научната фантастика, не са толкова далеч от реалността. Те може да не приличат на никое сухоземно същество и въпреки това могат да бъдат незабавно разпознати като животни. Всъщност е трудно да си представим, че извънземните същества се различават от сухоземните повече, отколкото междуземните животни са помежду си.

Октопод, мекотели, носорози, щраус и змия, ако видяхме тези животни за първи път, ще ни се сторят не по-малко странни и невероятни от предполагаемите обитатели на, да речем, Марс. Ние на Земята имаме свой красив пример за космическо чудовище. Този стрелец е малък синкав шаран, открит в Централна Америка; той има четири очи! Вярно, не в пълния смисъл на думата. Огромните му очи, като мехурчета, са разделени на две половини с непрозрачен филм. Те имат обща леща, но роговицата и ириса са различни. Тази малка риба (дължината й е около 20 сантиметра) плува близо до повърхността, така че черупката в окото е точно на нивото на водата. Двете "горни очи" гледат над водата, а двете "долни очи" гледат под водата.

Splatter
Splatter

Splatter.

В следващата глава ще научим нещо или две за „асиметричния“сексуален живот на това любопитно създание. Странни същества, много по-загадъчни от нашия стрелец, може би обитават небето, моретата и сушата на други планети; но е малко вероятно те да са толкова различни от земните, че дори няма да ги считаме за животни, ако ги видим. Основната характеристика на животното, по-важна от всички структурни характеристики на организма, е, очевидно, двустранната симетрия.

Асиметрия при животни

Дясната лява асиметрия се „пробива“понякога не само в радиално симетричния свят на растенията, но и в двустранно симетричния свят на животните. За тези прояви на асиметрия може да се напише цяла книга. В тази глава можем да разгледаме само най-интересните примери.

Както при растенията, асиметрията е тясно свързана с появата на спиралност в една част от тялото на животното. Разбира се, ако спиралата от едната страна на тялото се компенсира от противоположно усукана спирала от другата, симетрията се запазва. Това се отнася за сдвоени спираловидно извити зъби (например при изкопаеми мамути) и за великолепните рога на планински овни и кози, антилопи и други животни.

Планински овце
Планински овце

Планински овце.

Много големи кости в гърдите, крайниците и други части на тялото на животни, включително хора, имат спирален завой, но тези отляво имат огледални десни колеги. Антените на насекомите понякога образуват двойка енантиоморфни спирали.

Крилата на птици, прилепи и насекоми също имат известна спиралност, а от различни страни на тялото тази спирала е от "различен знак".

Асиметрията се появява, когато тялото има единична, несдвоена спирала. Много видове бактерии, както и сперматозоидите на всички висши животни проявяват такава спирална структура, но най-яркият пример са черупките на охлюви и други мекотели. Не всички спирални черупки са асиметрични. Например в nautilus обвивката е плоска и поради това може да бъде разчленена като спирална мъглявина чрез равнина на симетрия.

Но има хиляди красиви черупки, които образуват ясно изразена дясна или лява спирала, някои от които са показани на снимката. Както при катерещите растения, тази спирала в повечето случаи е с дясна ръка, но лявата ръка също не е рядкост.

Черупките на мекотелите са усукани вдясно
Черупките на мекотелите са усукани вдясно

Черупките на мекотелите са усукани вдясно.

Някои видове мекотели винаги търкалят черупките си вдясно, други винаги вляво. Но във всеки вид има "изроди" с обратна спиралност; такива екземпляри са редки и са високо ценени от колекционерите. Палеонтолозите са класифицирали хиляди изкопаеми мекотели със спирални черупки, както отдясно, така и отляво.

В някои райони на Небраска и Вайоминг много често се среща странна "вкаменелост", известна като "Дяволска тапа". Тези огромни кварцови спирали с височина до два метра и повече са усукани понякога отдясно, а понякога отляво. Геолозите спорят десетилетия за това какво е; някои вярвали, че това са останките на отдавна изчезнали растения, а други ги взели за стените на спиралните бразди от животни, които са били предшествениците на съвременните бобри.

"Теорията за бобра" в крайна сметка спечели, когато в някои от тирбушките бяха намерени останките на дребни гризачи. Подобни спираловидни вкаменелости с подобен произход са открити в някои части на Европа. Забележителен пример за спираловиден полет е демонстриран от мексиканските опашки прилепи, които гнездят в стотиците хиляди във варовикови пещери близо до Карлсбад в Ню Мексико.

Джоузеф Кръч в книгата си „Година в пустинята“(1952 г.) много ярко описва тези прилепи, които, пробивайки се от пещерата на низ, неизменно летят в спирала срещу часовниковата стрелка. Кръч беше изключително изненадан, че прилепите са в състояние да изберат една и съща спирална посока при полета си. "Тази уредба определено е" социално изгодна ", пише той." Без нея излизането от пещерата за прилеп би било почти толкова неприятно, колкото да пътувате до работа с градския транспорт в пиковите часове."

Може би силата на Кориолис играе роля тук. Може би прилетите летят от пещери в северното полукълбо в лява спирала, а от пещери в южното полукълбо в дясно? Кръч се консултира с най-видните експерти по прилепите, но не получи значителна информация по този въпрос.

Влиянието на силата на Кориолис изглежда твърде малко вероятно; въпреки това посоката на спиралната пътека, по която прилепите напускат вертикалната пещера на кладенеца, остава интересна загадка за натуралистите. „Може би някой ден някой ще вземе изведен от употреба вятърен тунел, пише Крач,„ постави го на дъното и сложи няколкостотин прилепи на дъното … Те не ми излизат от главата …

Вече мога да си представя как ще се обърна към някакво научно общество с проекта „Проучване на влиянието на силата на Кориолис върху полета на прилепите“. Обръщайки се към проявите на асиметрия от не-спираловиден тип в животинското царство, нека си припомним един от най-необичайните примери от този вид - огромният ляв нокът на раци-модници. Ракът дължи името си на този нокът и характерните си движения.

Раковият цигулар е ляв
Раковият цигулар е ляв

Раковият цигулар е ляв.

При птиците отличен пример за асиметрия е клонката - малка птица от семейство финчета. При тази птица горната и долната част на клюна се пресичат като ножици по два начина - едното огледално изображение на другото. При разпространените в САЩ видове горната част на клюна е изместена вляво, при европейските видове, напротив, тя е изместена надясно.

Image
Image

С този клюн птиците обелват шишарките на вечнозелените по същия начин, както домакините премахват капаците на консервите със специален ключ. Когато отворът се отвори, птицата натиска човката си и премахва нуклеола.

Цветна древна легенда твърди, че грозът се смилил върху разпнатия Христос и се опитал да издърпа ноктите от кръста с клюна си: Напразно проявяване на милост доведе до това, че човката на птицата е огъната и туфата, оцветена с кръв.

Image
Image

Женските от всички класове птици, с малки изключения, се отличават с асиметрия на дясно-ляво на яйчниците и яйцепроводи. При младите птици се развиват както десните, така и левите яйчници, и те са с еднакъв размер; когато птицата достигне зрялост, органите от дясната страна се израждат и стават безполезни. Само левият яйцепровод функционира, който значително се разширява през сезона на полагане.

Сред рибите изключителен пример за асиметрия е огромното семейство плоски риби, включително подметката и камбалата. Непълнолетните от този вид риба са двустранно симетрични и имат око от всяка страна на тялото. Те плуват близо до повърхността на морето, но като пораснат, едното око постепенно се придвижва през „короната“, докато и двете очи не са от едната страна на главата, както в профилите, които рисува Пикасо.

Image
Image

Тогава бедната риба потъва на дъното и лежи там в пясъка или тиня от страна на очите му, бдително наблюдавайки какво се случва над нея. Очите се въртят независимо: някои риби могат да гледат напред, други - назад.

"Сляпата" страна на тялото на камбалата е белезникава, докато горната страна е боядисана и оцветена, за да имитира морското дъно. Някои видове дори имат способността да променят цвета си, да се адаптират към околната среда и по този начин имат голяма способност да се крият от врагове.

Има стотици видове плоски риби и повечето от тях винаги имат очи от дясната страна, някои от лявата. Халибутът е дясна камбала, а калканът е ляв дръвник. Има морски езици с дясна ръка, които плуват само в европейските води, и леви морски езици, които се срещат само в тропически и субтропични морета. Сред индивидите от всеки вид има случайни "началници", които са огледален образ на техните събратя.

Много интересни разсъждения за плоска риба дава Дарвин в седма глава на „Произходът на видовете“. (Тук Дарвин реагира много убедително на един критик на еволюционната теория, който твърди, че уж е невъзможно да се обясни разумно как в процеса на еволюцията едното око на камбала може да мигрира до противоположната страна на главата в резултат на естествения подбор.)

Разпръсквачката, малка "четириока" риба, спомената в края на предишната глава, има абсолютно уникална структура на гениталиите сред гръбначните животни. Тези риби са живородни - оплождането се извършва в телесната кухина на женската. Женският генитален отвор може да бъде разположен или от дясната, или от лявата страна, точно като мъжкия генитален орган. С други думи, всяка риба е сексуално „дясна ръка“или „лява ръка“и това лишава две индивиди, принадлежащи към различни подвидове, от възможността за чифтосване.

Image
Image

За щастие и мъжете, и женските от двата вида са еднакво смесени; ако и двата пола бяха само отдясно или само отляво, това би представлявало сериозна заплаха за целия вид.

По този начин в света на рибите откриваме забавна аналогия за общата същност на връх и орлови нокти.

Клещи и бивни при животни като слон и морж (зъбите са просто обрасли зъби, които служат на определена цел) рядко са едно и също с един и същ размер: обикновено един куче е малко по-голям от другия и животните го използват по-често. В Африка десният бик на слон често се нарича служебен туск, тъй като слонът предпочита да копае земята за тях.

Image
Image

Нарвал, малък китоподобен, разпространен във водите на северните морета, е най-видният представител на животни с неравномерно развитие на кучешки кучета. И мъжкият, и женският нарвал имат само два зъба; те са разположени една до друга, от двете страни на равнината на симетрия на горната челюст на животното.

При женски нарвал и двата зъба са постоянно скрити в челюстната кост. Дясният зъб на мъжа не изригва през целия си живот, но левият зъб прераства в кучешка, дължината на която надвишава половината от дължината на тялото на този китоподобен! Ако цялата дължина на нарвал от главата до опашката е 3,5 метра, тогава един изключителен зъб, прав като копие, расте до 2-2,5 метра. Това очевидно е най-дългият зъб в света.

Image
Image

Бивницата има спирален жлеб, навит обратно на часовниковата стрелка. В редки случаи и двата зъба на мъжки нарвал ще прераснат в бивни. В тези случаи, изглежда, би трябвало да се очаква, че подобно на рогата на овни и кози, единият бик ще бъде с "десен" спирален канал, а другият - с "ляв". Но не, и двете бивни имат еднакъв ляв жлеб! Това отдавна озадачава зоолозите.

Томпсън в своята известна книга „Растеж и форма“смята, че нарвалът, когато плува, прави малки спираловидни движения вдясно. Инерционната сила ще задържи бивницата на мястото си по време на винтовите движения на тялото, следователно към бивницата се прилага двойка сили, която в процеса на растеж го кара бавно да се върти обратно на часовниковата стрелка. „Бивнито се завърта не съвсем синхронно с тялото на нарвала - пише Томпсън,„ някак си бавно, малко по малко се върти около собствения си бивак!

Това изоставане на бивницата от главата по време на въртенето на тялото е много малко, но се повтаря с всеки удар на опашката. В същото време коренът на бивница изпитва постоянно приложен товар под формата на въртящ момент от самото начало на растежа на зъба до края на неговото втвърдяване. Хипотезата на Томпсън е критикувана, но засега никой биолог не е измислил нищо по-добро. Нарвал понякога се нарича морският еднорог заради единствения си бик.

През 15-ти и 16-ти век, бивни на нарвали се продават в цяла Европа (главно от скандинавски търговци) като рога на истински еднорози! По онова време се смята, че рогът му, смлян на прах, има много чудодейни лечебни свойства. Измамата е открита от холандски зоолог в началото на 17 век. За каква цел служи този гигантски бивен остава загадка и до днес.

Няма доказателства, че нарвалът го използва, за да побеждава врагове, както са вярвали зоолозите, или да пробива дупки в леда, през които можете да дишате. По време на "сватбения сезон", мъжкият нарвал понякога кръстосва бивни като мечоносци, а може би бивницата е само атрибут на чифта на чифтосване.

Човешкото тяло, подобно на тялото на повечето животни, има обща двустранна симетрия с много леки отклонения. Тази тема е доста сложна и любопитна и заслужава отделно разглеждане.

Човешкото тяло

Човешката фигура има почти перфектна двустранна симетрия. Ние получаваме голямо естетическо удоволствие от обмислянето на добре изградено тяло, безспорно, защото е огледално симетрично.

Разбира се, всеки човек може да има индивидуални леки отклонения от симетрията: едното рамо е по-високо от другото, гръбначният стълб е леко извит, белег или раждащ знак от едната страна на тялото и др.; но такива „отклонения“в по-голямата си част се срещат еднакво често и от двете страни.

Двустранната симетрия се запазва и във вътрешната структура на тялото, особено мускулатурата и скелета, но в много случаи се нарушава от рязко асиметричното разположение на различни вътрешни органи. Сърцето, стомахът и далакът са изместени вляво, докато черният дроб и апендиксът са изместени надясно. Дясният бял дроб е по-голям от левия.

Извивките на червата и примките са напълно асиметрични. Човешката пъпна връв, великолепна тройна спирала, образувана от две вени и една артерия, неизменно се извива обратно на часовниковата стрелка.

Image
Image

Редовните братски близнаци (разработени от две едновременно оплодени яйца) понякога имат асиметрични черти, които в единия са огледален образ на тези на другия.

При идентични близнаци (разработени от едно яйце, което се разделя наполовина малко след оплождането), тази тенденция към огледален образ е по-изразена. Сиамските близнаци, които се раждат слети поради закъснялото и непълно отделяне на оплодената яйцеклетка, са почти точни енантиоморфи.

Ако единият е ляв, тогава другият е десен. Ако единият има косата на короната, къдряща се по посока на часовниковата стрелка, другата - срещу. При такива близнаци в огледално-симетрични форми се появяват неравномерни уши, структурни особености на зъбите и т.н. Отпечатъците на дясната ръка на един от близнаците са по-подобни на тези, взети от лявата ръка на брат, отколкото от собствената му лява ръка. (Това се отнася, разбира се, и за двете ръце.)

Още по-изненадващо е, че вътрешните органи на един от сиамските близнаци са пренаредени - сърцето му е отдясно, а черният дроб - отляво! Това пренареждане на вътрешните органи, което винаги се наблюдава при един от сиамските близнаци, понякога може да се появи при обикновени хора, които са родени „сами“. Вярно, това е рядко. Известни са не повече от 150 примера, включително случаите на сиамски близнаци.

Ако тази ненормалност не се наблюдава при близнаци, тя обикновено е придружена от други физически отклонения, като "цепнатината на устната", "цепнатото небце" или допълнителни пръсти и пръсти. За читателя, който иска да научи повече за сиамските близнаци и техните невероятни огледални свойства, препоръчвам да прочетете петата глава от книгата на Г. Нюман „Случаи на множество раждания при човека“. Тази интересна научно-популярна книга е написана от известен биолог от Чикагския университет, специалист по близнаци.

Струва си да си спомним, че в „Алиса през гледащото стъкло“на Люис Карол известната двойка близнаци Tweedledee и Tweedledum според писателя са огледален образ един на друг. Когато братята поздравяват Алиса, единият протяга дясната си ръка към нея, а другата - лявата. Ако погледнете внимателно илюстрациите на Тениъл, особено рисунката, където братята застават лице в лице и са готови да се хвърлят в бой, ще видите, че художникът ги е нарисувал като енантиоморфи.

Човешкото поведение и навици се характеризират с много асиметрични действия; най-известният от тях е употреба с дясна ръка. Действията на дясната ръка се контролират от лявото полукълбо на мозъка, така че всеки десничар е левичар в този смисъл. Едно време се смяташе, че новородените деца нямат наследствено предразположение към преференциална употреба на която и да е ръка и това зависи изцяло от начина, по който родителите възпитават децата.

Това мнение е много ясно изразено от Платон. В седмата книга на своите закони той пише: „Ние използваме ръцете си като сакат и глупостта на майките и бавачките ни осакатява; балансът, който природата поддържа при създаването на нашите крайници, ние унищожаваме с лош навик “. „Предпочитанието към едната ръка“, продължава гръцкият философ, „има малък ефект, например, при свиренето на лирата, когато едната ръка държи инструмента, а другата скубе струните.

Но в такива атлетически състезания като бой с юмруци и борба, и особено в ръкопашен бой, е много важно човек да може да използва и двете ръце с еднакви умения. По тази причина, според него, децата трябва да бъдат научени да използват двете ръце еднакво. Вече знаем, че Платон жестоко греши. Както правилно е посочил Аристотел, нашите ръце не са естествено равни.

При повечето хора наследствената склонност да се използва дясната ръка за предпочитане може да бъде проследена през цялото развитие на човешката раса. Антрополозите все още не са открили цивилизация или дори обособено племе, което е предимно ляво. Ескимоси, американски индианци, маори, африканци - всички използват дясната си ръка. Същото се отбелязва сред древните египтяни и гърци и римляни.

Разбира се, с навлизането си в историята, доказателствата стават по-косвени и ненадеждни. Те трябва да бъдат извлечени от данни като формата на инструменти и оръжия, от рисунки, изобразяващи хора по време на работа или в битка. Когато изобразявате човешко лице с дясната ръка, е по-удобно да нарисувате лев профил; този факт също помага да се установи кои ръце предисторически хора са използвали предимно.

Антрополозите, които изучават примитивни хора, не винаги са съгласни помежду си по този въпрос; но никой не се съмнява, че всички човешки общества са били "правилни". Използването на думите "вляво" и "дясно" в повечето езици ясно демонстрира това "дясно пристрастие".

Английската дума „правилно“означава както „правилна“, така и „правилна“, което изглежда означава, че „правилно е да се използва дясната ръка“. Думата "вляво" (вляво) има следния произход: лявата ръка не се използва при работа, сякаш е излязла.

Комплиментът, който всъщност е подигравка, на английски се нарича „ляв комплимент“. Думата „зловеща“, която обозначава нещо зло, разрушително, идва от латинската дума „наляво“; "Dexterous" или "dextrous" (в смисъл "умен", "сръчен") идва от латинската дума, означаваща "правилно".

„Ляво“на френски е „гауче“, което също означава „неудобно“или „нечестно“, а „дясно“- „дроит“се използва едновременно в смисъла на „пряк“, „честен“.

На немски „наляво“е „връзка“, а „linkisch“е „неудобно“. Немската дума "правилно" (recht) означава, както на английски, също "правилен", "справедлив".

На италиански лявата ръка се нарича "stanca", което също означава "уморена" или "manca" - "развалена", "дефектна". Испанците наричат лявата ръка „zurdo“, а „zur-das“на испански означава „фалшив път“*.

Никой не знае защо всички хора имат вродено предпочитание към дясната ръка. Маймуните, най-близките ни примати, ползват двата горни крайника еднакво. Някои гръбначни животни обаче показват асиметрия на дясно-ляво в определени отношения: когато правят стойка, показалците повдигат определена лапа, папагалите се придържат към корена с един крак и т.н. - но всичко това е твърде далеч от човека и няма нищо общо с него.

В миналата геоложка епоха, когато започва големият преход и приматите стават хуманоидни, нещо ги подтиква да придобият този асиметричен навик. Някои изтъкваха, че когато се бори с противника, за примитива е по-удобно да държи нож или копие в дясната си ръка, за да удари сърцето на врага от минимално разстояние. В допълнение, по-уязвимата лява страна на собственото тяло изисква защита.

По-естествено беше да държите щита в лявата ръка, а оръжието в дясната. Мутациите, които укрепват дясната ръка, вероятно в светлината на горните фактори, частично повлияват на оцеляването на човека.

Image
Image

Бяха изложени други теории, които обясняват преобладаващата употреба на дясната ръка, но те са слабо подкрепени от фактите. Много антрополози смятат, че тази мистерия все още не е получила задоволително обяснение. *

Какъв процент от хората в момента са левичари? Въпросът изглежда прост; в действителност обаче е неясно и на моменти се оказва почти безсмислено. Чрез критично изследване на огромната и противоречива литература за левичарството, която е публикувана през последните години, може да се напише цяла книга за статистиката на този брой.

Първо, разпространението на такива случаи варира във времето и от място на място.

Второ, не е лесно да се определи точно какво е „ляв ръка“. Повечето хора предпочитат дясната ръка, но други могат да бъдат много ляви и да използват и двете си ръце. Някои хора правят всичко еднакво добре с две ръце, докато други правят всичко еднакво неудобно.

Единият човек върши определена работа, която изисква умения с лявата ръка, а другият върши работа с дясната си. Често има хора, които пишат с едната ръка и извършват всички други действия с другата ръка или обратно. И накрая, е изключително трудно да се идентифицира човек, който от деня на раждането би бил предразположен да използва лявата ръка, въпреки че от детството е свикнал да прави всичко с дясната.

Затова не е изненадващо, че има остри разногласия сред специалистите по въпроса за броя на „левичарите“. Прогнозите варират от 1 до 30%! Най-старата информация е записана в Стария Завет. Този пасаж не е много ясен, но изглежда твърди, че от армия от 26 000 мъже са избрани 700 левичари, които „не са хвърляли камъни от прашките си в косите“*.

Това място е много интересно, защото се посочва, първо, че левичарите са били необикновено сръчни и, второ, че в армията са били 2,7% от тях. В наши дни повечето изследователи цитират много по-големи числа. Според много власти около 25% от хората са родени левичари, но под влиянието на заобикалящия „десен свят“броят на злополучните левичари се намалява до много по-ниска цифра.

Списание Newsweek публикува въпросник през октомври 1962 г., за да разбере колко хора започват да четат списанието от края и дали този навик е по-често срещан сред левичарите. През февруари 1963 г. беше публикуван анализ на отговорите и там бяха 5800. Оказа се, че 56,1% четат списанието от началото, 43,9% - от края. Според резултатите от това проучване изненадващо голям брой хора на Запад четат списанието отзад (списанията в страните от Изтока са пригодени за този вид четене). Няма ясна връзка между онези, които четат списанието от гърба и левичарите.

Сред „тези, които започват да четат от края“, 13% се смятат за левичари, 85.1% - десни, 1.9% еднакво използват и двете ръце. Сред тези, които четат списанието от началото, тези цифри са съответно 12,4%, 84,7% и 2,9%. Така сред отговорилите читатели на Newsweek един от осми е ляв. Има основание да се смята, че броят на левичарите в САЩ се е увеличил през последните две десетилетия.

Според много експерти причината не е в това, че са се родили повече от тях, а в това, че родителите са станали по-толерантни към склонността на децата да предпочитат лявата ръка. Преди тридесет или четиридесет години психолозите твърдят, че ако лявото дете е принудено да пише и яде с дясната си ръка, това може да доведе до всякакви нервни разстройства, по-специално до заекване.

Такава насилствена промяна според мнозина експерти не само води до състояние на емоционално напрежение и неподчинение, но засяга и речевите центрове на мозъка, който сега „не знае” коя страна е основната. Сега експертите стигнаха до консенсус, че проблемът на десните и левите няма нищо или нищо общо с заекването и други нервни разстройства.

Уиндел Джонсън е професор по психология и патология на речта в известната клиника по педология на университета в Айова и е написал книга, наречена заекване и как може да се излекува. В него той предоставя поредица от убедителни доказателства, които накараха психолозите да се откажат от някога разпространеното убеждение, че заекването се дължи на факта, че човек е ляв.

Изчерпателното и задълбочено изследване не оставя съмнение относно правилността на Джонсън. Самият д-р Джонсън заекваше като дете, а книгата съдържа тъжно хумористична глава за многобройните си безполезни опити да се излекува. Той опита самохипноза, говори с камъчета в устата си, обърна се към хиропрактици *, прекара три месеца в училище за заекване, където беше принуден да повтаря определени фрази, докато повдигаше гири.

В крайна сметка той стигна до Университета в Айова, където се разработва нова програма срещу заекване. Тук психиатрите бяха убедени, че заекът е „депресиран ляв човек“. И въпреки че Джонсън беше ярко десен, тази теория му повлия толкова много, че в продължение на десет години се опита да стане левичар и без най-малък успех!

Когато през тридесетте години започнаха да се появяват нови данни, които да опровергаят тази теория, на Джонсън му беше трудно да повярва. Новата гледна точка е трудно родителите да приемат. Повечето детски психолози сега съветват родителите на ляво дете да търпеливо и нежно го учат да яде и пише с дясната ръка.

Но ако въпреки всички убеждения той продължава да прави всичко с лявата си ръка, тогава е по-добре да го оставите на мира - не от страх, че ще стане заек, а защото това може да доведе само до невроза. Въпросът какво ще доведе до прекомерната упоритост на родителите с лява ръка все още се обсъжда.

Повечето деца с дясна ръка се наричат „дясноноги“, само защото ритат футболна топка с десния крак, в противен случай са „лявоноги“. Лицето често използва левия крак поради преобладаващата употреба на дясната ръка. Ако при изкачване на кон поставите левия крак в стремето, тогава от две ръце дясната ще бъде по-натоварена. Ако държите края на лопатата с дясната ръка, като използвате максималния лост, тогава е по-удобно да закарате лопатата в земята с левия крак. Десничарите обикновено седят от лявата страна на мотора.

Вярвам, че за всяка работа, която изисква мускулни усилия от единия крак, десницата ще използва левия крак, но нямам статистика, която да подкрепя тази точка. Човек, изгубен в гората, прави кръгове по посока на часовниковата стрелка или обратно на часовниковата стрелка, въпреки че смята, че върви право. Няколко изследователи са се опитали да свържат посоката на скитане с предпочитаната употреба на определена ръка, но не са получени категорични резултати *.

Много десничари виждат по-добре с дясното си око, отколкото с лявото. Лесно е да се провери. Трябва да насочите погледа си към отдалечен предмет и след това да повдигнете пръста си (който естествено ще бъде извън фокус), докато покрие образа на обекта. Тъй като ще видите две изображения на пръста (по едно с всяко око), обектът ще обхване образа на пръста, който се оформя в „доминиращото“око.

Затваряйки първо едното око, а след това и другото, ще разберете кое изображение сте "избрали". Повечето хора гледат през микроскоп и телескоп с доминиращото си око. Дали същото око се използва за намигване е открит въпрос.

За да определят доминиращото око на малко дете, окулистите използват всички видове сложни инструменти, но вие сами можете перфектно да направите еднакво ефективен инструмент за няколко минути. Сгънете листа хартия в рог. Залепете, така че да не се разгъне. Помолете детето си да ви гледа през звънеца. Окото, което виждате от другия край на рога, ще доминира!

Психолозите потвърждават на базата на конкретни данни, че десничарите чуват по-добре с дясното ухо и при дъвчене на храната често използват зъбите от дясната страна на устата. Известно е също, че десничарят често използва лявото рамо, когато превозва тежки товари.

От друга страна, не се забелязва връзка между преобладаващата употреба на определена ръка и как човек аплодира, кръстосва ръце над гърдите си и кръстосва крака, въпреки че всяко от тези движения може да се извърши по два огледално-симетрични начина. Всеки от нас има един привичен начин на изпълнение на тези движения, но това няма нищо общо дали човекът е ляв или не (опитайте ги по различни начини и веднага ще разберете, че ви е по-удобно).

Този десен, ляв свят