Təbiətdəki simmetriya.
"Simmetriya insanın əsrlər boyu nizam, gözəllik və mükəmməlliyi dərk etməyə və yaratmağa çalışdığı ideyadır"
Herman Weel
Təbiətdəki simmetriya.
Təkcə həndəsi fiqurlar və ya insan əli ilə hazırlanmış əşyalar deyil, həm də təbiətin bir çox yaradıcılığı (kəpənəklər, cırcıramalar, yarpaqlar, dəniz ulduzları, qar dənələri və s.) simmetriyaya malikdir. Kristalların simmetriya xassələri xüsusilə müxtəlifdir... Onlardan bəziləri daha simmetrik, bəziləri isə daha azdır. Uzun müddət kristalloqraflar bütün növ kristal simmetriyalarını təsvir edə bilmədilər. Bu problem 1890-cı ildə rus alimi E. S. Fedorov tərəfindən həll edilmişdir. Kristal qəfəsləri özünə çevirən düz 230 qrup olduğunu sübut etdi. Bu kəşf kristalloqraflar üçün təbiətdə mövcud ola biləcək kristal növlərini öyrənməyi xeyli asanlaşdırıb. Bununla belə, qeyd etmək lazımdır ki, təbiətdəki kristalların müxtəlifliyi o qədər böyükdür ki, hətta qrup yanaşmasının istifadəsi kristalların bütün mümkün formalarını təsvir etmək üçün hələ də bir yol təqdim etməyib.
Təbiətdəki simmetriya.
Simmetriya qrupları nəzəriyyəsi kvant fizikasında çox geniş istifadə olunur. Atomdakı elektronların davranışını təsvir edən tənliklər (Şrödinger dalğa tənliyi adlanır) hətta az sayda elektronla belə mürəkkəbdir ki, onların birbaşa həlli praktiki olaraq mümkün deyil. Bununla belə, atomun simmetriyasının xüsusiyyətlərindən (fırlanma və simmetriyalar zamanı nüvənin elektromaqnit sahəsinin dəyişməzliyi, bəzi elektronların öz aralarında olması, yəni bu elektronların atomda simmetrik düzülüşü və s.) istifadə edərək, tənlikləri həll etmədən onların həllini öyrənmək mümkündür. Ümumiyyətlə, qruplar nəzəriyyəsindən istifadə təbiət hadisələrinin simmetriyasını öyrənmək və nəzərə almaq üçün güclü riyazi üsuldur.
Canlı təbiətdə simmetriya.
Təbiətdə güzgü simmetriyası.
Qızıl nisbət.
QIZIL NİSƏBƏT - nəzəri cəhətdən bu termin İntibah dövründə formalaşıb və iki komponentdən birinin bütövdən kiçik olduğu qədər digərindən dəfələrlə böyük olduğu nisbətlərin ciddi şəkildə müəyyən edilmiş riyazi əlaqəsini ifadə edir. Keçmişin rəssamları və nəzəriyyəçiləri tez-tez qızıl nisbəti mütənasibliyin ideal (mütləq) ifadəsi hesab edirdilər, lakin əslində bu “dəyişməz qanunun” estetik əhəmiyyəti üfüqi və şaquli istiqamətlərin məlum balanssızlığına görə məhduddur. . Təsviri sənət təcrübəsində 3. s. nadir hallarda mütləq, dəyişməz formada tətbiq edilir; Burada mücərrəd riyazi mütənasiblikdən kənarlaşmaların xarakteri və həcmi böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Təbiətdə qızıl nisbət
Hansısa formada olan hər şey formalaşdı, böyüdü, kosmosda yer tutmağa, özünü qorumağa çalışdı. Bu istək əsasən iki variantda həyata keçirilir - yuxarıya doğru böyümək və ya yerin səthinə yayılmaq və spiral şəklində bükülmək.
Qabıq bir spiral şəklində bükülür. Onu açsanız, ilanın uzunluğundan bir qədər qısa bir uzunluq alırsınız. On santimetrlik kiçik bir qabıqda 35 sm uzunluğunda bir spiral var.Təbiətdə spirallar çox yayılmışdır. Qızıl nisbət ideyası spiral haqqında danışmadan natamam olacaq.
Şəkil 1. Arximed spirali.
Təbiətdə forma əmələ gəlməsinin prinsipləri.
Kərtənkələ, ilk baxışdan, gözümüzə xoş gələn nisbətləri tuta bilirik - quyruğunun uzunluğu bədənin qalan hissəsinin uzunluğu ilə əlaqədardır, 62-dən 38-ə qədər. Həm bitki, həm də heyvan aləmində təbiətin formalaşma meyli israrla öz yolunu tutur - böyümə və hərəkət istiqamətinə münasibətdə simmetriya. Burada qızıl nisbət böyümə istiqamətinə perpendikulyar olan hissələrin nisbətlərində görünür. Təbiət simmetrik hissələrə və qızıl nisbətlərə bölünmə həyata keçirdi. Hissələr bütövün strukturunun təkrarını ortaya qoyur.
Təbiətdə qızıl nisbət
Sənətdə simmetriya.
İncəsənətdə simmetriya 1 böyük rol oynayır, memarlığın bir çox şah əsərlərində simmetriya var. Bu adətən güzgü simmetriyası deməkdir. "Simmetriya" termini müxtəlif tarixi dövrlərdə müxtəlif anlayışları ifadə etmək üçün istifadə edilmişdir.
Simmetriya - mütənasiblik, bütövün hissələrinin düzülüşündə düzgünlük.
Yunanlar üçün simmetriya mütənasiblik demək idi. Bu iki kəmiyyətin qalıqsız bölündüyü üçüncü bir kəmiyyət varsa, iki kəmiyyət mütənasib olduğuna inanılırdı. Bina (və ya heykəl) o halda simmetrik hesab edilirdi ki, onun asanlıqla fərqləndirilən bir hissəsi var idi ki, bütün digər hissələrin ölçüləri bu hissəni tam ədədlərə vurmaqla əldə edilir və beləliklə, orijinal hissə görünən və başa düşülən modul rolunu oynayır.
Sənətdə qızıl nisbət.
İncəsənətşünaslar yekdilliklə bir rəsm üzərində artan diqqətin dörd nöqtəsinin olduğunu iddia edirlər. Onlar dördbucağın künclərində yerləşir və alt çərçivənin nisbətlərindən asılıdır. Hesab olunur ki, kətanın miqyası və ölçüsü nə olursa olsun, dörd nöqtənin hamısı qızıl nisbətlə müəyyən edilir. Dörd nöqtənin hamısı (onlara vizual mərkəzlər deyilir) kənarlardan 3/8 və 5/8 məsafədə yerləşir.Bu, hər hansı təsviri sənət əsərinin kompozisiya matrisi olduğuna inanılır.
Budur, məsələn, 1785-ci ildə Elmlər Akademiyasından Dövlət Ermitajına gələn "Paris hökmü" adlı kamo. (O, I Pyotrun kubokunu bəzəyir.) İtalyan daş üzərində oyma ustaları bu süjeti kamolarda, intaqliozlarda və oyma qabıqlarda dəfələrlə təkrar edirdilər. Kataloqda oxuya bilərsiniz ki, qrafik prototip Rafaelin itirilmiş əsəri əsasında Marcantonio Raimondi tərəfindən hazırlanmış oymadır.
Sənətdə qızıl nisbət.
Həqiqətən də qızıl nisbətin dörd nöqtəsindən biri Parisin əlindəki qızıl almaya düşür. Və ya daha dəqiq desək, almanın xurma ilə birləşdiyi nöqtədə.
Tutaq ki, Raimondi şüurlu şəkildə bu nöqtəni hesablayıb. Ancaq çətin ki, 8-ci əsrin ortalarında Skandinaviya ustası ilk dəfə "qızıl" hesablamalar apardı və onların nəticələrinə əsasən bürünc Odin üçün nisbətlər təyin etdi.
Aydındır ki, bu, şüursuz, yəni intuitiv olaraq baş verib. Əgər belədirsə, onda qızıl nisbət ustadan (rəssam və ya sənətkardan) şüurlu şəkildə "qızıl"a sitayiş etməyi tələb etmir. Onun gözəlliyə pərəstiş etməsi kifayətdir.
Şəkil 2.
Staraya Ladoga'dan bir mahnı oxuyur.
Bürünc. 8-ci əsrin ortaları.
Hündürlüyü 5,4 sm.GE, No 2551/2.
Sənətdə qızıl nisbət.
Aleksandr İvanovun "Məsihin insanlara görünməsi". Məsihin insanlara yaxınlaşmasının aydın təsiri ona görə yaranır ki, o, artıq qızıl hissənin (narıncı xətlərin xaçı) nöqtəsini keçib və indi gümüş hissənin nöqtəsi adlandıracağımız nöqtəyə daxil olur (bu, π ədədinə bölünən seqment və ya π ədədinə bölünən seqment mənfi seqment).
"Məsihin İnsanlara Görünüşü".
Rəssamlıqda “qızıl nisbət” nümunələrinə keçərkən diqqəti Leonardo da Vinçinin yaradıcılığına yönəltmək olmaz. Onun şəxsiyyəti tarixin sirlərindən biridir. Leonardo da Vinçi özü deyirdi: “Qoy riyaziyyatçı olmayan heç kəs mənim əsərlərimi oxumağa cəsarət etməsin”. O, 20-ci əsrə qədər həyata keçirilməyən bir çox ixtiraları qabaqlayan misilsiz bir sənətkar, böyük alim, dahi kimi şöhrət qazandı. Şübhə yoxdur ki, Leonardo da Vinçi böyük bir sənətkar idi, bunu müasirləri artıq tanıyırdılar, lakin onun şəxsiyyəti və fəaliyyəti sirr olaraq qalacaq, çünki o, nəslinə ideyalarının ardıcıl təqdimatını deyil, yalnız çoxsaylı əlyazmalarını qoyub. eskizlər, "dünyadakı hər kəs haqqında" deyən qeydlər. O, sağdan sola oxunmayan əl yazısı ilə və sol əli ilə yazırdı. Bu, güzgü yazısının mövcud olan ən məşhur nümunəsidir. Monna Lizanın (La Gioconda) portreti uzun illərdir ki, tədqiqatçıların diqqətini cəlb edir və onlar şəklin kompozisiyasının adi ulduz formalı beşbucağın hissələri olan qızılı üçbucaqlar üzərində qurulduğunu aşkar ediblər. Bu portretin tarixi ilə bağlı bir çox versiya var. Onlardan biri budur. Bir gün Leonardo da Vinçi bankir Françesko de le Cokondodan bankirin həyat yoldaşı Monna Liza adlı gənc qadının portretini çəkmək üçün sifariş alır. Qadın gözəl deyildi, amma görünüşünün sadəliyi və təbiiliyi onu cəlb edirdi. Leonardo portreti çəkməyə razılıq verdi. Modeli kədərli və kədərli idi, lakin Leonardo ona nağıl danışdı, eşitdikdən sonra o, canlı və maraqlı oldu.
Leonardo da Vinçinin əsərlərində qızıl nisbət.
Və Leonardo da Vinçinin üç portretini təhlil edəndə onların demək olar ki, eyni kompozisiyaya malik olduğu məlum olur. Və o, qızıl nisbətdə deyil, hər üç əsərdə üfüqi xətti burnun ucundan keçən √2 üzərində qurulur.
İ.İ.Şişkinin “Şam bağı” əsərindəki qızıl nisbət
İ.İ.Şişkinin bu məşhur rəsmində qızıl nisbət motivləri aydın görünür. Parlaq günəşli şam ağacı (ön planda dayanır) şəklin uzunluğunu qızıl nisbətə görə bölür. Şam ağacının sağında günəşli bir təpə var. Qızıl nisbətə uyğun olaraq şəklin sağ tərəfini üfüqi olaraq bölür. Əsas şam ağacının solunda çoxlu şam ağacı var - istəsəniz, şəkli qızıl nisbətə görə bölməyə uğurla davam edə bilərsiniz. Şəkildə parlaq şaquli və horizontalların olması, onu qızıl nisbətə görə bölməklə, rəssamın niyyətinə uyğun olaraq ona tarazlıq və sakitlik xarakteri verir. Rəssamın niyyəti fərqli olduqda, məsələn, sürətlə inkişaf edən hərəkətli bir şəkil yaradırsa, belə bir həndəsi kompozisiya sxemi (şaquli və üfüqi üstünlük təşkil etməklə) qəbuledilməz olur.
Rafaelin "Günahsızların qırğını" əsərində qızıl spiral
Qızıl nisbətdən fərqli olaraq, dinamika və həyəcan hissi, bəlkə də, ən güclü şəkildə başqa bir sadə həndəsi fiqurda - spiralda özünü göstərir. 1509 - 1510-cu illərdə məşhur rəssamın Vatikanda öz freskalarını yaradan Rafael tərəfindən icra edilən çoxfiqurlu kompozisiya süjetin dinamikliyi və dramatikliyi ilə dəqiq seçilir. Rafael heç vaxt planını başa çatdırmadı, lakin onun eskizini naməlum italyan qrafika rəssamı Marcantinio Raimondi həkk etdi, o, bu eskiz əsasında “Günahsızların qırğını” qravürasını yaratdı.
Rafaelin hazırlıq eskizində kompozisiyanın semantik mərkəzindən - döyüşçünün barmaqlarının uşağın topuğunun ətrafında bağlandığı nöqtədən - uşağın fiqurları, onu yaxından tutan qadın, qılıncını qaldırmış döyüşçünün fiqurları boyunca qırmızı xətlər çəkilir. və sonra sağ tərəfdəki eskizdə eyni qrupun fiqurları boyunca. Əgər təbii olaraq bu parçaları əyri nöqtəli xəttlə birləşdirsəniz, o zaman çox böyük dəqiqliklə... qızıl spiral alırsınız! Bu, əyrinin əvvəlindən keçən düz xətlərdə spiral ilə kəsilmiş seqmentlərin uzunluqlarının nisbətini ölçməklə yoxlanıla bilər.
Memarlıqda qızıl nisbət.
Parthenon harmoniyasının sirrini açmağa çalışan bir çox tədqiqatçı onun hissələrinin əlaqələrində qızıl nisbəti axtarır və tapırdı. Məbədin son fasadını genişlik vahidi kimi götürsək, silsilənin səkkiz üzvündən ibarət irəliləyiş əldə edirik: 1: j: j 2: j 3: j 4: j 5: j 6: j 7, burada j = 1,618.
G.I.-nin qeyd etdiyi kimi. Sokolov, Parfenonun qarşısındakı təpənin uzunluğu, Afina məbədinin uzunluğu və Akropolun Parthenonun arxasındakı hissəsi qızıl nisbətin seqmentləri kimi əlaqələndirilir. Şəhərin girişində monumental qapının (propylaea) yerində yerləşən Parthenona baxdıqda məbəddəki qaya kütləsinin nisbəti də qızıl nisbətə uyğun gəlir. Beləliklə, müqəddəs təpədə məbədlərin kompozisiyasını yaratarkən qızıl nisbət artıq istifadə edilmişdir.
Ədəbiyyatda qızıl nisbət.
“İtin ürəyi” hekayəsində simmetriya
Ədəbiyyatda qızıl nisbətlər. Poeziya və qızıl nisbət
Poetik əsərlərin strukturunda çox şey bu sənət növünü musiqiyə bənzədir. Aydın ritm, vurğulu və vurğusuz hecaların təbii növbələşməsi, şeirlərin nizamlı metrajı, onların emosional zənginliyi poeziyanı musiqi əsərlərinin bacısı edir. Hər misranın öz musiqi forması - öz ritmi və melodiyası var. Gözləmək olar ki, şeirlərin strukturunda musiqi əsərlərinin bəzi xüsusiyyətləri, musiqi ahəng nümunələri və deməli, qızıl nisbət yaranacaqdır.
Şeirin ölçüsündən, yəni içindəki sətirlərin sayından başlayaq. Deyəsən, şeirin bu parametri özbaşına dəyişə bilər. Lakin məlum oldu ki, belə deyil. Məsələn, N. Vasyutinskinin A.S.-nin şeirlərinin təhlili. Puşkin bu baxımdan göstərirdi ki, şeirlərin ölçüləri çox qeyri-bərabər paylanır; məlum oldu ki, Puşkin açıq şəkildə 5, 8, 13, 21 və 34 sətir ölçülərinə (Fibonaççi rəqəmləri) üstünlük verir.
Şeirdəki qızıl nisbət A.S. Puşkin.
Bir çox tədqiqatçılar şeirlərin musiqi parçalarına bənzədiyini qeyd etmişlər; onların da şeiri qızıl nisbətə nisbətdə bölən kulminasiya nöqtələri var. Məsələn, A.S. Puşkinin “Çəkməçi” əsəri:
Ədəbiyyatda qızıl nisbətlər.
Puşkinin son şeirlərindən biri olan “Mən yüksək səslə hüquqlara dəyər verirəm...” 21 sətirdən ibarətdir və iki semantik hissədən ibarətdir: 13 və 8 sətir.
Eksenel simmetriya təbiətdəki bütün formalara xasdır və gözəlliyin əsas prinsiplərindən biridir. Qədim dövrlərdən bəri insan kamilliyin mənasını dərk etməyə çalışmışdır.
Bu konsepsiya ilk dəfə Qədim Yunanıstanın rəssamları, filosofları və riyaziyyatçıları tərəfindən əsaslandırılmışdır. Və "simmetriya" sözünün özü də onlar tərəfindən icad edilmişdir. Bu, bütövün hissələrinin mütənasibliyini, harmoniyasını və eyniliyini ifadə edir. Qədim yunan mütəfəkkiri Platon iddia edirdi ki, yalnız simmetrik və mütənasib olan obyekt gözəl ola bilər. Doğrudan da, mütənasib və tam olan hadisələr və formalar “gözü sevindirir”. Biz onları düzgün adlandırırıq.
Eksenel simmetriya təbiətdə baş verir. O, təkcə orqanizmin ümumi quruluşunu deyil, həm də onun sonrakı inkişaf imkanlarını müəyyən edir. Canlıların həndəsi formaları və nisbətləri “oxlu simmetriya” ilə formalaşır. Onun tərifi aşağıdakı kimi tərtib edilmişdir: bu, müxtəlif çevrilmələr altında birləşdiriləcək obyektlərin mülkiyyətidir. Qədimlər inanırdılar ki, kürə tam şəkildə simmetriya prinsipinə malikdir. Onlar bu formanı ahəngdar və mükəmməl hesab edirdilər. Canlı təbiətdəki eksenel simmetriya Hər hansı canlıya baxsanız, bədənin quruluşunun simmetriyası dərhal diqqətinizi çəkir. İnsan: iki qol, iki ayaq, iki göz, iki qulaq və s. Hər bir heyvan növünün xarakterik rəngi var. Boyamada bir naxış görünürsə, bir qayda olaraq, hər iki tərəfə güzgülənir. Bu o deməkdir ki, heyvanların və insanların vizual olaraq iki eyni yarıya bölünə biləcəyi müəyyən bir xətt var, yəni onların həndəsi quruluşu eksenel simmetriyaya əsaslanır. Təbiət istənilən canlı orqanizmi xaotik və mənasız şəkildə deyil, dünya nizamının ümumi qanunlarına uyğun olaraq yaradır, çünki Kainatda heç bir şey sırf estetik, dekorativ məqsəd daşımır. Müxtəlif formaların olması da təbii zərurətdən irəli gəlir.
Dünyada bizi hər yerdə belə hadisələr və obyektlər əhatə edir: tayfun, göy qurşağı, damla, yarpaqlar, çiçəklər və s. Onların güzgü, radial, mərkəzi, eksenel simmetriyası göz qabağındadır. Bu, əsasən cazibə fenomeni ilə bağlıdır. Çox vaxt simmetriya anlayışı müəyyən hadisələrin dəyişməsinin qanunauyğunluğunu ifadə edir: gecə və gündüz, qış, yaz, yay və payız və s. Praktikada bu xassə nizama riayət olunduğu yerdə mövcuddur. Təbiət qanunlarının özləri - bioloji, kimyəvi, genetik, astronomik - hamımız üçün ümumi olan simmetriya prinsiplərinə tabedirlər, çünki onlar həsəd aparan sistematikliyə malikdirlər. Beləliklə, tarazlıq, eynilik bir prinsip kimi universal əhatəyə malikdir. Təbiətdəki eksenel simmetriya bütövlükdə kainatın əsaslandığı “məhək daşı” qanunlarından biridir.
Nə üçün bəzi insan orqanları cüt-cüt (məsələn, ağciyər, böyrək), digərləri isə bir nüsxədə gəlir?
Əvvəlcə köməkçi suala cavab verməyə çalışaq: niyə insan bədəninin bəzi hissələri simmetrikdir, digərləri isə yox?
Simmetriya əksər canlıların əsas xüsusiyyətidir. Simmetrik olmaq çox rahatdır. Özünüz düşünün: əgər hər tərəfdən gözləriniz, qulaqlarınız, burnunuz, ağızlarınız və ətraflarınız varsa, o zaman hansı tərəfdən sürünməsindən asılı olmayaraq, şübhəli bir şeyi hiss etməyə vaxtınız olacaq. hansışübhəlidir - onu yemək və ya əksinə, ondan qaçmaq.
Bütün simmetriyaların ən qüsursuzu, "ən simmetriki" - sferik, bədənin müxtəlif yuxarı, aşağı, sağ, sol, ön və arxa hissələri olmadığı və simmetriya mərkəzi ətrafında istənilən bucaqda fırlandıqda özü ilə üst-üstə düşdüyü zaman. Lakin bu, yalnız özü bütün istiqamətlərdə ideal simmetrik olan və eyni qüvvələrin bədənə hər tərəfdən təsir etdiyi mühitdə mümkündür. Amma bizim torpaqda belə mühit yoxdur. Ən azı bir qüvvə var - cazibə qüvvəsi - yalnız bir ox (yuxarıdan aşağı) hərəkət edir və digərlərinə təsir göstərmir (irəli-geri, sol-sağ). Hər şeyi aşağı çəkir. Canlılar isə buna uyğunlaşmalıdırlar.
Bu, aşağıdakı simmetriya növünə səbəb olur - radial. Radial simmetrik canlıların yuxarı və aşağı hissəsi var, lakin sağ və sol, ön və arxa hissələr yoxdur. Yalnız bir ox ətrafında fırlananda özləri ilə üst-üstə düşürlər. Bunlara, məsələn, dəniz ulduzu və hidra daxildir. Bu canlılar oturaqdırlar və keçən canlılar üçün "sakit ov"la məşğul olurlar.
Ancaq hansısa məxluq aktiv həyat tərzi keçirəcəksə, ovunu təqib edib yırtıcılardan qaçacaqsa, onun üçün başqa bir istiqamət - ön-arxa istiqamət vacib olur. Heyvan hərəkət edərkən bədənin öndə olan hissəsi daha əhəmiyyətli olur. Burada bütün hiss orqanları və eyni zamanda hiss orqanlarından alınan məlumatı təhlil edən sinir düyünləri “sürünür” (bəzi şanslı insanlar üçün bu düyünlər sonradan beyinə çevriləcək). Bundan əlavə, ovlanan ovunu tutmağa vaxt tapmaq üçün ağız öndə olmalıdır. Bütün bunlar ümumiyyətlə bədənin ayrı bir hissəsində - başda yerləşir (radial simmetrik heyvanların prinsipcə başı yoxdur). Bu belə yaranır ikitərəfli(və ya ikitərəfli) simmetriya. İkitərəfli simmetrik məxluqun yuxarı və aşağı, ön və arxa hissələri fərqlidir və yalnız sağ və sol eynidir və bir-birinin güzgü şəkilləridir. Bu simmetriya növü əksər heyvanlar, o cümlədən insanlar üçün xarakterikdir.
Bəzi heyvanlarda, məsələn annelidlərdə, ikitərəfli simmetriyaya əlavə olaraq, başqa bir simmetriya var - metamerik. Onların bədəni (çox ön hissə istisna olmaqla) eyni metamerik seqmentlərdən ibarətdir və bədən boyunca hərəkət etsəniz, qurd özü ilə "üst-üstə düşür". Daha inkişaf etmiş heyvanlar, o cümlədən insanlar, bu simmetriyanın zəif “eks-sədasını” saxlayırlar: müəyyən mənada fəqərələrimizi və qabırğalarımızı metamerlər adlandırmaq olar.
Bəs insan niyə var ikiqat artır orqanlar, biz bunu anladıq. İndi cütləşməmişlərin haradan gəldiyini müzakirə edək.
Əvvəlcə anlamağa çalışaq: ən sadə, radial simmetrik, primitiv çoxhüceyrəli orqanizmlər üçün simmetriya oxu nədir? Cavab sadədir: bu, həzm sistemidir. Bütün bədən onun ətrafında qurulur və bədənin hər bir hüceyrəsi "qidalandırıcıya" yaxın olması və kifayət qədər miqdarda qida qəbul etməsi üçün təşkil edilmişdir. Bir hidranı təsəvvür edək: ağzı simmetrik olaraq orada yırtıcıları idarə edən çadırlarla əhatə olunub və bağırsaq boşluğu bədənin ən ortasında yerləşir və bədənin qalan hissəsinin əmələ gəldiyi oxdur. Bu cür canlıların həzm sistemi tərifinə görə birdir, çünki bütün orqanizm "onun altında" qurulmuşdur.
Tədricən heyvanlar mürəkkəbləşdi və onların həzm sistemi də getdikcə təkmilləşdi. Bağırsaqlar qidanı daha səmərəli həzm etmək üçün uzanırdı və buna görə də qarın boşluğuna sığmaq üçün bir neçə dəfə bükülməli idi. Bədəndə asimmetrik yerləşmiş və bəzi digər orqanları (məsələn, qaraciyərin sağda, sağ böyrəkdə və sağ yumurtalıqda yerləşməsinə görə) “hərəkət edən” əlavə orqanlar - qaraciyər, öd kisəsi, mədəaltı vəzi meydana çıxdı. testis sola nisbətən aşağı sürüşür). İnsanlarda, bütün həzm sistemindən yalnız ağız, farenks, yemək borusu və anus bədənin simmetriya müstəvisində öz mövqeyini saxlamışdır. Ancaq həzm sistemi və onun bütün orqanları tək bir nüsxədə bizimlə qalır.
İndi qan dövranı sisteminə baxaq.
Heyvan kiçikdirsə, qida maddələrinin hər hüceyrəyə çatması ilə bağlı heç bir problem yoxdur - axırda bütün hüceyrələr həzm sisteminə kifayət qədər yaxındır. Ancaq canlı məxluq nə qədər böyükdürsə, bağırsaqlardan çox uzaqda, bədənin periferiyasında yerləşən "uzaq əyalətlərə" qidalanma problemi bir o qədər kəskinləşir. Bu nahiyələri “qidalandıran” və əlavə olaraq bütün bədəni birləşdirən və uzaq bölgələrin bir-biri ilə “əlaqələnməsini” təmin edən bir şeyə ehtiyac var (bəzi heyvanlarda o, tənəffüs orqanlarından oksigeni bütün bədən boyunca daşıyacaqdır. bədən). Qan dövranı sistemi belə görünür.
Qan dövranı sistemi həzm sistemi boyunca qurulur və buna görə də ən ibtidai hallarda yalnız iki əsas damardan - qarın və dorsaldan və onları birləşdirən bir neçə əlavə damardan ibarətdir. Əgər məxluq kiçikdirsə və zəif hərəkətlidirsə (məsələn, lancelet), o zaman qanın damarlardan keçməsi üçün bu damarların özlərinin daralması kifayətdir. Ancaq daha aktiv həyat tərzi sürən nisbətən böyük canlılar üçün (məsələn, balıq) bu kifayət deyil. Buna görə də, onlarda qarın damarının bir hissəsi qanı güclə irəli itələyən xüsusi əzələ orqanına çevrilir - ürək. Cütləşməmiş bir gəmidə yarandığı üçün özü də "tənha" və qoşalaşmamış vəziyyətdədir. Balıqlarda ürək özlüyündə simmetrikdir və bədəndə simmetriya müstəvisində yerləşir. Ancaq yerüstü heyvanlarda qan dövranının ikinci dairəsinin görünüşü ilə əlaqədar olaraq, ürək əzələsinin sol hissəsi sağdan daha böyük olur və ürək həm mövqeyinin simmetriyasını, həm də öz simmetriyasını itirərək sol tərəfə keçir. .
Vera Başmakova
"Elementlər"
| Şərhlər: 0 |
- məkan-zaman;
- kalibrləmə;
- izotopik;
- aynalı;
- dəyişdirilə bilən.
Hüceyrələr üçbucaqlı, kvadrat və ya altıbucaqlıdırsa, müntəzəm hüceyrə nümunəsi edilə bilər. Altıbucaqlı forma digərlərindən daha çox divarlara qənaət etməyə imkan verir, yəni bu cür hüceyrələrlə bal pətəklərinə daha az mum sərf olunacaq. Arıların belə “qənaətkarlığı” ilk dəfə eramızın 4-cü əsrində müşahidə edilmişdir. e. və eyni zamanda, arıların bal pətəkləri qurarkən "riyazi planla idarə olunduğu" təklif edildi. Bununla belə, Kardiff Universitetinin tədqiqatçıları hesab edirlər ki, arıların mühəndislik şöhrəti çox şişirdilmişdir: bal pətəyinin altıbucaqlı hüceyrələrinin düzgün həndəsi forması onlara təsir edən fiziki qüvvələrdən yaranır və həşəratlar burada yalnız köməkçilərdir.
Təyyarəni əhatə edən qeyri-periodik mozaika variantı təklif olunur, burada eyni formalı, lakin iki fərqli rəngdə olan plitələrdən istifadə olunur.
Ian Stewart
Bir çox əsrlər boyu simmetriya rəssamlar, memarlar və musiqiçilər üçün əsas anlayış olaraq qaldı, lakin 20-ci əsrdə onun dərin mənası fiziklər və riyaziyyatçılar tərəfindən də yüksək qiymətləndirildi. Bu gün nisbilik, kvant mexanikası və sim nəzəriyyəsi kimi fundamental fiziki və kosmoloji nəzəriyyələrin əsasını məhz simmetriya təşkil edir. Qədim Babildən müasir elmin ən qabaqcıl nöqtəsinə qədər dünya şöhrətli britaniyalı riyaziyyatçı İan Stüart simmetriyanın tədqiqi və onun əsas qanunlarının kəşfinin izini çəkir.
Kaustiklər işığın əks olunması və sınması nəticəsində yaranan hər yerdə yayılmış optik səthlər və əyrilərdir. Kaustiklər işıq şüalarının cəmləşdiyi xətlər və ya səthlər kimi təsvir edilə bilər.
Ətrafınızdakı insanların üzünə baxın: bir gözü bir az daha qıyıq, digəri az, bir qaşı daha qövslü, digəri az; bir qulaq yuxarıda, digəri isə aşağıdır. Deyilənlərə əlavə edək ki, insan sol gözündən çox sağ gözündən istifadə edir. Məsələn, tapança və ya kamanla atəş açan insanlara baxın.
Yuxarıdakı nümunələrdən aydın olur ki, insan bədəninin strukturunda və onun vərdişlərində hər hansı bir istiqaməti - sağa və ya sola kəskin şəkildə vurğulamaq istəyi aydın şəkildə ifadə edilir. Bu qəza deyil. Oxşar hadisələri bitkilərdə, heyvanlarda və mikroorqanizmlərdə də qeyd etmək olar.
Alimlər bunu çoxdan müşahidə ediblər. 18-ci əsrdə. alim və yazıçı Bernardin de Saint-Pierre, bütün dənizlərin saysız-hesabsız növlərdən ibarət tək vafli qarın ayaqları ilə dolu olduğuna diqqət çəkdi, burada bütün qıvrımlar soldan sağa yönəldilmişdir, əgər onları deşiklərlə yerləşdirsəniz, Yerin hərəkətinə bənzər. şimala və iti ucları Yerə doğru.
Ancaq belə asimmetriya hadisələrini nəzərdən keçirməyə başlamazdan əvvəl, əvvəlcə simmetriyanın nə olduğunu öyrənəcəyik.
Orqanizmlərin simmetriyasının öyrənilməsində əldə edilən ən azı əsas nəticələri başa düşmək üçün biz simmetriya nəzəriyyəsinin özünün əsas anlayışlarından başlamalıyıq. Gündəlik həyatda hansı cisimlərin adətən bərabər hesab edildiyini xatırlayın. Yalnız tamamilə eyni olan və ya daha dəqiq desək, üst-üstə qoyulduqda, məsələn, Şəkil 1-dəki iki yuxarı ləçək kimi bütün detalları ilə birləşənlər. Lakin simmetriya nəzəriyyəsində əlavə olaraq uyğun bərabərliyə, bərabərliyin daha iki növü fərqləndirilir - güzgü və uyğun güzgü. Güzgü bərabərliyi ilə Şəkil 1-in orta cərgəsindən sol ləçək yalnız güzgüdə ilkin əks olunduqdan sonra sağ ləçəklə dəqiq uyğunlaşdırıla bilər. Əgər iki cisim uyğun gəlirsə - güzgü bərabərdirsə, güzgüdə əks olunmadan əvvəl və sonra bir-biri ilə birləşdirilə bilər. Şəkil 1-də alt sıranın ləçəkləri bir-birinə bərabərdir və uyğun və güzgüdür.
Şəkil 2-dən aydın olur ki, fiqurun simmetrik olduğunu tanımaq üçün təkcə fiqurda bərabər hissələrin olması kifayət deyil: solda onlar qeyri-müntəzəm şəkildə yerləşirlər və bizdə asimmetrik fiqur var, sağda onlar vahiddir və bizdə simmetrik halqa. Fiqurun bərabər hissələrinin bir-birinə nisbətən bu müntəzəm, vahid düzülüşü simmetriya adlanır.
Fiqurun hissələrinin düzülməsinin bərabərliyi və eyniliyi simmetriya əməliyyatları vasitəsilə aşkar edilir. Simmetriya əməliyyatları fırlanma, tərcümə və əksetmədir.
Burada bizim üçün ən vacib şey fırlanma və əkslərdir. Fırlanmalar ox ətrafında 360° adi fırlanmalar kimi başa düşülür ki, bunun nəticəsində simmetrik fiqurun bərabər hissələri yerlərini dəyişir və fiqur bütövlükdə özü ilə birləşir. Bu zaman ətrafında fırlanmanın baş verdiyi oxa sadə simmetriya oxu deyilir. (Bu ad təsadüfi deyil, çünki simmetriya nəzəriyyəsində müxtəlif tipli mürəkkəb oxlar da fərqləndirilir.) Ox ətrafında bir tam inqilab zamanı fiqurun özü ilə birləşmələrinin sayı oxun sırası adlanır. Beləliklə, Şəkil 3-dəki dəniz ulduzunun təsviri onun mərkəzindən keçən bir sadə beşinci sıra oxuna malikdir.
Bu o deməkdir ki, ulduzun şəklini öz oxu ətrafında 360° fırlatmaqla onun fiqurunun bərabər hissələrini beş dəfə üst-üstə qoya biləcəyik.
Reflections hər hansı bir spekulyar əkslər deməkdir - bir nöqtədə, xəttdə, müstəvidə. Fiqurları iki güzgüyə bənzər yarıya bölən xəyali müstəviyə simmetriya müstəvisi deyilir. Şəkil 3-də beş ləçəkli bir çiçəyi nəzərdən keçirək. Onun beşinci dərəcəli oxda kəsişən beş simmetriya müstəvisi var. Bu çiçəyin simmetriyasını aşağıdakı kimi təyin etmək olar: 5*m. Burada 5 rəqəmi beşinci dərəcəli bir simmetriya oxunu bildirir və m müstəvidir, nöqtə bu oxda beş təyyarənin kəsişməsinin işarəsidir. Oxşar fiqurların simmetriyasının ümumi düsturu n*m şəklində yazılır, burada n oxun simvoludur. Üstəlik, 1-dən sonsuzluğa (?) qədər dəyərlər ola bilər.
Orqanizmlərin simmetriyasını öyrənərkən məlum olmuşdur ki, canlı təbiətdə simmetriyanın ən çox yayılmış növü n*m-dir. Bioloqlar bu tip simmetriyanı radial (radial) adlandırırlar. Şəkil 3-də göstərilən çiçəklər və dəniz ulduzlarına əlavə olaraq, radial simmetriya meduza və poliplərə, alma, limon, portağal, xurma kəsikləri (Şəkil 3) və s.
Planetimizdə canlı təbiətin yaranması ilə əvvəllər ya ümumiyyətlə mövcud olmayan, ya da az olan simmetriyanın yeni növləri yaranıb inkişaf edib. Bu, xüsusilə n*m formasının simmetriyasının xüsusi halının misalında aydın görünür, o, yalnız bir simmetriya müstəvisi ilə səciyyələnir, fiqur iki güzgüyə bənzər yarıya bölünür. Biologiyada bu hal ikitərəfli (ikitərəfli) simmetriya adlanır. Cansız təbiətdə bu tip simmetriya üstünlük təşkil etmir, lakin canlı təbiətdə son dərəcə zəngin şəkildə təmsil olunur (şək. 4).
İnsanların, məməlilərin, quşların, sürünənlərin, suda-quruda yaşayanların, balıqların, bir çox mollyuskaların, xərçəngkimilərin, həşəratların, qurdların, eləcə də bir çox bitkilərin, məsələn, snapdragon çiçəklərinin bədəninin xarici quruluşu üçün xarakterikdir.
Belə simmetriyanın orqanizmlərin yuxarı və aşağı, irəli və geri hərəkətlərindəki fərqlərlə əlaqəli olduğuna inanılır, sağa və sola hərəkətləri isə tamamilə eynidir. İkitərəfli simmetriyanın pozulması qaçılmaz olaraq tərəflərdən birinin hərəkətinin maneə törədilməsinə və tərcümə hərəkətinin dairəvi birinə dəyişməsinə səbəb olur. Buna görə də, aktiv şəkildə hərəkət edən heyvanların ikitərəfli simmetrik olması təsadüfi deyil.
Hərəkətsiz orqanizmlərin və onların orqanlarının ikitərəfliliyi birləşmiş və sərbəst tərəflərin şərtlərinin oxşar olmaması səbəbindən yaranır. Bu, bəzi yarpaqlarda, çiçəklərdə və mərcan poliplərinin şüalarında belə görünür.
Burada qeyd etmək yerinə düşər ki, yalnız simmetriya mərkəzinin olması ilə məhdudlaşan simmetriya orqanizmlər arasında hələ də rast gəlinməyib. Təbiətdə bu simmetriya halı bəlkə də yalnız kristallar arasında geniş yayılmışdır; Buraya, digər şeylərlə yanaşı, məhluldan möhtəşəm şəkildə böyüyən mis sulfatın mavi kristalları daxildir.
Simmetriyanın başqa bir əsas növü n-ci sıranın yalnız bir simmetriya oxu ilə xarakterizə olunur və eksenel və ya eksenel adlanır (yunan sözündən "akson" - ox). Çox yaxın vaxtlara qədər, forması eksenel simmetriya ilə xarakterizə olunan orqanizmlər (n = 1 olduqda ən sadə, xüsusi hal istisna olmaqla) bioloqlara məlum deyildi. Lakin bu simmetriyanın bitkilər aləmində geniş yayıldığı bu yaxınlarda aşkar edilmişdir. Ləçəklərinin kənarları bir-birinin üstünə yelçəkən kimi uzanan bütün o bitkilərin (yasəmən, ebegümeci, phlox, fuşya, pambıq, sarı gentian, centaury, oleander və s.) taclarına xasdır. saat əqrəbi istiqamətində və ya əksinə (şək. 5).
Bu simmetriya bəzi heyvanlara da xasdır, məsələn, meduza Aurelia insulinda (Şəkil 6). Bütün bu faktlar canlı təbiətdə yeni bir simmetriya sinfinin mövcudluğunun yaranmasına səbəb oldu.
Eksenel simmetriya obyektləri dissimmetrik, yəni nizamsız simmetriya cisimlərinin xüsusi hallarıdır. Onlar bütün digər obyektlərdən, xüsusən də güzgü əksi ilə özünəməxsus münasibətinə görə fərqlənirlər. Əgər quşun yumurtası və xərçəngin gövdəsi güzgüdən əks olunduqdan sonra heç öz formasını dəyişmirsə, onda (şək. 7)
eksenel pansy çiçəyi (a), asimmetrik spiralvari mollyuska qabığı (b) və müqayisə üçün saat (c), kvars kristalı (d) və asimmetrik molekul (e) güzgü əksindən sonra öz formasını dəyişir, əks xüsusiyyətlərin sayı. Həqiqi saatın və güzgü saatının əqrəbləri əks istiqamətdə hərəkət edir; jurnal səhifəsindəki sətirlər soldan sağa, güzgülər isə sağdan sola yazılır, bütün hərflər sanki içəriyə çevrilir; dırmaşan bitkinin gövdəsi və güzgü qarşısındakı qarınqabağın spiral qabığı soldan yuxarıya, güzgülər isə sağdan yuxarıya və s.
Yuxarıda qeyd olunan ən sadə, xüsusi eksenel simmetriya halına (n=1) gəlincə, o, bioloqlara çoxdan məlumdur və asimmetrik adlanır. Nümunə olaraq heyvan növlərinin, o cümlədən insanların böyük əksəriyyətinin daxili quruluşunun mənzərəsinə istinad etmək kifayətdir.
Artıq verilmiş nümunələrdən, dissimmetrik obyektlərin iki növdə mövcud ola biləcəyini görmək asandır: orijinal və güzgü əksi şəklində (insan əlləri, mollyuska qabıqları, pansy corolla, kvars kristalları). Bu halda, formalardan biri (hansı olursa olsun) sağ P, digəri isə sol adlanır - L. Burada sağ və sol ola biləcəyini və yalnız qol və ya ayaqları deyil, həm də adlandırıldığını başa düşmək çox vacibdir. bu mövzuda tanınan şəxs, həm də hər hansı bir dissimmetrik cisimlər - insan istehsalının məhsulları (sağ və sol əl sapları olan vintlər), orqanizmlər, cansız bədənlər.
Canlı təbiətdə P-L formalarının kəşfi dərhal biologiya üçün bir sıra yeni və çox dərin suallar doğurdu ki, onların bir çoxu hazırda mürəkkəb riyazi və fiziki-kimyəvi üsullarla həll olunur.
Birinci sual P- və L-bioloji obyektlərin forma və quruluş qanunları məsələsidir.
Bu yaxınlarda elm adamları canlı və cansız təbiətin dissimmetrik obyektlərinin dərin struktur birliyini qurdular. Fakt budur ki, sağçılıq-solçuluq canlı və cansız bədənlərə eyni dərəcədə xas olan bir xüsusiyyətdir. Sağçılıq və solçuluqla əlaqəli müxtəlif hadisələr də onlar üçün ümumi oldu. Belə bir fenomeni - dissimmetrik izomerizmi qeyd edək. Bu göstərir ki, dünyada müxtəlif quruluşlu, lakin bu obyektləri təşkil edən eyni hissələr dəsti ilə çoxlu obyektlər var.
Şəkil 8-də proqnozlaşdırılan və sonra kəşf edilən 32 ayçiçəyi tacının forması göstərilir. Burada hər bir halda hissələrin (ləçəklərin) sayı eynidir - beş; yalnız onların nisbi mövqeləri fərqlidir. Buna görə də, burada korollaların dissimmetrik izomerizm nümunəsi var.
Başqa bir nümunə tamamilə fərqli təbiətli obyektlər, qlükoza molekulu ola bilər. Quruluş qanunlarının oxşarlığına görə onları ayçiçəyi tacları ilə birlikdə nəzərdən keçirə bilərik. Qlükozanın tərkibi aşağıdakı kimidir: 6 karbon atomu, 12 hidrogen atomu, 6 oksigen atomu. Bu atom dəsti kosmosda çox müxtəlif yollarla paylana bilər. Alimlər hesab edirlər ki, qlükoza molekulları ən azı 320 müxtəlif növdə mövcud ola bilər.
İkinci sual: canlı orqanizmlərin P- və L-formaları təbiətdə nə qədər tez-tez olur?
Bu baxımdan ən mühüm kəşf orqanizmlərin molekulyar quruluşunun tədqiqində edildi. Məlum oldu ki, bütün bitkilərin, heyvanların və mikroorqanizmlərin protoplazması əsasən yalnız P-şəkərləri udur. Beləliklə, hər gün düzgün şəkər yeyirik. Amma amin turşuları əsasən L-formasında, onlardan qurulan zülallar isə əsasən P-formasında olur.
Nümunə olaraq iki protein məhsulunu götürək: yumurta ağı və qoyun yununu. Onların hər ikisi sağ əllidir. “Solaxay”ın yun və yumurta ağı hələ təbiətdə tapılmayıb. Əgər hər hansı bir şəkildə L-yun, yəni amin turşuları sola qıvrılan vintin divarları boyunca yerləşəcək belə yun yaratmaq mümkün olsaydı, güvələrlə mübarizə problemi həll edilə bilər: güvələr yalnız qidalana bilər. P-yun üzərində, eynilə eyni şəkildə insanlar yalnız ət, süd və yumurtanın P-proteinini həzm edirlər. Və bunu başa düşmək çətin deyil. Güvələr yunu həzm edir, insanlar isə əti xüsusi zülallar - fermentlər vasitəsilə həzm edirlər, onlar da konfiqurasiyasında sağ əllidirlər. Və L-vida P-yivli qoz-fındıqlara vidalana bilmədiyi kimi, əgər tapılarsa, P-fermentlərindən istifadə edərək L-yun və L-ətini həzm etmək mümkün deyil.
Bəlkə də bu, xərçəng kimi tanınan xəstəliyin sirridir: bəzi hallarda xərçəng hüceyrələrinin özlərini sağ əldən deyil, fermentlərimiz tərəfindən həzm olunmayan solaxay zülallardan qurduğuna dair məlumatlar var.
Geniş tanınan antibiotik penisilin yalnız P-formasında kif tərəfindən istehsal olunur; onun süni şəkildə hazırlanmış L forması antibiotik aktiv deyil. Apteklər onun antipodu olan pravomisetini deyil, xloramfenikol antibiotikini satırlar, çünki ikincisi müalicəvi xüsusiyyətlərinə görə birincisindən xeyli aşağıdır.
Tütünün tərkibində L-nikotini var. P-nikotindən bir neçə dəfə daha zəhərlidir.
Orqanizmlərin xarici quruluşunu nəzərə alsaq, burada da eyni şeyi görərik. Əksər hallarda bütöv orqanizmlər və onların orqanları P- və ya L-formasında olur. Canavar və itlərin bədəninin arxa hissəsi qaçarkən bir qədər yan tərəfə hərəkət edir, ona görə də sağa və sola qaçanlara bölünürlər. Solaxay quşlar qanadlarını elə bükürlər ki, sol qanad sağ qanadla üst-üstə düşsün, sağ əlli quşlar isə əksinə. Bəzi göyərçinlər uçarkən sağa, digərləri isə sola dönməyə üstünlük verirlər. Bu səbəbdən göyərçinlər çoxdan xalq arasında “sağ əlli” və “sol əlli” bölünür. Fruticicola lantzi mollyuskasının qabığına əsasən U-burulmuş formada rast gəlinir. Maraqlıdır ki, yerkökü ilə qidalanarkən bu mollyuskanın üstünlük təşkil edən P-formaları yaxşı inkişaf edir və onların antipodları - L-mollyuskaları kəskin şəkildə arıqlayır. Kirpikli terlik, bədənindəki kirpiklərin spiral düzülüşünə görə, bir çox digər protozoa kimi, sol qıvrımlı tirbuşon boyunca bir damla suda hərəkət edir. Sağ tirbuşon boyunca mühitə nüfuz edən kirpiklər nadirdir. Nərgiz, arpa, pişik quyruğu və s. sağ əllidir: onların yarpaqları yalnız U-spiral şəklində olur (şək. 9). Lakin lobya solaxaydır: birinci pillənin yarpaqları çox vaxt L şəklində olur. Maraqlıdır ki, P-yarpaqları ilə müqayisədə L-yarpaqları daha ağırdır, daha böyük sahəyə, həcmə, hüceyrə şirəsinin osmotik təzyiqinə və böyümə sürətinə malikdir.
Simmetriya elmi insanlar haqqında bir çox maraqlı faktları üzə çıxara bilər. Bildiyiniz kimi, dünyada orta hesabla solaxayların təxminən 3%-i (99 milyon) və sağaxayların 97%-i (3 milyard 201 milyon) var. Bəzi məlumatlara görə, ABŞ-da və Afrika qitəsində, məsələn, SSRİ-də olduğundan xeyli çox solaxaylar var.
Maraqlıdır ki, sağ əllilərin beynindəki nitq mərkəzləri solda, solaxaylarda isə sağda (digər mənbələrə görə hər iki yarımkürədə) yerləşir. Bədənin sağ yarısı sol, sol yarımkürə isə sağ yarımkürə tərəfindən idarə olunur və əksər hallarda bədənin sağ yarısı və sol yarımkürə daha yaxşı inkişaf edir. İnsanlarda, bildiyiniz kimi, ürək sol tərəfdə, qaraciyər sağ tərəfdədir. Amma hər 7-12 min nəfərə elə insanlar düşür ki, onların daxili orqanlarının hamısı və ya bir hissəsi güzgü şəklində yerləşir, yəni əksinə.
Üçüncü sual P- və L-formalarının xüsusiyyətləri ilə bağlı sualdır. Artıq verilmiş nümunələr canlı təbiətdə P- və L-formalarının bir sıra xassələrinin eyni olmadığını açıq şəkildə göstərir. Beləliklə, qabıqlı balıqlar, lobya və antibiotiklərlə nümunələrdən istifadə edərək, onların P- və L-formalarında qidalanma, böyümə sürəti və antibiotik aktivliyindəki fərq göstərildi.
Canlı təbiətin P- və L-formalarının bu xüsusiyyəti çox böyük əhəmiyyət kəsb edir: o, tamamilə yeni nöqteyi-nəzərdən canlı orqanizmləri bir şəkildə cansız təbiətin bütün P- və L-cisimlərindən kəskin şəkildə ayırmağa imkan verir. və ya digəri öz xüsusiyyətlərinə görə bərabərdir, məsələn, elementar hissəciklərdən.
Canlı təbiətin dissimmetrik cisimlərinin bütün bu xüsusiyyətlərinin səbəbi nədir?
Müəyyən edilmişdir ki, Bacillus mycoides mikroorqanizmlərini agar-aqar üzərində P- və L-birlikləri (saxaroza, tartar turşusu, amin turşuları) ilə böyütməklə L-koloniyaları P-yə, P-ni isə L-formalarına çevirmək olar. Bəzi hallarda bu dəyişikliklər uzunmüddətli, bəlkə də irsi xarakter daşıyırdı. Bu təcrübələr göstərir ki, orqanizmlərin xarici P- və ya L-forması maddələr mübadiləsindən və bu mübadilədə iştirak edən P- və L-molekullarından asılıdır.
Bəzən P-dən L-formalarına və əksinə çevrilmələr insan müdaxiləsi olmadan baş verir.
Akademik V.İ.Vernadski qeyd edir ki, İngiltərədə tapılan Fusus antiquus molyusk fosillərinin bütün qabıqları solaxay, müasir qabıqlar isə sağ əllidir. Aydındır ki, bu cür dəyişikliklərə səbəb olan səbəblər geoloji dövrlərdə dəyişmişdir.
Təbii ki, həyatın təkamüllə simmetriya növlərinin dəyişməsi təkcə dissimmetrik orqanizmlərdə baş vermir. Beləliklə, bəzi exinodermlər bir vaxtlar ikitərəfli simmetrik hərəkətli formalar idi. Sonra onlar oturaq həyat tərzinə keçdilər və radial simmetriya inkişaf etdirdilər (baxmayaraq ki, onların sürfələri hələ də ikitərəfli simmetriyanı saxladılar). İkinci dəfə aktiv həyat tərzinə keçən bəzi exinodermlərdə radial simmetriya yenidən ikitərəfli simmetriya ilə əvəz olundu (düzgün olmayan kirpilər, holoturiyalar).
İndiyə qədər biz P- və L-orqanizmlərin və onların orqanlarının formasını təyin edən səbəblərdən danışdıq. Niyə bu formalar bərabər miqdarda tapılmır? Bir qayda olaraq, daha çox P- və ya L-formaları var. Bunun səbəbləri məlum deyil. Çox ağlabatan bir fərziyyəyə görə, səbəblər qeyri-simmetrik elementar hissəciklər, məsələn, dünyamızda üstünlük təşkil edən sağ əlli neytrinolar, eləcə də diffuz günəş işığında həmişə bir qədər artıq olan sağ əlli işıq ola bilər. Bütün bunlar əvvəlcə dissimmetrik üzvi molekulların sağ və sol formalarının qeyri-bərabər meydana gəlməsini yarada bilər, sonra isə P- və L-orqanizmlərin və onların hissələrinin qeyri-bərabər meydana gəlməsinə səbəb ola bilər.
Bunlar biosimmetriyanın bəzi suallarıdır - canlı təbiətdəki simmetriya və dissimmetriya prosesləri haqqında elm.
Təbiətdəki simmetriya obyektiv xüsusiyyətdir, müasir təbiət elmində əsas xüsusiyyətlərdən biridir. Bu, bizim maddi dünyamızın universal və ümumi xüsusiyyətidir.
Təbiətdəki simmetriya dünyada mövcud olan nizamı, müxtəlif sistemlərin və ya təbiət obyektlərinin elementləri arasında mütənasibliyi və mütənasibliyi, sistemin tarazlığını, nizam-intizamı, sabitliyi, yəni müəyyən bir nizamı əks etdirən anlayışdır.
Simmetriya və asimmetriya bir-birinə zidd anlayışlardır. Sonuncu sistemin pozulduğunu, tarazlığın olmamasını əks etdirir.
Simmetriyaların formaları
Müasir təbiətşünaslıq maddi dünyanın ayrı-ayrı təşkili səviyyələrinin iyerarxiyasının xüsusiyyətlərini əks etdirən bir sıra simmetriyaları müəyyənləşdirir. Simmetriyaların müxtəlif növləri və ya formaları məlumdur:
Bütün sadalanan simmetriya növləri xarici və daxili bölünə bilər.
Təbiətdəki xarici simmetriya (məkan və ya həndəsi) böyük bir müxtəlifliklə təmsil olunur. Bu kristallara, canlı orqanizmlərə, molekullara aiddir.
Daxili simmetriya gözlərimizdən gizlidir. O, qanunlarda və riyazi tənliklərdə özünü göstərir. Məsələn, maqnit və elektrik hadisələri arasındakı əlaqəni təyin edən Maksvell tənliyi və ya məkan, zaman və cazibə qüvvəsini birləşdirən Eynşteynin cazibə xüsusiyyəti.
Həyatda simmetriya niyə lazımdır?
Canlı orqanizmlərdə simmetriya təkamül prosesi zamanı formalaşmışdır. Okeanda yaranan ilk orqanizmlər mükəmməl sferik formaya malik idilər. Fərqli bir mühitə nüfuz etmək üçün yeni şərtlərə uyğunlaşmalı oldular.
Belə uyğunlaşmanın yollarından biri fiziki formalar səviyyəsində təbiətdəki simmetriyadır. Bədən hissələrinin simmetrik düzülüşü hərəkət zamanı tarazlığı, canlılığı və uyğunlaşmanı təmin edir. İnsanların və iri heyvanların xarici formaları kifayət qədər simmetrik bir görünüşə malikdir. Bitki aləmində də simmetriya var. Məsələn, bir ladin ağacının konus formalı tacı simmetrik bir oxa malikdir. Bu sabitlik üçün dibində qalınlaşdırılan şaquli bir gövdədir. Ayrı-ayrı budaqlar da ona münasibətdə simmetrik olaraq yerləşir və konusun forması tacın günəş enerjisindən rasional istifadəsinə imkan verir. Heyvanların xarici simmetriyası onlara hərəkət edərkən tarazlığı saxlamağa, ətraf mühitin enerjisi ilə zənginləşdirməyə, ondan rasional istifadə etməyə kömək edir.
Kimyəvi və fiziki sistemlərdə simmetriya da mövcuddur. Beləliklə, ən sabit molekullar yüksək simmetriyaya malik olanlardır. Kristallar yüksək simmetrik cisimlərdir; elementar atomun üç ölçüsü onların strukturunda vaxtaşırı təkrarlanır.
Asimmetriya
Bəzən canlı orqanizmdə orqanların daxili düzülüşü asimmetrik olur. Məsələn, insanın ürəyi solda, qaraciyəri sağda yerləşir.
Həyat prosesində bitkilər torpaqdan simmetrik formalı molekullardan kimyəvi mineral birləşmələri udur və onları bədənlərində asimmetrik maddələrə: zülallara, nişastaya, qlükozaya çevirir.
Təbiətdəki asimmetriya və simmetriya iki əks xüsusiyyətdir. Bunlar daim mübarizə və birlik içində olan kateqoriyalardır. Maddənin müxtəlif inkişaf səviyyələri həm simmetriya, həm də asimmetriya xassələrinə malik ola bilər.
Əgər tarazlığın istirahət və simmetriya vəziyyəti olduğunu, qeyri-tarazlıq hərəkətinin isə asimmetriyadan qaynaqlandığını fərz etsək, onda deyə bilərik ki, biologiyada tarazlıq anlayışı fizikadan heç də az əhəmiyyət kəsb etmir. Bioloji termodinamik tarazlığın sabitlik prinsipi ilə xarakterizə olunur.Məhz sabit dinamik tarazlıq olan asimmetriya həyatın mənşəyi məsələsinin həllində əsas prinsip sayıla bilər.
