Ποια είναι η συμμετρία της πεταλούδας. Συμμετρία στη φύση. Πολλοί ερευνητές έχουν παρατηρήσει ότι τα ποιήματα είναι σαν κομμάτια μουσικής. έχουν και κορυφαία σημεία που χωρίζουν το ποίημα αναλογικά με τη χρυσή τομή. Σκεφτείτε

Συμμετρία στη φύση.
«Συμμετρία είναι η ιδέα μέσω της οποίας ο άνθρωπος προσπάθησε για αιώνες να κατανοήσει και να δημιουργήσει τάξη, ομορφιά και τελειότητα»
Hermann Weel

Συμμετρία στη φύση.

Συμμετρία δεν κατέχουν μόνο γεωμετρικά σχήματα ή πράγματα φτιαγμένα από ανθρώπινο χέρι, αλλά και πολλές δημιουργίες της φύσης (πεταλούδες, λιβελλούλες, φύλλα, αστερίες, νιφάδες χιονιού κ.λπ.). Οι ιδιότητες συμμετρίας των κρυστάλλων είναι ιδιαίτερα διαφορετικές... Κάποιοι από αυτούς είναι πιο συμμετρικοί, άλλοι λιγότερο. Για πολύ καιρό, οι κρυσταλλογράφοι δεν μπορούσαν να περιγράψουν όλους τους τύπους κρυσταλλικής συμμετρίας. Αυτό το πρόβλημα επιλύθηκε το 1890 από τον Ρώσο επιστήμονα E. S. Fedorov. Απέδειξε ότι υπάρχουν ακριβώς 230 ομάδες που μεταφράζουν κρυσταλλικά πλέγματα στον εαυτό τους. Αυτή η ανακάλυψη διευκόλυνε πολύ τους κρυσταλλογράφους να μελετήσουν τα είδη των κρυστάλλων που μπορεί να υπάρχουν στη φύση. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η ποικιλία των κρυστάλλων στη φύση είναι τόσο μεγάλη που ακόμη και η χρήση της ομαδικής προσέγγισης δεν έχει δώσει ακόμη τρόπο να περιγράψει όλες τις πιθανές μορφές κρυστάλλων.

Συμμετρία στη φύση.

Η θεωρία των ομάδων συμμετρίας χρησιμοποιείται πολύ ευρέως στην κβαντική φυσική. Οι εξισώσεις που περιγράφουν τη συμπεριφορά των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο (η λεγόμενη κυματική εξίσωση Schrödinger) είναι τόσο πολύπλοκες ακόμη και με έναν μικρό αριθμό ηλεκτρονίων που είναι πρακτικά αδύνατο να λυθούν άμεσα. Ωστόσο, χρησιμοποιώντας τις ιδιότητες συμμετρίας ενός ατόμου (η μεταβλητότητα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του πυρήνα κατά τις περιστροφές και τις συμμετρίες, τη δυνατότητα κάποιων ηλεκτρονίων μεταξύ τους, δηλ. τη συμμετρική διάταξη αυτών των ηλεκτρονίων στο άτομο κ.λπ.), είναι δυνατή να μελετήσει τις λύσεις τους χωρίς να λύσει εξισώσεις. Γενικά, η χρήση της θεωρίας ομάδων είναι μια ισχυρή μαθηματική μέθοδος για τη μελέτη και τη συνεκτίμηση της συμμετρίας των φυσικών φαινομένων.

Συμμετρία στη φύση.

Συμμετρία καθρέφτη στη φύση.

Χρυσή τομή.

ΧΡΥΣΗ ΕΝΟΤΗΤΑ - θεωρητικά, ο όρος σχηματίστηκε στην Αναγέννηση και υποδηλώνει μια αυστηρά καθορισμένη μαθηματική αναλογία αναλογιών, στην οποία ένα από τα δύο συστατικά είναι τόσες φορές μεγαλύτερο από το άλλο όσο είναι μικρότερο από το σύνολο. Οι καλλιτέχνες και οι θεωρητικοί του παρελθόντος θεωρούσαν συχνά τη χρυσή τομή ως ιδανική (απόλυτη) έκφραση της αναλογικότητας, αλλά στην πραγματικότητα η αισθητική αξία αυτού του «αμετάβλητου νόμου» είναι περιορισμένη λόγω της γνωστής ανισορροπίας των οριζόντιων και κάθετων κατευθύνσεων. Στην άσκηση των καλών τεχνών 3. Σελ. σπάνια εφαρμόζεται στην απόλυτη, αμετάβλητη μορφή του. ο χαρακτήρας και το μέτρο των αποκλίσεων από την αφηρημένη μαθηματική αναλογικότητα έχουν μεγάλη σημασία εδώ.

Η χρυσή τομή στη φύση

Ό,τι πήρε κάποια μορφή σχηματίστηκε, μεγάλωσε, προσπάθησε να πάρει θέση στο χώρο και να διατηρηθεί. Αυτή η φιλοδοξία βρίσκει υλοποίηση κυρίως σε δύο παραλλαγές - ανοδική ανάπτυξη ή εξάπλωση στην επιφάνεια της γης και στρίψιμο σε μια σπείρα.
Το κέλυφος είναι στριμμένο σε μια σπείρα. Αν το ξεδιπλώσετε, θα έχετε ένα μήκος ελαφρώς κατώτερο από το μήκος του φιδιού. Ένα μικρό κέλυφος δέκα εκατοστών έχει μια σπείρα μήκους 35 εκ. Οι σπείρες είναι πολύ συνηθισμένες στη φύση. Η έννοια της χρυσής τομής θα είναι ελλιπής, αν όχι για τη σπείρα.
Εικ.1. Σπείρα του Αρχιμήδη.

Αρχές διαμόρφωσης στη φύση.

Στη σαύρα, με την πρώτη ματιά, αποτυπώνονται αναλογίες που είναι ευχάριστες στα μάτια μας - το μήκος της ουράς της σχετίζεται με το μήκος του υπόλοιπου σώματος από 62 έως 38. Τόσο στον φυτικό όσο και στον ζωικό κόσμο, η διαμορφωτική τάση του η φύση διασπά επίμονα - συμμετρία ως προς την κατεύθυνση της ανάπτυξης και της κίνησης. Εδώ η χρυσή τομή εμφανίζεται στις αναλογίες των μερών που είναι κάθετες προς την κατεύθυνση της ανάπτυξης. Η φύση έχει πραγματοποιήσει τη διαίρεση σε συμμετρικά μέρη και χρυσές αναλογίες. Σε μέρη εκδηλώνεται επανάληψη της δομής του συνόλου.

Η χρυσή τομή στη φύση

Συμμετρία στην τέχνη.

Στην τέχνη, η συμμετρία 1 παίζει τεράστιο ρόλο, πολλά αριστουργήματα της αρχιτεκτονικής έχουν συμμετρία. Σε αυτή την περίπτωση, συνήθως εννοείται η συμμετρία καθρέφτη. Ο όρος «συμμετρία» σε διαφορετικές ιστορικές εποχές χρησιμοποιήθηκε για να αναφερθεί σε διαφορετικές έννοιες.
Συμμετρία - αναλογικότητα, ορθότητα στη διάταξη των μερών του συνόλου.

Για τους Έλληνες συμμετρία σήμαινε αναλογικότητα. Θεωρήθηκε ότι δύο τιμές είναι ανάλογες εάν υπάρχει μια τρίτη τιμή με την οποία αυτές οι δύο τιμές διαιρούνται χωρίς υπόλοιπο. Ένα κτίριο (ή άγαλμα) θεωρούνταν συμμετρικό εάν είχε κάποιο εύκολα διακριτό τμήμα, έτσι ώστε οι διαστάσεις όλων των άλλων τμημάτων να λαμβάνονταν πολλαπλασιάζοντας αυτό το μέρος με ακέραιους αριθμούς, και έτσι το αρχικό μέρος χρησίμευε ως ορατή και κατανοητή ενότητα.

Η χρυσή τομή στην τέχνη.

Οι ιστορικοί τέχνης υποστηρίζουν ομόφωνα ότι υπάρχουν τέσσερα σημεία αυξημένης προσοχής στον εικαστικό καμβά. Βρίσκονται στις γωνίες του τετράγωνου και εξαρτώνται από τις αναλογίες του υποπλαισίου. Πιστεύεται ότι ανεξάρτητα από την κλίμακα και το μέγεθος του καμβά, και τα τέσσερα σημεία οφείλονται στη χρυσή τομή. Και τα τέσσερα σημεία (λέγονται οπτικά κέντρα) βρίσκονται σε απόσταση 3/8 και 5/8 από τις άκρες.Πιστεύεται ότι αυτή είναι η μήτρα σύνθεσης οποιουδήποτε έργου τέχνης.

Εδώ, για παράδειγμα, το καμέο "The Judgment of Paris" που ελήφθη το 1785 από το Κρατικό Ερμιτάζ από την Ακαδημία Επιστημών. (Στολίζει το κύπελλο του Πέτρου Α.) Οι Ιταλοί λιθοκόπτες επανέλαβαν αυτήν την ιστορία περισσότερες από μία φορές σε καμέο, ραβδώσεις και σκαλιστά κοχύλια. Στον κατάλογο μπορείτε να διαβάσετε ότι η γκραβούρα του Marcantonio Raimondi βασισμένη στο χαμένο έργο του Raphael χρησίμευσε ως εικονογραφικό πρωτότυπο.

Η χρυσή τομή στην τέχνη.

Πράγματι, ένα από τα τέσσερα σημεία της χρυσής αναλογίας πέφτει στο χρυσό μήλο στο χέρι του Παρισιού. Και πιο συγκεκριμένα, στο σημείο σύνδεσης του μήλου με την παλάμη.
Ας υποθέσουμε ότι ο Raimondi υπολόγισε συνειδητά αυτό το σημείο. Αλλά δύσκολα μπορεί να πιστέψει κανείς ότι ο Σκανδιναβός δάσκαλος των μέσων του VIII αιώνα έκανε για πρώτη φορά «χρυσούς» υπολογισμούς και με βάση τα αποτελέσματά τους έθεσε τις αναλογίες του χάλκινου Odin.
Προφανώς αυτό συνέβη ασυνείδητα, δηλαδή διαισθητικά. Και αν ναι, τότε η χρυσή τομή δεν χρειάζεται ο κύριος (καλλιτέχνης ή τεχνίτης) να λατρεύει συνειδητά τον «χρυσό». Αρκετά για να λατρεύει την ομορφιά.
Εικ.2.
Singing One από την Staraya Ladoga.
Μπρούντζος. Μέσα 8ου αι.
Ύψος 5,4 εκ. ΓΕ, Νο 2551/2.

Η χρυσή τομή στην τέχνη.

«Η εμφάνιση του Χριστού στους ανθρώπους» του Αλεξάντερ Ιβάνοφ. Το σαφές αποτέλεσμα της προσέγγισης του Μεσσία στους ανθρώπους προκύπτει από το γεγονός ότι έχει ήδη περάσει το σημείο της χρυσής τομής (το σταυρόνημα των πορτοκαλί γραμμών) και τώρα εισέρχεται στο σημείο που θα ονομάσουμε το σημείο του αργυρού τμήματος (αυτό είναι ένα τμήμα διαιρούμενο με τον αριθμό π, ή τμήμα μείον τμήμα διαιρεμένο με τον αριθμό π).

«Η εμφάνιση του Χριστού στους ανθρώπους».

Περνώντας σε παραδείγματα της «χρυσής τομής» στη ζωγραφική, δεν μπορεί κανείς παρά να σταματήσει την προσοχή του στο έργο του Λεονάρντο ντα Βίντσι. Η ταυτότητά του είναι ένα από τα μυστήρια της ιστορίας. Ο ίδιος ο Λεονάρντο ντα Βίντσι είπε: «Κανείς που δεν είναι μαθηματικός να μην τολμήσει να διαβάσει τα έργα μου». Απέκτησε φήμη ως ένας αξεπέραστος καλλιτέχνης, ένας σπουδαίος επιστήμονας, μια ιδιοφυΐα που περίμενε πολλές εφευρέσεις που δεν εφαρμόστηκαν μέχρι τον 20ο αιώνα. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ο Λεονάρντο ντα Βίντσι ήταν ένας σπουδαίος καλλιτέχνης, αυτό είχε ήδη αναγνωριστεί από τους συγχρόνους του, αλλά η προσωπικότητα και οι δραστηριότητές του θα παραμείνουν τυλιγμένες στο μυστήριο, καθώς άφησε στους επόμενους όχι μια συνεκτική παρουσίαση των ιδεών του, αλλά μόνο πολλά χειρόγραφα σκίτσα , σημειώνει που λέει "και όλοι στον κόσμο." Έγραφε από δεξιά προς τα αριστερά με δυσανάγνωστο χειρόγραφο και με το αριστερό του χέρι. Αυτό είναι το πιο διάσημο παράδειγμα γραφής καθρέφτη που υπάρχει. Το πορτρέτο της Μόνα Λίζα (Τζοκόντα) έχει τραβήξει την προσοχή των ερευνητών εδώ και πολλά χρόνια, οι οποίοι διαπίστωσαν ότι η σύνθεση του σχεδίου βασίζεται σε χρυσά τρίγωνα που αποτελούν μέρη ενός κανονικού αστρικού πενταγώνου. Υπάρχουν πολλές εκδοχές για την ιστορία αυτού του πορτρέτου. Εδώ είναι ένα από αυτά. Κάποτε ο Λεονάρντο ντα Βίντσι έλαβε εντολή από τον τραπεζίτη Francesco de le Giocondo να ζωγραφίσει ένα πορτρέτο μιας νεαρής γυναίκας, της συζύγου του τραπεζίτη, Monna Lisa. Η γυναίκα δεν ήταν όμορφη, αλλά την έλκυε η απλότητα και η φυσικότητα της εμφάνισής της. Ο Λεονάρντο συμφώνησε να ζωγραφίσει ένα πορτρέτο. Το μοντέλο του ήταν λυπημένο και λυπημένο, αλλά ο Λεονάρντο της είπε ένα παραμύθι, αφού το άκουσε, έγινε ζωντανή και ενδιαφέρουσα.

Η χρυσή τομή στα έργα του Λεονάρντο ντα Βίντσι.

Και όταν αναλύονται τρία πορτρέτα του Λεονάρντο ντα Βίντσι, αποδεικνύεται ότι έχουν σχεδόν πανομοιότυπη σύνθεση. Και είναι χτισμένο όχι στη χρυσή τομή, αλλά στο √2, η οριζόντια γραμμή του οποίου σε καθένα από τα τρία έργα περνά από την άκρη της μύτης.

Η χρυσή τομή στον πίνακα του I. I. Shishkin "Pine Grove"

Σε αυτόν τον διάσημο πίνακα του I. I. Shishkin, τα μοτίβα της χρυσής τομής είναι ευδιάκριτα. Το φωτεινό πεύκο (που στέκεται στο προσκήνιο) διαιρεί το μήκος της εικόνας σύμφωνα με τη χρυσή τομή. Στα δεξιά του πεύκου είναι ένας λόφος που φωτίζεται από τον ήλιο. Χωρίζει τη δεξιά πλευρά της εικόνας οριζόντια σύμφωνα με τη χρυσή τομή. Στα αριστερά του κύριου πεύκου υπάρχουν πολλά πεύκα - αν θέλετε, μπορείτε να συνεχίσετε με επιτυχία τη διαίρεση της εικόνας σύμφωνα με τη χρυσή τομή και περαιτέρω. Η παρουσία στην εικόνα φωτεινών κατακόρυφων και οριζόντιων, χωρίζοντάς την σε σχέση με τη χρυσή τομή, της προσδίδει τον χαρακτήρα της ισορροπίας και της ηρεμίας, σύμφωνα με την πρόθεση του καλλιτέχνη. Όταν η πρόθεση του καλλιτέχνη είναι διαφορετική, αν, ας πούμε, δημιουργήσει μια εικόνα με δράση ταχέως αναπτυσσόμενη, ένα τέτοιο γεωμετρικό σχήμα σύνθεσης (με υπεροχή των κατακόρυφων και οριζόντιων) γίνεται απαράδεκτο.

Χρυσή σπείρα στη «Σφαγή των Αθώων» του Ραφαήλ

Σε αντίθεση με τη χρυσή τομή, η αίσθηση της δυναμικής, του ενθουσιασμού, είναι ίσως πιο έντονη σε ένα άλλο απλό γεωμετρικό σχήμα - τη σπείρα. Η πολυμορφική σύνθεση, που έγινε το 1509 - 1510 από τον Ραφαήλ, όταν ο διάσημος ζωγράφος δημιούργησε τις τοιχογραφίες του στο Βατικανό, μόλις διακρίνεται από τον δυναμισμό και τη δραματικότητα της πλοκής. Ο Ραφαέλ δεν ολοκλήρωσε ποτέ την ιδέα του, ωστόσο, το σκίτσο του χαράχθηκε από έναν άγνωστο Ιταλό γραφίστα Marcantinio Raimondi, ο οποίος, βασισμένος σε αυτό το σκίτσο, δημιούργησε τη γκραβούρα του Massacre of the Innocents.

Στο προπαρασκευαστικό σκίτσο του Ραφαήλ, σχεδιάζονται κόκκινες γραμμές που τρέχουν από το σημασιολογικό κέντρο της σύνθεσης - το σημείο όπου τα δάχτυλα του πολεμιστή έκλεισαν γύρω από τον αστράγαλο του παιδιού - κατά μήκος των φιγούρων του παιδιού, της γυναίκας που το σφίγγει στον εαυτό της, του πολεμιστή με σηκωμένο σπαθί , και στη συνέχεια κατά μήκος των φιγούρων της ίδιας ομάδας στη δεξιά πλευρά σκίτσο. Εάν συνδέσετε φυσικά αυτά τα κομμάτια της καμπύλης με μια διακεκομμένη γραμμή, τότε με πολύ υψηλή ακρίβεια αποκτάτε ... μια χρυσή σπείρα! Αυτό μπορεί να ελεγχθεί μετρώντας την αναλογία των μηκών των τμημάτων που κόβονται από τη σπείρα στις ευθείες γραμμές που διέρχονται από την αρχή της καμπύλης.

Χρυσή τομή στην αρχιτεκτονική.

Όπως είπε ο Γ.Ι. Sokolov, το μήκος του λόφου μπροστά από τον Παρθενώνα, το μήκος του ναού της Αθηνάς και το τμήμα της Ακρόπολης πίσω από τον Παρθενώνα συσχετίζονται ως τμήματα της χρυσής τομής. Βλέποντας τον Παρθενώνα στη θέση της μνημειακής πύλης στην είσοδο της πόλης (Προπύλαια), η αναλογία του βραχώδους όγκου στο ναό αντιστοιχεί επίσης στη χρυσή τομή. Έτσι, η χρυσή τομή χρησιμοποιήθηκε ήδη κατά τη δημιουργία της σύνθεσης των ναών στον ιερό λόφο.

Πολλοί ερευνητές που προσπάθησαν να αποκαλύψουν το μυστικό της αρμονίας του Παρθενώνα αναζήτησαν και βρήκαν τη χρυσή τομή στις αναλογίες των μερών του. Αν πάρουμε την ακραία πρόσοψη του ναού ως μονάδα πλάτους, τότε λαμβάνουμε μια πρόοδο που αποτελείται από οκτώ μέλη της σειράς: 1: j: j 2: j 3: j 4: j 5: j 6: j 7, όπου j = 1,618.

Η Χρυσή Αναλογία στη Λογοτεχνία.

Συμμετρία στην ιστορία "Heart of a Dog"

Χρυσές αναλογίες στη λογοτεχνία. Η ποίηση και η χρυσή τομή

Μεγάλο μέρος στη δομή των ποιητικών έργων κάνει αυτή τη μορφή τέχνης να σχετίζεται με τη μουσική. Ένας καθαρός ρυθμός, μια τακτική εναλλαγή τονισμένων και άτονων συλλαβών, μια διατεταγμένη διάσταση ποιημάτων, ο συναισθηματικός τους πλούτος κάνουν την ποίηση αδελφή των μουσικών έργων. Κάθε στίχος έχει τη δική του μουσική μορφή - τον δικό του ρυθμό και μελωδία. Αναμένεται ότι στη δομή των ποιημάτων θα εμφανιστούν ορισμένα χαρακτηριστικά μουσικών έργων, μοτίβα μουσικής αρμονίας και, κατά συνέπεια, η χρυσή τομή.

Ας ξεκινήσουμε με το μέγεθος του ποιήματος, δηλαδή τον αριθμό των γραμμών σε αυτό. Φαίνεται ότι αυτή η παράμετρος του ποιήματος μπορεί να αλλάξει αυθαίρετα. Ωστόσο, αποδείχθηκε ότι δεν ήταν έτσι. Για παράδειγμα, η ανάλυση ποιημάτων του Α.Σ. Ο Πούσκιν έδειξε από αυτή την άποψη ότι τα μεγέθη των στίχων κατανέμονται πολύ άνισα. αποδείχθηκε ότι ο Πούσκιν προτιμά σαφώς τα μεγέθη των 5, 8, 13, 21 και 34 γραμμών (αριθμοί Fibonacci).

Η χρυσή τομή στο ποίημα του Α.Σ. Πούσκιν.

Πολλοί ερευνητές έχουν παρατηρήσει ότι τα ποιήματα είναι σαν κομμάτια μουσικής. έχουν και κορυφαία σημεία που χωρίζουν το ποίημα αναλογικά με τη χρυσή τομή. Σκεφτείτε, για παράδειγμα, ένα ποίημα του A.S. Πούσκιν "Υποδηματοποιός":

Χρυσές αναλογίες στη λογοτεχνία.

Ένα από τα τελευταία ποιήματα του Πούσκιν "Δεν εκτιμώ τα δικαιώματα υψηλού προφίλ ..." αποτελείται από 21 γραμμές και σε αυτό διακρίνονται δύο σημασιολογικά μέρη: σε 13 και 8 γραμμές.

Η αξονική συμμετρία είναι εγγενής σε όλες τις μορφές της φύσης και είναι μια από τις θεμελιώδεις αρχές της ομορφιάς. Από τα αρχαία χρόνια, ο άνθρωπος προσπάθησε να κατανοήσει την έννοια της τελειότητας.

Αυτή η έννοια τεκμηριώθηκε για πρώτη φορά από καλλιτέχνες, φιλοσόφους και μαθηματικούς της Αρχαίας Ελλάδας. Και η ίδια η λέξη «συμμετρία» επινοήθηκε από αυτούς. Δηλώνει την αναλογικότητα, την αρμονία και την ταυτότητα των μερών του συνόλου. Ο αρχαίος Έλληνας στοχαστής Πλάτωνας υποστήριξε ότι μόνο ένα αντικείμενο που είναι συμμετρικό και ανάλογο μπορεί να είναι όμορφο. Και πράγματι, εκείνα τα φαινόμενα και οι μορφές που έχουν αναλογικότητα και πληρότητα είναι «ευχάριστα στο μάτι». Σωστά τα λέμε.

Η αξονική συμμετρία εμφανίζεται στη φύση. Καθορίζει όχι μόνο τη γενική δομή του οργανισμού, αλλά και τις δυνατότητες της μετέπειτα ανάπτυξής του. Τα γεωμετρικά σχήματα και οι αναλογίες των ζωντανών όντων σχηματίζονται από την «αξονική συμμετρία». Ο ορισμός του διατυπώνεται ως εξής: είναι η ιδιότητα των αντικειμένων να συνδυάζονται κάτω από διάφορους μετασχηματισμούς. Οι αρχαίοι πίστευαν ότι η σφαίρα κατέχει την αρχή της συμμετρίας στο μέγιστο βαθμό. Θεωρούσαν αυτή τη μορφή αρμονική και τέλεια. Αξονική συμμετρία στη ζωντανή φύση Αν κοιτάξετε οποιοδήποτε ζωντανό ον, η συμμετρία της δομής του σώματος τραβά αμέσως το μάτι σας. Άνδρας: δύο χέρια, δύο πόδια, δύο μάτια, δύο αυτιά και ούτω καθεξής. Κάθε είδος ζώου έχει ένα χαρακτηριστικό χρώμα. Εάν εμφανίζεται ένα σχέδιο στο χρωματισμό, τότε, κατά κανόνα, αντικατοπτρίζεται και στις δύο πλευρές. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει μια συγκεκριμένη γραμμή κατά μήκος της οποίας τα ζώα και οι άνθρωποι μπορούν να χωριστούν οπτικά σε δύο πανομοιότυπα μισά, δηλαδή η γεωμετρική τους δομή βασίζεται στην αξονική συμμετρία. Η φύση δημιουργεί οποιονδήποτε ζωντανό οργανισμό όχι χαοτικά και χωρίς νόημα, αλλά σύμφωνα με τους γενικούς νόμους της παγκόσμιας τάξης, γιατί τίποτα στο Σύμπαν δεν έχει καθαρά αισθητικό, διακοσμητικό σκοπό. Η παρουσία διαφόρων μορφών οφείλεται και σε φυσική ανάγκη.

Στον κόσμο, μας περιβάλλουν παντού τέτοια φαινόμενα και αντικείμενα όπως: ένας τυφώνας, ένα ουράνιο τόξο, μια σταγόνα, φύλλα, λουλούδια κ.λπ. Η κατοπτρική, η ακτινωτή, η κεντρική, η αξονική συμμετρία τους είναι εμφανείς. Σε μεγάλο βαθμό οφείλεται στο φαινόμενο της βαρύτητας. Συχνά, η έννοια της συμμετρίας νοείται ως η κανονικότητα της αλλαγής οποιωνδήποτε φαινομένων: μέρα και νύχτα, χειμώνας, άνοιξη, καλοκαίρι και φθινόπωρο κ.λπ. Στην πράξη, η ιδιότητα αυτή υπάρχει όπου υπάρχει τάξη. Και οι ίδιοι οι νόμοι της φύσης -βιολογικοί, χημικοί, γενετικοί, αστρονομικοί- υπόκεινται στις αρχές της συμμετρίας κοινές σε όλους μας, αφού έχουν μια αξιοζήλευτη συνέπεια. Έτσι, η ισορροπία, η ταυτότητα ως αρχή έχει καθολική εμβέλεια. Η αξονική συμμετρία στη φύση είναι ένας από τους νόμους «ακρογωνιαίος λίθος» στους οποίους βασίζεται το σύμπαν ως σύνολο.

Γιατί ένα άτομο έχει ορισμένα όργανα - ζευγαρωμένα (για παράδειγμα, πνεύμονες, νεφρά), ενώ άλλα - σε ένα αντίγραφο;

Αρχικά, ας προσπαθήσουμε να απαντήσουμε σε μια βοηθητική ερώτηση: γιατί ορισμένα μέρη του ανθρώπινου σώματος είναι συμμετρικά, ενώ άλλα όχι;

Η συμμετρία είναι βασική ιδιότητα των περισσότερων ζωντανών όντων. Το να είσαι συμμετρικός είναι πολύ βολικό. Σκεφτείτε μόνοι σας: εάν έχετε μάτια, αυτιά, μύτη, στόμα και άκρα από όλες τις πλευρές, τότε θα έχετε χρόνο να νιώσετε έγκαιρα κάτι ύποπτο, ανεξάρτητα από το από ποια πλευρά θα κρυφτεί και, ανάλογα με το οι οποίεςαυτό, αυτό είναι ύποπτο - να το φας ή, αντίθετα, να το σκάσεις.

Η πιο αψεγάδιαστη, "πιο συμμετρική" από όλες τις συμμετρίες - σφαιρικός, όταν τα πάνω, κάτω, δεξιά, αριστερά, μπροστινά και πίσω μέρη του σώματος δεν διαφέρουν και συμπίπτει με τον εαυτό του όταν περιστρέφεται γύρω από το κέντρο συμμετρίας σε οποιαδήποτε γωνία. Ωστόσο, αυτό είναι δυνατό μόνο σε ένα μέσο που είναι το ίδιο ιδανικά συμμετρικό προς όλες τις κατευθύνσεις και στο οποίο οι ίδιες δυνάμεις δρουν στο σώμα από όλες τις πλευρές. Αλλά δεν υπάρχει τέτοιο περιβάλλον στη γη μας. Υπάρχει τουλάχιστον μία δύναμη - η βαρύτητα - που δρα μόνο κατά μήκος ενός άξονα (πάνω-κάτω) και δεν επηρεάζει τους άλλους (εμπρός-πίσω, δεξιά-αριστερά). Καταρρίπτει τα πάντα. Και τα ζωντανά όντα πρέπει να προσαρμοστούν σε αυτό.

Έτσι προκύπτει ο ακόλουθος τύπος συμμετρίας - ακτινικός. Τα ακτινικά συμμετρικά πλάσματα έχουν πάνω και κάτω μέρος, αλλά όχι δεξιά και αριστερά, μπροστά και πίσω. Συμπίπτουν με τον εαυτό τους όταν περιστρέφονται γύρω από έναν μόνο άξονα. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, αστερίες και ύδρες. Αυτά τα πλάσματα είναι ανενεργά και ασχολούνται με το «σιωπηλό κυνήγι» για ζωντανά πλάσματα που περνούν από εκεί.

Αλλά αν ένα πλάσμα πρόκειται να ακολουθήσει έναν ενεργό τρόπο ζωής, κυνηγώντας το θήραμα και τρέχοντας μακριά από τα αρπακτικά, μια άλλη κατεύθυνση γίνεται σημαντική γι 'αυτό - μπροστά με πίσω. Το μέρος του σώματος που βρίσκεται μπροστά, όταν το ζώο κινείται, γίνεται πιο σημαντικό. Όλα τα αισθητήρια όργανα «σέρνονται» εδώ και ταυτόχρονα οι νευρικοί κόμβοι που αναλύουν τις πληροφορίες που λαμβάνουν από τα αισθητήρια όργανα (για κάποιους τυχερούς, αυτοί οι κόμβοι αργότερα θα μετατραπούν στον εγκέφαλο). Επιπλέον, το στόμα πρέπει να είναι μπροστά για να έχετε χρόνο να αρπάξετε το θήραμα που έχει προσπεράσει. Όλα αυτά βρίσκονται συνήθως σε ένα ξεχωριστό μέρος του σώματος - το κεφάλι (κατ 'αρχήν, τα ακτινικά συμμετρικά ζώα δεν έχουν κεφάλι). Ετσι διμερής(ή διμερής) συμμετρία. Σε ένα αμφίπλευρα συμμετρικό πλάσμα, το πάνω και το κάτω μέρος, το μπροστινό και το πίσω μέρος είναι διαφορετικά και μόνο το δεξί και το αριστερό είναι πανομοιότυπα και είναι κατοπτρικές εικόνες το ένα του άλλου. Αυτός ο τύπος συμμετρίας είναι χαρακτηριστικός των περισσότερων ζώων, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.

Σε ορισμένα ζώα, για παράδειγμα, τα annelids, εκτός από τα διμερή, υπάρχει μια ακόμη συμμετρία - μεταμερικός. Το σώμα τους (με εξαίρεση το πολύ μπροστινό μέρος) αποτελείται από πανομοιότυπα μεταμερή τμήματα και αν κινηθείτε κατά μήκος του σώματος, το σκουλήκι "συμπίπτει" με τον εαυτό του. Σε πιο προηγμένα ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, υπάρχει μια αμυδρή «ηχώ» αυτής της συμμετρίας: κατά μία έννοια, οι σπόνδυλοι και τα πλευρά μας μπορούν επίσης να ονομαστούν μεταμερή.

Γιατί λοιπόν ένα άτομο έχει ζευγαρώσειόργανα, το καταλάβαμε. Τώρα ας συζητήσουμε από πού προήλθαν τα ασύζευκτα.

Αρχικά, ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε: ποιος είναι ο άξονας συμμετρίας για τους απλούστερους, ακτινικά συμμετρικούς, πρωτόγονους πολυκύτταρους οργανισμούς; Η απάντηση είναι απλή: είναι το πεπτικό σύστημα. Ολόκληρος ο οργανισμός είναι χτισμένος γύρω του και είναι οργανωμένος με τέτοιο τρόπο ώστε κάθε κύτταρο του σώματος να βρίσκεται κοντά στον «τροφοδότη» και να λαμβάνει επαρκή ποσότητα θρεπτικών συστατικών. Φανταστείτε μια ύδρα: το στόμα της περιβάλλεται συμμετρικά από πλοκάμια που οδηγούν εκεί το θήραμα και η εντερική κοιλότητα βρίσκεται στο κέντρο του σώματος και είναι ο άξονας γύρω από τον οποίο σχηματίζεται το υπόλοιπο σώμα. Το πεπτικό σύστημα τέτοιων πλασμάτων είναι ένα εξ ορισμού, γιατί «κάτω από αυτό» είναι χτισμένος ολόκληρος ο οργανισμός.

Σταδιακά, τα ζώα έγιναν πιο περίπλοκα και το πεπτικό τους σύστημα γινόταν όλο και πιο τέλειο. Τα έντερα επιμήκυναν για να αφομοιώσουν τα τρόφιμα πιο αποτελεσματικά, και ως εκ τούτου έπρεπε να διπλωθούν αρκετές φορές για να χωρέσουν στην κοιλιακή κοιλότητα. Εμφανίστηκαν πρόσθετα όργανα - το ήπαρ, η χοληδόχος κύστη, το πάγκρεας - τα οποία βρίσκονταν στο σώμα ασύμμετρα και "μετακίνησαν" ορισμένα άλλα όργανα (για παράδειγμα, λόγω του γεγονότος ότι το ήπαρ βρίσκεται στα δεξιά, στο δεξιό νεφρό και στη δεξιά ωοθήκη / οι όρχεις μετατοπίζονται προς τα κάτω σε σχέση προς τα αριστερά) . Στον άνθρωπο, από ολόκληρο το πεπτικό σύστημα, μόνο το στόμα, ο φάρυγγας, ο οισοφάγος και ο πρωκτός έχουν διατηρήσει τη θέση τους στο επίπεδο συμμετρίας του σώματος. Όμως το πεπτικό σύστημα και όλα τα όργανά του παρέμειναν μαζί μας σε ένα μόνο αντίγραφο.

Τώρα ας δούμε το κυκλοφορικό σύστημα.

Εάν το ζώο είναι μικρό, δεν έχει κανένα πρόβλημα να διασφαλίσει ότι τα θρεπτικά συστατικά φθάνουν σε κάθε κύτταρο, επειδή όλα τα κύτταρα είναι αρκετά κοντά στο πεπτικό σύστημα. Όμως, όσο μεγαλύτερο είναι το ζωντανό ον, τόσο πιο οξύ του δημιουργείται το πρόβλημα της παράδοσης τροφής σε «απομακρυσμένες επαρχίες» που βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση από τα έντερα, στην περιφέρεια του σώματος. Υπάρχει ανάγκη για κάτι που θα «τροφοδοτεί» αυτές τις περιοχές και επιπλέον, θα συνδέει ολόκληρο το σώμα μαζί και θα επιτρέπει σε απομακρυσμένες περιοχές να «επικοινωνούν» μεταξύ τους (και σε ορισμένα ζώα θα μεταφέρει επίσης οξυγόνο από τα αναπνευστικά όργανα σε όλο το σώμα). Έτσι εμφανίζεται το κυκλοφορικό σύστημα.

Το κυκλοφορικό σύστημα ευθυγραμμίζεται κατά μήκος του πεπτικού συστήματος και επομένως αποτελείται, στις πιο πρωτόγονες περιπτώσεις, από δύο μόνο κύρια αγγεία - το κοιλιακό και το ραχιαίο - και πολλά πρόσθετα που τα συνδέουν. Εάν το πλάσμα είναι μικρό και ασθενώς ευκίνητο (όπως, για παράδειγμα, ένα λόγχη), τότε για να κινηθεί το αίμα μέσα από τα αγγεία, αρκεί να συσπαστούν αυτά τα αγγεία. Αλλά για σχετικά μεγάλα πλάσματα που οδηγούν έναν πιο δραστήριο τρόπο ζωής (για παράδειγμα, ψάρια), αυτό δεν είναι αρκετό. Ως εκ τούτου, σε αυτά, μέρος του κοιλιακού αγγείου μετατρέπεται σε ένα ειδικό μυϊκό όργανο, ωθώντας το αίμα προς τα εμπρός με δύναμη - την καρδιά. Δεδομένου ότι προέκυψε σε ένα μη ζευγαρωμένο σκάφος, τότε το ίδιο είναι "μοναχικό" και ασύζευκτο. Στα ψάρια, η καρδιά είναι από μόνη της συμμετρική και στο σώμα βρίσκεται στο επίπεδο συμμετρίας. Αλλά στα χερσαία ζώα, λόγω της εμφάνισης του δεύτερου κύκλου της κυκλοφορίας του αίματος, η αριστερή πλευρά του καρδιακού μυός γίνεται μεγαλύτερη από τη δεξιά και η καρδιά μετατοπίζεται προς τα αριστερά, χάνοντας τόσο τη συμμετρία της θέσης της όσο και τη δική της συμμετρία .

Βέρα Μπασμάκοβα
"Στοιχεία"

Σχόλια: 0

Ένα κανονικό μοτίβο κηρήθρας μπορεί να γίνει εάν τα κελιά είναι τριγωνικά, τετράγωνα ή εξαγωνικά. Το εξαγωνικό σχήμα περισσότερο από τα άλλα σας επιτρέπει να κάνετε οικονομία στους τοίχους, δηλαδή λιγότερο κερί θα δαπανηθεί σε κηρήθρες με τέτοια κύτταρα. Για πρώτη φορά, τέτοια «οικονομία» των μελισσών παρατηρήθηκε τον 4ο αιώνα μ.Χ. ε., και παράλληλα προτάθηκε ότι οι μέλισσες στην κατασκευή κηρηθρών «καθοδηγούνται από ένα μαθηματικό σχέδιο». Ωστόσο, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ πιστεύουν ότι η μηχανική φήμη των μελισσών είναι πολύ υπερβολική: το σωστό γεωμετρικό σχήμα των εξαγωνικών κυψελών των κηρηθρών προκύπτει από τις φυσικές δυνάμεις που δρουν πάνω τους και τα έντομα είναι μόνο βοηθοί εδώ.

Προτείνεται μια παραλλαγή ενός μη περιοδικού μωσαϊκού που καλύπτει ένα επίπεδο, στο οποίο χρησιμοποιούνται πλακίδια ίδιου σχήματος αλλά δύο διαφορετικών χρωματισμών.

Ίαν Στιούαρτ

Για πολλούς αιώνες, η συμμετρία παρέμεινε βασική έννοια για τους καλλιτέχνες, τους αρχιτέκτονες και τους μουσικούς, αλλά τον 20ο αιώνα οι φυσικοί και οι μαθηματικοί εκτίμησαν επίσης το βαθύ νόημά της. Είναι η συμμετρία που σήμερα βασίζεται σε τέτοιες θεμελιώδεις φυσικές και κοσμολογικές θεωρίες όπως η θεωρία της σχετικότητας, η κβαντική μηχανική και η θεωρία χορδών. Από την αρχαία Βαβυλώνα μέχρι τα πιο προηγμένα σύνορα της σύγχρονης επιστήμης, ο Ian Stewart, ένας Βρετανός μαθηματικός παγκόσμιας φήμης, χαράσσει το μονοπάτι της μελέτης της συμμετρίας και της ανακάλυψης των θεμελιωδών νόμων της.

Τα καυστικά είναι πανταχού παρούσες οπτικές επιφάνειες και καμπύλες που εμφανίζονται όταν το φως ανακλάται και διαθλάται. Τα καυστικά μπορούν να περιγραφούν ως γραμμές ή επιφάνειες κατά μήκος των οποίων συγκεντρώνονται οι ακτίνες φωτός.

Κοιτάξτε τα πρόσωπα των ανθρώπων γύρω σας: το ένα μάτι είναι λίγο πιο στραβο, το άλλο λιγότερο, το ένα φρύδι είναι πιο τοξωτό, το άλλο λιγότερο. το ένα αυτί είναι ψηλότερα, το άλλο είναι χαμηλότερο. Στα παραπάνω, προσθέτουμε ότι ένα άτομο χρησιμοποιεί το δεξί μάτι περισσότερο από το αριστερό. Παρακολουθήστε, για παράδειγμα, ανθρώπους που πυροβολούν με όπλο ή τόξο.

Από τα παραπάνω παραδείγματα, μπορεί να φανεί ότι στη δομή του ανθρώπινου σώματος, στις συνήθειές του, εκφράζεται ξεκάθαρα η επιθυμία να ξεχωρίσει απότομα οποιαδήποτε κατεύθυνση - δεξιά ή αριστερά. Αυτό δεν είναι ατύχημα. Παρόμοια φαινόμενα μπορούν επίσης να σημειωθούν σε φυτά, ζώα και μικροοργανισμούς.

Οι επιστήμονες έχουν από καιρό δώσει προσοχή σε αυτό. Πίσω στον 18ο αιώνα ο επιστήμονας και συγγραφέας Bernardin de Saint Pierre επεσήμανε ότι όλες οι θάλασσες είναι γεμάτες με μονόφυλλα γαστερόποδα μαλάκια αμέτρητων ειδών, στα οποία όλες οι μπούκλες κατευθύνονται από αριστερά προς τα δεξιά, όπως η κίνηση της Γης, αν τα βάλεις με τρύπες προς τα βόρεια και αιχμηρά άκρα στη Γη.

Αλλά πριν προχωρήσουμε στην εξέταση των φαινομένων μιας τέτοιας ασυμμετρίας, πρώτα ανακαλύπτουμε τι είναι η συμμετρία.

Για να κατανοήσουμε τουλάχιστον τα κύρια αποτελέσματα που επιτυγχάνονται στη μελέτη της συμμετρίας των οργανισμών, πρέπει να ξεκινήσουμε με τις βασικές έννοιες της ίδιας της θεωρίας της συμμετρίας. Θυμηθείτε ποια σώματα στην καθημερινή ζωή θεωρούνται συνήθως ίσα. Μόνο εκείνα που είναι ακριβώς τα ίδια, ή, ακριβέστερα, που, όταν τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο, συνδυάζονται μεταξύ τους με όλες τους τις λεπτομέρειες, όπως, για παράδειγμα, τα δύο επάνω πέταλα στο σχήμα 1. Ωστόσο, στη θεωρία της συμμετρίας, εκτός από τη συμβατή ισότητα, διακρίνονται δύο ακόμη τύποι ισότητας - καθρέφτης και συμβατός καθρέφτης. Με την ισότητα καθρέφτη, το αριστερό πέταλο από τη μεσαία σειρά του Σχήματος 1 μπορεί να ευθυγραμμιστεί ακριβώς με το δεξί πέταλο μόνο μετά από προκαταρκτική αντανάκλαση στον καθρέφτη. Και με την ισότητα συμβατών καθρέφτη δύο σωμάτων, μπορούν να συνδυαστούν μεταξύ τους τόσο πριν όσο και μετά την αντανάκλαση στον καθρέφτη. Τα πέταλα της κάτω σειράς στο σχήμα 1 είναι ίσα μεταξύ τους και συμβατά και καθρεφτίζονται.

Το Σχήμα 2 δείχνει ότι η παρουσία κάποιων ίσων μερών στο σχήμα δεν είναι ακόμα αρκετή για να αναγνωρίσουμε το σχήμα ως συμμετρικό: στα αριστερά βρίσκονται ακανόνιστα και έχουμε ένα ασύμμετρο σχήμα, στα δεξιά - ομοιόμορφα και έχουμε ένα συμμετρικό χείλος. Μια τέτοια τακτική, ομοιόμορφη διάταξη ίσων μερών του σχήματος μεταξύ τους ονομάζεται συμμετρία.

Η ισότητα και η ομοιομορφία της διάταξης των τμημάτων του σχήματος αποκαλύπτεται μέσα από πράξεις συμμετρίας. Οι πράξεις συμμετρίας ονομάζονται περιστροφές, μεταφράσεις, ανακλάσεις.

Για εμάς, οι περιστροφές και οι αντανακλάσεις είναι οι πιο σημαντικές εδώ. Οι περιστροφές νοούνται ως συνηθισμένες περιστροφές 360° γύρω από έναν άξονα, ως αποτέλεσμα των οποίων ίσα μέρη ενός συμμετρικού σχήματος ανταλλάσσουν θέση και το σχήμα ως σύνολο συνδυάζεται με τον εαυτό του. Στην περίπτωση αυτή, ο άξονας γύρω από τον οποίο γίνεται η περιστροφή ονομάζεται απλός άξονας συμμετρίας. (Αυτό το όνομα δεν είναι τυχαίο, αφού στη θεωρία της συμμετρίας υπάρχουν επίσης διάφορα είδη μιγαδικών αξόνων.) Ο αριθμός των συνδυασμών ενός σχήματος με τον εαυτό του κατά τη διάρκεια μιας πλήρους περιστροφής γύρω από τον άξονα ονομάζεται τάξη του άξονα. Έτσι, η εικόνα ενός αστερία στο Σχήμα 3 έχει έναν απλό άξονα πέμπτης τάξης που διέρχεται από το κέντρο του.

Αυτό σημαίνει ότι περιστρέφοντας την εικόνα ενός αστεριού γύρω από τον άξονά του κατά 360 °, θα είμαστε σε θέση να υπερθέσουμε ίσα μέρη του σχήματός του πέντε φορές το ένα πάνω στο άλλο.

Οι αντανακλάσεις νοούνται ως οποιεσδήποτε αντανακλάσεις καθρέφτη - σε σημείο, γραμμή, επίπεδο. Το νοητό επίπεδο που χωρίζει τα σχήματα σε δύο κατοπτρικά ίσα μισά ονομάζεται επίπεδο συμμετρίας. Σκεφτείτε στο Σχήμα 3 ένα λουλούδι με πέντε πέταλα. Έχει πέντε επίπεδα συμμετρίας που τέμνονται σε άξονες πέμπτης τάξης. Η συμμετρία αυτού του λουλουδιού μπορεί να περιγραφεί ως εξής: 5 * m. Ο αριθμός 5 εδώ σημαίνει έναν άξονα συμμετρίας πέμπτης τάξης και το m είναι ένα επίπεδο, το σημείο είναι το σύμβολο της τομής πέντε επιπέδων σε αυτόν τον άξονα. Ο γενικός τύπος για τη συμμετρία παρόμοιων σχημάτων γράφεται ως n*m, όπου n είναι το σύμβολο του άξονα. Επιπλέον, μπορεί να έχει τιμές από 1 έως άπειρο (?).

Κατά τη μελέτη της συμμετρίας των οργανισμών, διαπιστώθηκε ότι στην άγρια ζωή, η συμμετρία της μορφής n * m είναι πιο κοινή. Οι βιολόγοι ονομάζουν τη συμμετρία αυτού του τύπου ακτινωτή (ακτινική). Εκτός από το λουλούδι και τον αστερία που φαίνονται στο σχήμα 3, η ακτινική συμμετρία είναι εγγενής στις μέδουσες και τους πολύποδες, τις διατομές των καρπών των μήλων, των λεμονιών, των πορτοκαλιών, των λωτών (Εικόνα 3) κ.λπ.

Με την εμφάνιση της ζωντανής φύσης στον πλανήτη μας, προέκυψαν και αναπτύχθηκαν νέοι τύποι συμμετρίας, που πριν από αυτό είτε δεν υπήρχαν καθόλου, είτε ήταν λίγοι. Αυτό φαίνεται ιδιαίτερα καλά στο παράδειγμα μιας ειδικής περίπτωσης συμμετρίας της μορφής n * m, η οποία χαρακτηρίζεται από ένα μόνο επίπεδο συμμετρίας, που διαιρεί το σχήμα σε δύο ίσα μισά καθρέφτη. Στη βιολογία, αυτή η περίπτωση ονομάζεται αμφίπλευρη (αμφίπλευρη) συμμετρία. Στην άψυχη φύση, αυτός ο τύπος συμμετρίας δεν έχει κυρίαρχη σημασία, αλλά εκπροσωπείται εξαιρετικά πλούσια στη ζωντανή φύση (Εικ. 4).

Είναι χαρακτηριστικό της εξωτερικής δομής του ανθρώπινου σώματος, των θηλαστικών, των πτηνών, των ερπετών, των αμφίβιων, των ψαριών, πολλών μαλακίων, καρκινοειδών, εντόμων, σκουληκιών, καθώς και πολλών φυτών, όπως τα λουλούδια snapdragon.

Πιστεύεται ότι μια τέτοια συμμετρία συνδέεται με διαφορές στην κίνηση των οργανισμών πάνω - κάτω, προς τα εμπρός - προς τα πίσω, ενώ οι κινήσεις τους προς τα δεξιά - προς τα αριστερά είναι ακριβώς οι ίδιες. Η παραβίαση της διμερούς συμμετρίας οδηγεί αναπόφευκτα σε επιβράδυνση της κίνησης ενός από τα μέρη και αλλαγή της μεταφραστικής κίνησης σε κυκλική. Επομένως, δεν είναι τυχαίο ότι τα ενεργά κινούμενα ζώα είναι διμερώς συμμετρικά.

Η διμερότητα των ακίνητων οργανισμών και των οργάνων τους προκύπτει λόγω των άνισων συνθηκών των προσκολλημένων και ελεύθερων πλευρών. Αυτό φαίνεται να συμβαίνει με ορισμένα φύλλα, λουλούδια και ακτίνες πολυπόδων κοραλλιών.

Εδώ είναι σκόπιμο να σημειωθεί ότι μεταξύ των οργανισμών δεν έχει υπάρξει ακόμη συμμετρία, η οποία περιορίζεται στην παρουσία μόνο ενός κέντρου συμμετρίας. Στη φύση, αυτή η περίπτωση συμμετρίας είναι κοινή, ίσως, μόνο μεταξύ των κρυστάλλων. Αυτό περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, τους μπλε κρυστάλλους του θειικού χαλκού που αναπτύσσονται θαυμάσια από το διάλυμα.

Ένας άλλος κύριος τύπος συμμετρίας χαρακτηρίζεται από έναν μόνο άξονα συμμετρίας της νης τάξης και ονομάζεται αξονικός ή αξονικός (από την ελληνική λέξη "άξονας" - άξονας). Μέχρι πολύ πρόσφατα, οι οργανισμοί των οποίων η μορφή χαρακτηρίζεται από αξονική συμμετρία (με εξαίρεση την απλούστερη, ιδιαίτερη περίπτωση, όταν n = 1) δεν ήταν γνωστοί στους βιολόγους. Ωστόσο, πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι αυτή η συμμετρία είναι ευρέως διαδεδομένη στο φυτικό βασίλειο. Είναι εγγενές στα στεφάνια όλων αυτών των φυτών (γιασεμί, μολόχα, φλοξ, φούξια, βαμβάκι, κίτρινη γεντιανή, κένταυρος, πικροδάφνη κ.λπ.), οι άκρες των πετάλων των οποίων βρίσκονται το ένα πάνω στο άλλο σε σχήμα βεντάλιας δεξιόστροφα ή εναντίον του (Εικ. 5).

Αυτή η συμμετρία είναι επίσης εγγενής σε ορισμένα ζώα, για παράδειγμα, τη μέδουσα Aurelia Insulinda (Εικ. 6). Όλα αυτά τα γεγονότα οδήγησαν στην καθιέρωση της ύπαρξης μιας νέας τάξης συμμετρίας στη ζωντανή φύση.

Αντικείμενα αξονικής συμμετρίας είναι ειδικές περιπτώσεις σωμάτων ασυμμετρίας, δηλ. αποσυντονισμένων, συμμετρίας. Διαφέρουν από όλα τα άλλα αντικείμενα, ιδιαίτερα στην περίεργη στάση τους απέναντι στην αντανάκλαση του καθρέφτη. Εάν το αυγό ενός πουλιού και το σώμα μιας καραβίδας μετά την αντανάκλαση του καθρέφτη δεν αλλάξουν καθόλου το σχήμα τους, τότε (Εικ. 7)

ένας αξονικός πανσές (α), ένα ασύμμετρο ελικοειδές κέλυφος μαλακίου (β) και, για σύγκριση, ένα ρολόι (γ), ένας κρύσταλλος χαλαζία (d), ένα ασύμμετρο μόριο (ε) μετά την ανάκλαση του καθρέφτη αλλάζουν το σχήμα τους, αποκτώντας έναν αριθμό αντίθετων χαρακτηριστικών. Οι δείκτες ενός πραγματικού ρολογιού και ενός ρολογιού καθρέφτη κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Οι γραμμές στη σελίδα του περιοδικού είναι γραμμένες από αριστερά προς τα δεξιά και οι καθρέφτες γράφονται από δεξιά προς τα αριστερά, όλα τα γράμματα φαίνεται να είναι γυρισμένα από μέσα προς τα έξω. ο μίσχος ενός αναρριχόμενου φυτού και το ελικοειδή κέλυφος ενός γαστερόποδου μαλακίου μπροστά από τον καθρέφτη πηγαίνουν από αριστερά προς τα πάνω προς τα δεξιά και τα καθρέφτη πηγαίνουν από δεξιά προς τα πάνω προς τα αριστερά κ.λπ.

Όσο για την απλούστερη, ιδιαίτερη περίπτωση αξονικής συμμετρίας (n=1), που αναφέρεται παραπάνω, είναι γνωστή στους βιολόγους από παλιά και ονομάζεται ασύμμετρη. Για παράδειγμα, αρκεί να αναφερθούμε στην εικόνα της εσωτερικής δομής της συντριπτικής πλειοψηφίας των ζωικών ειδών, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.

Ήδη από τα παραπάνω παραδείγματα, είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι τα ασύμμετρα αντικείμενα μπορούν να υπάρχουν σε δύο ποικιλίες: με τη μορφή ενός πρωτότυπου και μιας αντανάκλασης καθρέφτη (ανθρώπινα χέρια, κοχύλια μαλακίων, πανσέδες, κρύσταλλοι χαλαζία). Ταυτόχρονα, μια από τις μορφές (δεν έχει σημασία ποια) ονομάζεται δεξιά P, και η άλλη η αριστερή - L. Εδώ είναι πολύ σημαντικό να καταλάβετε μόνοι σας ότι δεξιά και αριστερά μπορούν να ονομαστούν και είναι ονομάζονται όχι μόνο τα χέρια ή τα πόδια ενός ατόμου που είναι γνωστό από αυτή την άποψη, αλλά και τυχόν ασύμμετρα σώματα - προϊόντα ανθρώπινης παραγωγής (βίδες με δεξιό και αριστερό σπείρωμα), οργανισμούς, άψυχα σώματα.

Η ανακάλυψη των μορφών P-L στη ζωντανή φύση έθεσε επίσης μια σειρά από νέα και πολύ βαθιά ερωτήματα για τη βιολογία ταυτόχρονα, πολλά από τα οποία τώρα επιλύονται με πολύπλοκες μαθηματικές και φυσικοχημικές μεθόδους.

Το πρώτο ερώτημα είναι το ζήτημα των προτύπων της μορφής και της δομής των P- και L-βιολογικών αντικειμένων.

Πιο πρόσφατα, οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει μια βαθιά δομική ενότητα ασύμμετρων αντικειμένων έμψυχης και άψυχης φύσης. Γεγονός είναι ότι η δεξιά-αριστερά είναι μια ιδιότητα που ενυπάρχει εξίσου σε ζωντανά και άψυχα σώματα. Διάφορα φαινόμενα που συνδέονται με τον δεξιοαριστερισμό αποδείχθηκαν κοινά για αυτούς. Ας επισημάνουμε μόνο ένα τέτοιο φαινόμενο - τη ασύμμετρη ισομέρεια. Δείχνει ότι στον κόσμο υπάρχουν πολλά αντικείμενα διαφορετικής δομής, αλλά με το ίδιο σύνολο μερών που αποτελούν αυτά τα αντικείμενα.

Το σχήμα 8 δείχνει τις προβλεπόμενες και στη συνέχεια ανακαλυφθείσες 32 μορφές στεφάνης νεραγκούλας. Εδώ σε κάθε περίπτωση ο αριθμός των τμημάτων (πέταλα) είναι ο ίδιος - πέντε το καθένα. μόνο η αμοιβαία διευθέτησή τους είναι διαφορετική. Επομένως, εδώ έχουμε ένα παράδειγμα ασύμμετρου ισομερισμού στεφάνων.

Ως άλλο παράδειγμα, αντικείμενα εντελώς διαφορετικής φύσης του μορίου γλυκόζης μπορούν να χρησιμεύσουν. Μπορούμε να τα θεωρήσουμε μαζί με τις κορόλες με νεραγκούλα μόνο και μόνο λόγω της ομοιότητας των νόμων της δομής τους. Η σύνθεση της γλυκόζης είναι η εξής: 6 άτομα άνθρακα, 12 άτομα υδρογόνου, 6 άτομα οξυγόνου. Αυτό το σύνολο ατόμων μπορεί να κατανεμηθεί στο διάστημα με πολύ διαφορετικούς τρόπους. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα μόρια γλυκόζης μπορούν να υπάρχουν σε τουλάχιστον 320 διαφορετικές μορφές.

Το δεύτερο ερώτημα είναι: πόσο κοινές είναι οι μορφές P και L των ζωντανών οργανισμών στη φύση;

Η πιο σημαντική ανακάλυψη από αυτή την άποψη έγινε στη μελέτη της μοριακής δομής των οργανισμών. Αποδείχθηκε ότι το πρωτόπλασμα όλων των φυτών, των ζώων και των μικροοργανισμών απορροφά κυρίως μόνο τα σάκχαρα P. Έτσι, κάθε μέρα τρώμε τη σωστή ζάχαρη. Αλλά τα αμινοξέα βρίσκονται κυρίως στη μορφή L και οι πρωτεΐνες που κατασκευάζονται από αυτά είναι κυρίως σε μορφή P.

Ας πάρουμε ως παράδειγμα δύο προϊόντα πρωτεΐνης: το ασπράδι αυγού και το μαλλί προβάτου. Και οι δύο είναι «δεξιοί». Το μαλλί και το ασπράδι αβγού «αριστερόχειρα» στη φύση δεν έχουν βρεθεί ακόμα. Αν μπορούσαμε να δημιουργήσουμε με κάποιο τρόπο το μαλλί L, δηλαδή ένα τέτοιο μαλλί, στο οποίο τα αμινοξέα θα βρίσκονται κατά μήκος των τοιχωμάτων της βίδας που καμπυλώνεται προς τα αριστερά, τότε το πρόβλημα της καταπολέμησης του σκόρου θα λυνόταν: οι σκώροι μπορούν να φάνε μόνο το μαλλί P. ακριβώς όπως και οι άνθρωποι απορροφούν μόνο την P-πρωτεΐνη του κρέατος, του γάλακτος, των αυγών. Και δεν είναι δύσκολο να το καταλάβεις. Ο σκόρος χωνεύει το μαλλί και ο άνθρωπος χωνεύει το κρέας μέσω ειδικών πρωτεϊνών - ενζύμων, τα οποία είναι επίσης σωστά στη διαμόρφωση τους. Και όπως η βίδα L δεν μπορεί να βιδωθεί σε παξιμάδια με σπείρωμα U, είναι αδύνατο να αφομοιωθεί το μαλλί L και το κρέας L μέσω των ενζύμων P, εάν υπάρχουν τέτοια.

Ίσως αυτό είναι και το μυστήριο της ασθένειας που είναι γνωστή ως καρκίνος: υπάρχουν ενδείξεις ότι σε ορισμένες περιπτώσεις τα καρκινικά κύτταρα δημιουργούνται όχι από τα δεξιά, αλλά από τις αριστερές πρωτεΐνες που δεν αφομοιώνονται από τα ένζυμα μας.

Το ευρέως γνωστό αντιβιοτικό πενικιλλίνη παράγεται από τον μύκητα της μούχλας μόνο σε μορφή U. Η τεχνητά παρασκευασμένη L-μορφή του δεν είναι αντιβιοτικά δραστική. Στα φαρμακεία πωλείται το αντιβιοτικό χλωραμφενικόλη και όχι ο αντίποδάς του, η χλωραμφενικόλη, αφού η δεύτερη είναι σημαντικά κατώτερη από την πρώτη στις φαρμακευτικές της ιδιότητες.

Ο καπνός περιέχει L-νικοτίνη. Είναι αρκετές φορές πιο τοξικό από την P-νικοτίνη.

Αν εξετάσουμε την εξωτερική δομή των οργανισμών, τότε εδώ θα δούμε το ίδιο πράγμα. Στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων, ολόκληροι οργανισμοί και τα όργανά τους βρίσκονται σε μορφή P ή L. Το πίσω μέρος του σώματος των λύκων και των σκύλων είναι κάπως πλάγια όταν τρέχουν, έτσι χωρίζονται σε δεξιά και αριστερά. Τα αριστερόχειρα πουλιά διπλώνουν τα φτερά τους έτσι ώστε το αριστερό φτερό να επικαλύπτει το δεξί, ενώ τα δεξιόχειρα κάνουν το αντίθετο. Μερικά περιστέρια προτιμούν να κάνουν κύκλους προς τα δεξιά ενώ άλλα πετούν προς τα αριστερά. Για αυτό, τα περιστέρια έχουν από καιρό χωριστεί μεταξύ των ανθρώπων σε "δεξιά" και "αριστερά". Το κέλυφος του μαλακίου fruticicol lantzi βρίσκεται κυρίως σε U-swisted μορφή. Είναι αξιοσημείωτο ότι όταν τρώτε καρότα, οι κυρίαρχες μορφές P αυτού του μαλακίου αναπτύσσονται όμορφα και οι αντίποδές τους - τα L-μαλάκια - χάνουν απότομα βάρος. Λόγω της σπειροειδούς διάταξης των βλεφαρίδων στο σώμα του, οι βλεφαρίδες κινούνται σε μια σταγόνα νερού, όπως πολλά άλλα πρωτόζωα, κατά μήκος ενός τιρμπουσόν που κατσαρώνει αριστερά. Τα πτερύγια που τρυπώνουν στο μέσο κατά μήκος της δεξιάς περιστροφής είναι σπάνια. Ο νάρκισσος, το κριθάρι, το cattail και άλλα είναι δεξιόχειρα: τα φύλλα τους βρίσκονται μόνο σε μορφή U-screw (Εικ. 9). Αλλά τα φασόλια είναι αριστερόχειρα: τα φύλλα της πρώτης βαθμίδας έχουν πιο συχνά σχήμα L. Είναι αξιοσημείωτο ότι, σε σύγκριση με τα φύλλα P, τα φύλλα L ζυγίζουν περισσότερο, έχουν μεγαλύτερη επιφάνεια, όγκο, οσμωτική πίεση του κυτταρικού χυμού και ρυθμό ανάπτυξης.

Η επιστήμη της συμμετρίας μπορεί να πει πολλά ενδιαφέροντα γεγονότα και για ένα άτομο. Όπως γνωρίζετε, κατά μέσο όρο, υπάρχουν περίπου 3% αριστερόχειρες (99 εκατομμύρια) και 97% δεξιόχειρες (3 δισεκατομμύρια 201 εκατομμύρια) στον κόσμο. Σύμφωνα με ορισμένες πληροφορίες, υπάρχουν πολύ περισσότεροι αριστερόχειρες στις ΗΠΑ και στην αφρικανική ήπειρο από ό,τι, για παράδειγμα, στην ΕΣΣΔ.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι τα κέντρα ομιλίας στον εγκέφαλο των δεξιόχειρων βρίσκονται στα αριστερά, ενώ εκείνα των αριστερόχειρων βρίσκονται στα δεξιά (σύμφωνα με άλλες πηγές, και στα δύο ημισφαίρια). Το δεξί μισό του σώματος ελέγχεται από το αριστερό ημισφαίριο και το αριστερό από το δεξί ημισφαίριο, και στις περισσότερες περιπτώσεις το δεξί μισό του σώματος και το αριστερό ημισφαίριο αναπτύσσονται καλύτερα. Στους ανθρώπους, όπως γνωρίζετε, η καρδιά βρίσκεται στην αριστερή πλευρά, το συκώτι στη δεξιά. Αλλά για κάθε 7-12 χιλιάδες άτομα υπάρχουν άτομα στα οποία καθρεφτίζονται όλα ή μέρος των εσωτερικών οργάνων, δηλαδή αντίστροφα.

Το τρίτο ερώτημα είναι το ζήτημα των ιδιοτήτων των μορφών P και L. Τα παραδείγματα που έχουν ήδη δοθεί καθιστούν σαφές ότι στη ζωντανή φύση ορισμένες ιδιότητες των μορφών P και L δεν είναι ίδιες. Έτσι, σε παραδείγματα με οστρακοειδή, φασόλια και αντιβιοτικά, φάνηκε διαφορά στη διατροφή, τον ρυθμό ανάπτυξης και τη δράση των αντιβιοτικών στις μορφές P και L.

Ένα τέτοιο χαρακτηριστικό των μορφών P και L της ζωντανής φύσης έχει μεγάλη σημασία: μας επιτρέπει να διακρίνουμε έντονα τους ζωντανούς οργανισμούς από όλα εκείνα τα σώματα P και L της άψυχης φύσης, τα οποία είναι κατά κάποιο τρόπο ίσα στις ιδιότητές τους, για παράδειγμα , από στοιχειώδη σωματίδια.

Ποιος είναι ο λόγος για όλα αυτά τα χαρακτηριστικά των ασύμμετρων σωμάτων της ζωντανής φύσης;

Διαπιστώθηκε ότι με την ανάπτυξη των μικροοργανισμών Bacillus mycoides σε άγαρ-άγαρ με P- και L-ενώσεις (σακχαρόζη, τρυγικό οξύ, αμινοξέα), οι αποικίες L του μπορούν να μετατραπούν σε P- και P- σε L-μορφές. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτές οι αλλαγές ήταν μακροχρόνιας, πιθανώς κληρονομικής φύσης. Αυτά τα πειράματα δείχνουν ότι η εξωτερική μορφή P ή L των οργανισμών εξαρτάται από τον μεταβολισμό και τα μόρια P και L που εμπλέκονται σε αυτή την ανταλλαγή.

Μερικές φορές οι μετασχηματισμοί των μορφών P-σε L και αντίστροφα συμβαίνουν χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.

Ο ακαδημαϊκός V. I. Vernadsky σημειώνει ότι όλα τα κελύφη των απολιθωμένων μαλακίων Fuzus antiquus που βρέθηκαν στην Αγγλία είναι αριστερόχειρα, ενώ τα σύγχρονα κοχύλια είναι δεξιόχειρα. Προφανώς, οι αιτίες που προκάλεσαν τέτοιες αλλαγές άλλαξαν κατά τη διάρκεια των γεωλογικών εποχών.

Φυσικά, η αλλαγή στους τύπους συμμετρίας στην πορεία της εξέλιξης της ζωής δεν συνέβη μόνο σε ασύμμετρους οργανισμούς. Έτσι, ορισμένα εχινόδερμα ήταν κάποτε διμερώς ασύμμετρες κινητές μορφές. Στη συνέχεια άλλαξαν σε έναν καθιστικό τρόπο ζωής και ανέπτυξαν ακτινική συμμετρία (αν και οι προνύμφες τους εξακολουθούσαν να διατηρούν αμφίπλευρη συμμετρία). Σε ορισμένα από τα εχινόδερμα που έχουν μεταπηδήσει σε ενεργό τρόπο ζωής για δεύτερη φορά, η ακτινική συμμετρία έχει αντικατασταθεί και πάλι από την αμφίπλευρη συμμετρία (ακανόνιστοι σκαντζόχοιροι, ολοθούρια).

Μέχρι στιγμής, μιλούσαμε για τις αιτίες που καθορίζουν το σχήμα των οργανισμών P και L και των οργάνων τους. Και γιατί αυτές οι μορφές δεν βρίσκονται σε ίσες ποσότητες; Κατά κανόνα, υπάρχουν περισσότερες μορφές P ή L. Οι λόγοι για αυτό δεν είναι γνωστοί. Σύμφωνα με μια πολύ εύλογη υπόθεση, τα αίτια μπορεί να είναι ασύμμετρα στοιχειώδη σωματίδια, για παράδειγμα, δεξιόστροφα νετρίνα που επικρατούν στον κόσμο μας, καθώς και δεξιά φως, που υπάρχει πάντα σε μικρή περίσσεια στο διάσπαρτο ηλιακό φως. Όλα αυτά αρχικά θα μπορούσαν να δημιουργήσουν άνιση εμφάνιση δεξιών και αριστερών μορφών ασύμμετρων οργανικών μορίων και στη συνέχεια να οδηγήσουν σε άνιση εμφάνιση των οργανισμών P και L και των μερών τους.

Αυτά είναι μερικά μόνο από τα ερωτήματα της βιοσυμμετρίας - της επιστήμης των διαδικασιών συμμετρίας και δυσσυμμετρίας στη ζωντανή φύση.

Η συμμετρία στη φύση είναι μια αντικειμενική ιδιότητα, μια από τις κύριες στη σύγχρονη φυσική επιστήμη. Αυτό είναι ένα οικουμενικό και γενικό χαρακτηριστικό του υλικού μας κόσμου.

Η συμμετρία στη φύση είναι μια έννοια που αντικατοπτρίζει την υπάρχουσα τάξη στον κόσμο, την αναλογικότητα και την αναλογικότητα μεταξύ των στοιχείων διαφόρων συστημάτων ή αντικειμένων της φύσης, την ισορροπία του συστήματος, την τάξη, τη σταθερότητα, δηλαδή μια ορισμένη

Συμμετρία και ασυμμετρία είναι έννοιες αντίθετες. Το τελευταίο αντανακλά την αταξία του συστήματος, την έλλειψη ισορροπίας.

Σχήματα συμμετρίας

Η σύγχρονη φυσική επιστήμη ορίζει έναν αριθμό συμμετριών που αντικατοπτρίζουν τις ιδιότητες της ιεραρχίας των επιμέρους επιπέδων οργάνωσης του υλικού κόσμου. Είναι γνωστοί διάφοροι τύποι ή μορφές συμμετριών:

χωροχρόνος?
βαθμονόμηση;
Ισότοπο;
καθρέφτης;
μετάθεση.

Όλοι οι αναφερόμενοι τύποι συμμετριών μπορούν να χωριστούν σε εξωτερικές και εσωτερικές.

Η εξωτερική συμμετρία στη φύση (χωρική ή γεωμετρική) αντιπροσωπεύεται από μια τεράστια ποικιλία. Αυτό ισχύει για κρυστάλλους, ζωντανούς οργανισμούς, μόρια.

Η εσωτερική συμμετρία κρύβεται από τα μάτια μας. Εκδηλώνεται σε νόμους και μαθηματικές εξισώσεις. Για παράδειγμα, η εξίσωση του Maxwell, η οποία καθορίζει τη σχέση μεταξύ μαγνητικών και ηλεκτρικών φαινομένων, ή την ιδιότητα της βαρύτητας του Αϊνστάιν, που συνδέει τον χώρο, τον χρόνο και τη βαρύτητα.

Γιατί είναι σημαντική η συμμετρία στη ζωή;

Η συμμετρία στους ζωντανούς οργανισμούς διαμορφώθηκε στη διαδικασία της εξέλιξης. Οι πρώτοι οργανισμοί που προήλθαν από τον ωκεανό είχαν τέλειο σφαιρικό σχήμα. Για να ριζώσουν σε ένα διαφορετικό περιβάλλον, έπρεπε να προσαρμοστούν στις νέες συνθήκες.

Ένας από τους τρόπους μιας τέτοιας προσαρμογής είναι η συμμετρία στη φύση στο επίπεδο των φυσικών μορφών. Η συμμετρική διάταξη των μερών του σώματος παρέχει ισορροπία στην κίνηση, ζωτικότητα και προσαρμογή. Οι εξωτερικές μορφές των ανθρώπων και των μεγάλων ζώων είναι αρκετά συμμετρικές. Και στον φυτικό κόσμο υπάρχει συμμετρία. Για παράδειγμα, το κωνικό σχήμα της κορώνας ελάτης έχει συμμετρικό άξονα. Αυτός είναι ένας κάθετος κορμός, με πάχος προς τα κάτω για σταθερότητα. Τα χωριστά κλαδιά είναι επίσης συμμετρικά σε σχέση με αυτό και το σχήμα του κώνου επιτρέπει την ορθολογική χρήση της ηλιακής ενέργειας από το στέμμα. Η εξωτερική συμμετρία των ζώων τα βοηθά να διατηρούν την ισορροπία τους όταν κινούνται, να εμπλουτίζονται με ενέργεια από το περιβάλλον, χρησιμοποιώντας την ορθολογικά.

Η συμμετρία είναι επίσης παρούσα σε χημικά και φυσικά συστήματα. Έτσι, τα πιο σταθερά είναι τα μόρια που έχουν υψηλή συμμετρία. Οι κρύσταλλοι είναι εξαιρετικά συμμετρικά σώματα· οι τρεις διαστάσεις ενός στοιχειώδους ατόμου επαναλαμβάνονται περιοδικά στη δομή τους.

Ασυμμετρία

Μερικές φορές η εσωτερική διάταξη των οργάνων σε έναν ζωντανό οργανισμό είναι ασύμμετρη. Για παράδειγμα, η καρδιά βρίσκεται σε ένα άτομο στα αριστερά, το συκώτι βρίσκεται στα δεξιά.

Τα φυτά στη διαδικασία της ζωής από το έδαφος απορροφούν χημικές ανόργανες ενώσεις από συμμετρικά μόρια και στο σώμα τους τις μετατρέπουν σε ασύμμετρες ουσίες: πρωτεΐνες, άμυλο, γλυκόζη.

Η ασυμμετρία και η συμμετρία στη φύση είναι δύο αντίθετα χαρακτηριστικά. Πρόκειται για κατηγορίες που βρίσκονται πάντα σε αγώνα και ενότητα. Διαφορετικά επίπεδα ανάπτυξης της ύλης μπορεί να έχουν τις ιδιότητες είτε συμμετρίας είτε ασυμμετρίας.

Αν υποθέσουμε ότι η ισορροπία είναι μια κατάσταση ηρεμίας και συμμετρίας, και η κίνηση και η μη ισορροπία προκαλούνται από ασυμμετρία, τότε μπορούμε να πούμε ότι η έννοια της ισορροπίας στη βιολογία δεν είναι λιγότερο σημαντική από τη φυσική. Η βιολογική χαρακτηρίζεται από την αρχή της σταθερότητας της θερμοδυναμικής ισορροπίας Είναι η ασυμμετρία, η οποία είναι μια σταθερή δυναμική ισορροπία, που μπορεί να θεωρηθεί βασική αρχή για την επίλυση του προβλήματος της προέλευσης της ζωής.