Rolul de simetrie în procesul evolutiv

Este greu de găsit pe cineva care nu ar fi avut nici - ideea de simetrie. „Simetria“ - un cuvânt de origine greacă. Este, după cum cuvântul „armonie“ înseamnă proporționalitate, prezența unei anumite ordine, regularitate în amenajarea unor părți. Oamenii din cele mai vechi timpuri au folosit simetrie în figuri, ornamente, articole de uz casnic.

Cu aceste sau alte manifestări de simetrie, ne întâlnim la fiecare pas. Aruncati o privire la fluturi, fulg de nea misterios, mozaic în templu, steaua de mare, cristale de granat - toate acestea sunt exemple de simetrie. În ciuda caracterului universal al simetriei lumii din jurul nostru în natură, noi nu găsim exemple de simetrie matematic fără cusur. De exemplu, este ușor să se specifice un plan în raport cu care corpul uman poate fi considerat simetrice. Dar, la fel de ușor, și întotdeauna punctul de deviere de la simetrie completă. Este aceste mici abateri de la ea - o cârtiță, părul pieptănat despărțire parte, sau unele - detaliu în haine, rupe simetria - și să dea fiecare persoană trăsăturile caracteristice numai pentru el.

Pe simetria lumii se sprijină, t. Pentru a. Legile generale ale naturii, care descriu mișcarea materiei, asociată cu spațiu și timp de simetrie. Când vedem manifestarea de simetrie sub forma unor corpuri de însuflețite și neînsuflețite naturii, nu putem ajuta simți un sentiment de satisfacție al ordinii universale care domnește în natură.

Lumineaza tristețe când florile înfloresc,

Când Rătăcesc Primulacee Meadow

Sau unul cu un bun prieten vechi,

Cine nu-i place tam-tam.

Pentru noi zgomot și praf cozi -

Toate decontate în jos! Un lucru a rămas clar,

Că lumea este în pericol și frumos,

Ceea ce este mai ușor, în cazul în care câmpul și flori.

Citind literatura biologică, am observat că în natură există diferite tipuri de simetrie. Este cunoscut faptul că organismele vii au evoluat, sa schimbat, apoi a schimbat și tipurile de simetrie.

Prin urmare, scopul muncii mele cu surse literare și alte materiale informative este de a găsi un răspuns la întrebarea: Ce rol a fost jucat de simetrie în evoluția organismelor vii?

În carte, LV Tarasova „Această lume uimitor de echilibrat“ oferă o definiție a „simetrie ca un obiect care se poate schimba într-un fel, rezultând în același lucru, în cazul în care am început. Simetria înseamnă proporționalitate, proporționalitate, similitudine în aranjamentul pieselor. "

În biologie simetrie este privit ca aranjament regulat părți similare ale corpului cu privire la un anumit punct, sau centru. Acest multi-axa de simetrie sau poliaksonnaya. Simetria în raport cu o linie dreaptă sau axa se numește radial sau radiație. Simetria în raport cu planul se numește bilaterală sau bilaterală.

simetrie geometrică completă în organisme nu se întâmplă. De obicei, se manifestă simetrie în configurația totală a corpului și localizarea unor organe.

Compararea diferitelor grupe de organisme arată că diferite tipuri de simetrie apar în dezvoltarea istorică a organismelor ca o adaptare la un anumit mod de viață, într-o anumită relație de putere cu mediul.

Simetria în procesul evolutiv.

Ne gândim la modul în care procesul de evoluție ar putea avea loc în simetria aranjamentul părți ale organismelor vii.

Moleculele organice caracteristice izomeri imagine în oglindă, t. E., ei pot exista în două forme structurale, similare, dar distincte una de alta, din stânga și din dreapta pe mâini. Această caracteristică a moleculelor există în două forme oglindă cunoscute în știință numită chiralitate.

Cea mai importantă caracteristică care distinge vie din materie nonliving - puritatea chirală absolută: proteinele au doar „stânga“ aminoacizi și acizi nucleici sunt doar „dreptul“ de zahăr. Anorganice natura tendință inerentă față de simetrie în oglindă (racemizare sau chirala murdar) - echilibru între „stânga“ și „dreapta“.

În primul rând, mediu prebiological inițial are o simetrie în oglindă, adică. E. Conțin un număr egal de drept și izomeri la stânga. Acest lucru a fost confirmat prin experimente perene care simulează sinteza aminoacizilor și zaharuri, în condițiile corespunzătoare pământului primar. Apoi, sub influența factorilor externi sau din cauza impactului oricăror - sau din alte motive este o încălcare de simetrie în oglindă într-o „supă primordială“ și formarea de mediu organic chirala pura. Conform științei moderne, protozoare a apărut în apele oceanelor. Primele pâlcurile de materie vii au fost suspendate în apă, orice direcție nu au grijă de ei. Prin urmare, putem presupune că se transforma într-o minge. De exemplu, Volvox, radiolari erau încă suspendate în coloana de apă. Corpul lor din toate părțile sunt în același impact de putere. De aceea, ei au o formă sferică. Ei au aceeași formă de picături de grăsime în suspensie în apă.

Deoarece organismele de complexitate și de gravitatea adaptate să se facă distincția între „sus“ și „jos“ și a pierdut simetria mingii. În procesul de dezvoltare istorică a organismelor este o diferențiere a părților corpului în suspensie în organismele acvatice, care au condus la apariția multiax de simetrie. La animale mnogoosnosimmetrichnyh (Dory) axa de simetrie care trece prin outgrowths corpului numite raze, iar golurile dintre ele - interradii.

Cei care sunt „sedentar“ stil de viață dobândit simetrie de rotație. Pentru organisme mai mari, nu suspendate în apă, forța de gravitație creează un mod dramatic diferite relații de putere de-a lungul axei verticale a laturilor superioare și inferioare. De aceea, atașat la organismele vii care populează în mod obișnuit pe o suprafață orizontală (partea de jos a mării, suprafața de teren), într-un mediu cu același impact de putere în direcții perpendiculare condițiile de forță de gravitație sunt diferite numai în direcția gravitației. Astfel de organisme sunt construite în conformitate cu tipul de simetrie radială (coelenterates sesili, crin mare, corpurile fructifere de ciuperci superioare, plante superioare tulpini).

Schimbarea relațiilor de putere într-o singură direcție creează o diferență în condițiile de părțile expuse sau nu au fost expuse pentru a forța efecte, ceea ce duce la înlocuirea simetrie radială a celor două fețe. Prin urmare, animalele care se mișcă în orice - orice direcție aleasă, achiziționat simetrie bilaterală. Pentru aceste organisme au tendința de dispunere simetrică de organe pereche, care îi ajută să mențină echilibrul în timp ce în mișcare, și, astfel, produce propria lor hrană și, astfel, există. Cea mai frecventă cauză a schimbării în relația forță într-o direcție perpendiculară pe gravitație, rezultând simetrie bilaterală, o tranziție la organismele active de mișcare de translație, în care capetele frontale și posterioare ale corpului sunt în condiții opuse de forță. Încălcarea de simetrie bilaterală ar duce la o decelerare inevitabilă a uneia dintre părți și schimbarea de mișcare de translație într-o circulară. Prin urmare, în mod activ în mișcare a animalelor (artropode și vertebrate) dvustoronnesimmetrichny.

simetrie bilaterală apare din organismele vii fixe pe substraturi orizontale, datorită condiții inegale de rezistență la gravitate din piesele atașate și libere. frunze Prin urmare, dvustoronnesimmetrichny, flori zygomorphic, raze de polipi de coral. Astfel coroana arborilor individual în creștere pe o suprafață orizontală, protejat de vânt, radial simetric, și în câmp deschis pentru vânturi puternice - bilateral simetrice, iar planul de simetrie se extinde în direcția vîntului.

fundamentarea științifică a prezenței simetriei în organismele vii.

Notă amplasarea ramurilor de molid. trunchiul de obicei drepte și ramurile distanțate uniform față de trunchi, astfel încât o linie dreaptă abruptă care trece prin centrul de greutate, intersectează baza trunchiului de molid. Deci copac, evoluează sub acțiunea gravitației, atinge pozițiile stabile. La partea de sus a arborelui devine mai mică în dimensiuni - este nevoie de o formă conică. Un astfel de aranjament permite ramurile de bună lumina solară lor de iluminat, iar centrul de greutate este cât mai mic posibil - această rezistență depinde VA dere-. Astfel, legea selecției naturale, legea gravitației a contribuit la faptul că vom vedea un molid prekras- Noe că ea nu poate ajuta, dar te impresioneze. Legea gravitației care acționează pe Pământ, Soare, la fiecare punct al universului. Acțiunea sa este independentă de timp. Simetria organismelor vii asociate cu simetria legilor naturii. Știm că obținute prin acțiunea factorilor ORICE FEL Modificările utile ale organismelor sunt fixate în procesul de dezvoltare a speciilor. Acestea sunt transmise din generație în generație matrice prin intermediul moleculelor de ADN. Acestea pot fi reprezentate ca un lanț de atomi conectate prin anumite cuplaje chimice se văd, care nu sunt distruse sub influența loviturilor particulelor datorită mișcării lor termice. Energia de legare a acestor compuși chimici rămâne constantă, astfel încât trăsăturile ereditare sunt transmise din generație în generație. Acesta este motivul pentru care energia de legare a atomilor în molecule, cum ar fi apa este acum la fel cum a fost milioane de ani în urmă.

Asimetria organismelor superioare apare în relația putere schimbările cu mediul, încalcă simetria stabilită istoric (la pești plați în tranziția de la un activ la un mod de fund călătorie de viață sedentar). În dezvoltarea istorică a organismelor este o schimbare de forme de simetrie chiar și în cadrul aceluiași tip de organism. Deci, construit pe echinoderme radiale animale de simetrie atunci când - care au fost formele mobile dvustoronnesimmetrichnymi (larve conservate structura dvustoronnosimmetrichnoe), apoi au mers la un stil de viață sedentar și au dezvoltat o simetrie radială. Unele echinodermelor, un al doilea a trecut la un stil de viață activ, simetria radială a doua a fost înlocuit cu un (castravete mare) bilateral.

Analiza literaturii de specialitate sugerează următoarele concluzii:

• Simetria organismelor vii nu este pentru frumusețe, și este asociat cu adaptarea la lumea din jurul lor, cu vitalitatea lor;

• Simetria și asimetria în mediul apropiat;

• Simetria - o proprietate generală de obiecte ale lumii, asimetria reflectă proprietățile individuale ale obiectelor;

• Pe simetria lumii se sprijină, ea frumusețea primordială.