ดูใบหน้าของคนรอบตัวคุณ: ตาข้างหนึ่งเหล่มากขึ้นอีกหน่อย ตาอีกข้างน้อยลง คิ้วข้างหนึ่งโค้งมากขึ้น และอีกข้างน้อยลง หูข้างหนึ่งอยู่สูงกว่า ส่วนอีกข้างอยู่ต่ำกว่า ขอให้เราเพิ่มเติมสิ่งที่กล่าวไว้ว่าบุคคลหนึ่งใช้ตาขวามากกว่าตาซ้าย เช่น ดูคนที่ยิงปืนหรือธนู

จากตัวอย่างข้างต้นเป็นที่ชัดเจนว่าในโครงสร้างของร่างกายมนุษย์และนิสัยของเขามีความปรารถนาที่แสดงออกอย่างชัดเจนที่จะเน้นทิศทางใด ๆ อย่างรวดเร็ว - ขวาหรือซ้าย นี่ไม่ใช่อุบัติเหตุ ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้สามารถสังเกตได้ในพืช สัตว์ และจุลินทรีย์

นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นสิ่งนี้มานานแล้ว ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 18 นักวิทยาศาสตร์และนักเขียน Bernardin de Saint-Pierre ชี้ให้เห็นว่าทะเลทุกแห่งเต็มไปด้วยหอยกาบเดี่ยวหลายสายพันธุ์ซึ่งลอนทั้งหมดจะถูกชี้จากซ้ายไปขวาคล้ายกับการเคลื่อนที่ของโลกหากคุณวางพวกมันด้วยรู ไปทางเหนือและปลายแหลมถึงพื้นโลก

แต่ก่อนที่เราจะเริ่มพิจารณาปรากฏการณ์ของความไม่สมมาตรดังกล่าว เราจะต้องรู้ก่อนว่าความสมมาตรคืออะไร

เพื่อที่จะเข้าใจอย่างน้อยผลลัพธ์หลักที่ได้รับในการศึกษาความสมมาตรของสิ่งมีชีวิต เราต้องเริ่มต้นด้วยแนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีความสมมาตรนั่นเอง จำไว้ว่าร่างกายไหนที่มักจะถือว่าเท่าเทียมกันในชีวิตประจำวัน เฉพาะสิ่งที่เหมือนกันทั้งหมดหรือแม่นยำยิ่งขึ้นซึ่งเมื่อซ้อนทับจะรวมเข้าด้วยกันในรายละเอียดทั้งหมดเช่นกลีบบนทั้งสองในรูปที่ 1 อย่างไรก็ตามในทฤษฎีสมมาตรนอกจากนี้ เพื่อความเท่าเทียมกันที่เข้ากันได้ ความเท่าเทียมกันอีกสองประเภทจะแตกต่างกัน - มิเรอร์และมิเรอร์ที่เข้ากันได้ ด้วยความเท่าเทียมกันของกระจก กลีบดอกไม้ด้านซ้ายจากแถวกลางของรูปที่ 1 สามารถจัดชิดกับกลีบด้านขวาได้อย่างแม่นยำหลังจากการสะท้อนเบื้องต้นในกระจกเท่านั้น และถ้าวัตถุสองชิ้นมีกระจกที่เข้ากันได้เท่ากัน ก็สามารถรวมเข้าด้วยกันทั้งก่อนและหลังการสะท้อนในกระจกได้ กลีบดอกของแถวล่างในรูปที่ 1 เท่ากันและเข้ากันได้และเป็นกระจก

จากรูปที่ 2 เห็นได้ชัดว่าการมีอยู่ของส่วนที่เท่ากันในรูปเพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอที่จะรับรู้ได้ว่ารูปร่างนั้นสมมาตร ทางด้านซ้ายพวกมันจะอยู่อย่างไม่สม่ำเสมอและเรามีรูปร่างที่ไม่สมมาตร ทางด้านขวาพวกมันจะสม่ำเสมอและเรามี ขอบสมมาตร การจัดเรียงส่วนที่เท่าๆ กันซึ่งสัมพันธ์กันอย่างสม่ำเสมอและสม่ำเสมอนี้เรียกว่าสมมาตร

ความเท่าเทียมกันและความเหมือนกันของการจัดเรียงส่วนต่างๆ ของรูปจะถูกเปิดเผยผ่านการดำเนินการแบบสมมาตร การดำเนินการแบบสมมาตร ได้แก่ การหมุน การแปล และการสะท้อนกลับ

สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับเราที่นี่คือการหมุนและการสะท้อนกลับ การหมุนนั้นเข้าใจว่าเป็นการหมุนรอบแกนตามปกติ 360° ซึ่งเป็นผลให้ส่วนที่เท่ากันของการแลกเปลี่ยนรูปที่สมมาตรเกิดขึ้น และตัวเลขโดยรวมก็รวมเข้ากับตัวมันเอง ในกรณีนี้ แกนรอบๆ ที่เกิดการหมุนเรียกว่าแกนสมมาตรอย่างง่าย (ชื่อนี้ไม่ได้ตั้งใจเนื่องจากในทฤษฎีสมมาตรแกนเชิงซ้อนประเภทต่าง ๆ ก็มีความโดดเด่นเช่นกัน) จำนวนการรวมกันของตัวเลขกับตัวมันเองในระหว่างการหมุนรอบแกนที่สมบูรณ์หนึ่งครั้งเรียกว่าลำดับของแกน ดังนั้น รูปภาพของปลาดาวในรูปที่ 3 จึงมีแกนลำดับที่ห้าธรรมดาหนึ่งแกนที่ผ่านจุดศูนย์กลางของมัน

ซึ่งหมายความว่าโดยการหมุนภาพของดาวฤกษ์รอบแกนของมัน 360° เราจะสามารถวางส่วนที่เท่าๆ กันของดาวฤกษ์ซ้อนทับกันห้าครั้ง

การสะท้อน หมายถึง การสะท้อนแสงใดๆ ที่จุด เส้น หรือระนาบ ระนาบจินตภาพซึ่งแบ่งตัวเลขออกเป็นสองซีกเหมือนกระจกเรียกว่าระนาบสมมาตร พิจารณาดอกไม้ที่มีห้ากลีบในรูปที่ 3 มีระนาบสมมาตรห้าระนาบตัดกันบนแกนลำดับที่ห้า ความสมมาตรของดอกไม้นี้สามารถกำหนดได้ดังนี้: 5*ม. หมายเลข 5 ในที่นี้หมายถึงหนึ่งแกนสมมาตรของลำดับที่ห้า และ m คือระนาบ จุดคือสัญญาณของจุดตัดของระนาบห้าอันบนแกนนี้ สูตรทั่วไปสำหรับความสมมาตรของตัวเลขที่คล้ายกันเขียนอยู่ในรูปแบบ n*m โดยที่ n คือสัญลักษณ์แกน นอกจากนี้ยังสามารถมีค่าได้ตั้งแต่ 1 ถึงอนันต์ (?)

เมื่อศึกษาความสมมาตรของสิ่งมีชีวิต พบว่าในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต ความสมมาตรที่พบมากที่สุดคือ n*m นักชีววิทยาเรียกความสมมาตรของรัศมีประเภทนี้ (รัศมี) นอกจากดอกไม้และปลาดาวที่แสดงในรูปที่ 3 แล้ว ความสมมาตรในแนวรัศมียังมีอยู่ในแมงกะพรุนและติ่งเนื้อ ภาพตัดขวางของแอปเปิ้ล มะนาว ส้ม ลูกพลับ (รูปที่ 3) เป็นต้น

ด้วยการเกิดขึ้นของธรรมชาติที่มีชีวิตบนโลกของเรา ความสมมาตรรูปแบบใหม่จึงเกิดขึ้นและพัฒนาซึ่งก่อนหน้านี้ไม่มีเลยหรือมีน้อย สิ่งนี้เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในกรณีพิเศษของความสมมาตรที่มีรูปแบบ n*m ซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยระนาบสมมาตรเพียงระนาบเดียว โดยแบ่งรูปออกเป็นสองซีกเหมือนกระจก ในทางชีววิทยา กรณีนี้เรียกว่าสมมาตรทวิภาคี (สองด้าน) ในธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต ความสมมาตรประเภทนี้ไม่มีนัยสำคัญ แต่มีการนำเสนออย่างมากมายในธรรมชาติที่มีชีวิต (รูปที่ 4)

เป็นลักษณะของโครงสร้างภายนอกของร่างกายมนุษย์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นก สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ปลา หอยหลายชนิด สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง แมลง หนอน รวมถึงพืชหลายชนิด เช่น ดอก snapdragon

เชื่อกันว่าความสมมาตรดังกล่าวสัมพันธ์กับความแตกต่างในการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตขึ้นและลง ไปข้างหน้าและข้างหลัง ในขณะที่การเคลื่อนไหวไปทางขวาและซ้ายจะเหมือนกันทุกประการ การละเมิดสมมาตรทวิภาคีย่อมนำไปสู่การยับยั้งการเคลื่อนไหวของด้านใดด้านหนึ่งและการเปลี่ยนแปลงของการเคลื่อนที่แบบแปลเป็นวงกลม ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่สัตว์ที่เคลื่อนไหวอย่างแข็งขันมีความสมมาตรทั้งสองข้าง

ความเป็นทวิภาคีของสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้และอวัยวะของพวกมันเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่เหมือนกันของเงื่อนไขของด้านที่แนบและด้านที่เป็นอิสระ ดูเหมือนจะเป็นเช่นนั้นกับใบไม้ ดอกไม้ และรังสีของติ่งปะการังบางส่วน

สมควรที่จะสังเกต ณ ที่นี้ว่ายังไม่พบความสมมาตรซึ่งจำกัดอยู่เพียงจุดศูนย์กลางของความสมมาตรในสิ่งมีชีวิต โดยธรรมชาติแล้ว กรณีของความสมมาตรนี้อาจแพร่หลายเฉพาะในผลึกเท่านั้น ซึ่งรวมถึงคริสตัลสีน้ำเงินของคอปเปอร์ซัลเฟตที่เติบโตอย่างงดงามจากสารละลาย

สมมาตรหลักอีกประเภทหนึ่งนั้นมีลักษณะสมมาตรเพียงแกนเดียวของลำดับที่ n และเรียกว่าแกนหรือแกน (จากคำภาษากรีก "แอกซอน" - แกน) จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ สิ่งมีชีวิตที่มีรูปแบบมีลักษณะสมมาตรตามแนวแกน (ยกเว้นกรณีพิเศษที่ง่ายที่สุดเมื่อ n = 1) ไม่เป็นที่รู้จักของนักชีววิทยา อย่างไรก็ตาม มีการค้นพบเมื่อไม่นานมานี้ว่าความสมมาตรนี้แพร่หลายในอาณาจักรพืช มันมีอยู่ในกลีบดอกไม้ของพืชเหล่านั้นทั้งหมด (ดอกมะลิ, ชบา, ต้นฟลอกส, สีบานเย็น, ฝ้าย, เจนเชียนสีเหลือง, เซ็นทอรี, ยี่โถ ฯลฯ ) ขอบของกลีบซึ่งวางซ้อนกันในลักษณะคล้ายพัด ตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา (รูปที่ 5)

ความสมมาตรนี้มีอยู่ในสัตว์บางชนิดด้วย เช่น แมงกะพรุน Aurelia Insulinda (รูปที่ 6) ข้อเท็จจริงทั้งหมดนี้นำไปสู่การสร้างการดำรงอยู่ของความสมมาตรระดับใหม่ในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

วัตถุที่มีความสมมาตรตามแนวแกนเป็นกรณีพิเศษของวัตถุที่ไม่สมมาตร เช่น ไม่เป็นระเบียบ สมมาตร พวกมันแตกต่างจากวัตถุอื่นๆ ทั้งหมด โดยเฉพาะในเรื่องความสัมพันธ์ที่แปลกประหลาดกับการสะท้อนของกระจก หากไข่นกและตัวกั้งไม่เปลี่ยนรูปร่างเลยหลังจากการสะท้อนกระจก ดังนั้น (รูปที่ 7)

ดอกแพนซี่ตามแนวแกน (a) เปลือกหอยหอยที่ไม่สมมาตร (b) และสำหรับการเปรียบเทียบ นาฬิกา (c) ผลึกควอตซ์ (d) และโมเลกุลที่ไม่สมมาตร (e) หลังจากการสะท้อนของกระจกเปลี่ยนรูปร่าง ทำให้ได้ a จำนวนลักษณะตรงกันข้าม เข็มนาฬิกาของจริงและนาฬิกากระจกเคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้าม บรรทัดบนหน้านิตยสารเขียนจากซ้ายไปขวา และกระจกเขียนจากขวาไปซ้าย ดูเหมือนว่าตัวอักษรทั้งหมดจะกลับด้าน ก้านของต้นไม้ปีนเขาและเปลือกเกลียวของหอยทากหน้ากระจกเปลี่ยนจากซ้ายไปบนไปขวา และกระจกเปลี่ยนจากขวาไปบนไปซ้าย ฯลฯ

สำหรับกรณีพิเศษที่ง่ายที่สุดของสมมาตรตามแนวแกน (n=1) ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น นักชีววิทยาทราบมาเป็นเวลานานและเรียกว่าไม่สมมาตร ตัวอย่างเช่น การอ้างถึงรูปภาพโครงสร้างภายในของสัตว์ส่วนใหญ่รวมถึงมนุษย์ก็เพียงพอแล้ว

จากตัวอย่างที่ให้มา สังเกตได้ง่ายว่าวัตถุที่ไม่สมมาตรสามารถมีอยู่ได้สองประเภท: ในรูปแบบดั้งเดิมและการสะท้อนของกระจก (มือมนุษย์ เปลือกหอย โคโรลลาแพนซี ผลึกควอตซ์) ในกรณีนี้รูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง (ไม่ว่าจะเป็นรูปแบบใด) เรียกว่า P ที่ถูกต้องและอีกรูปแบบหนึ่งทางซ้าย - L นี่เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องเข้าใจว่าด้านขวาและด้านซ้ายสามารถและไม่เพียงเรียกว่าแขนหรือขาของ บุคคลที่รู้จักในเรื่องนี้ แต่ยังรวมถึงร่างกายที่ไม่สมมาตร - ผลิตภัณฑ์จากการผลิตของมนุษย์ (สกรูที่มีเกลียวขวาและซ้าย), สิ่งมีชีวิต, ร่างกายที่ไม่มีชีวิต

การค้นพบรูปแบบ PL ในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตทำให้เกิดคำถามใหม่และลึกซึ้งมากเกี่ยวกับชีววิทยาในทันที ซึ่งหลายคำถามกำลังได้รับการแก้ไขด้วยวิธีทางคณิตศาสตร์และเคมีกายภาพที่ซับซ้อน

คำถามแรกคือคำถามเกี่ยวกับกฎของรูปแบบและโครงสร้างของวัตถุทางชีวภาพ P- และ L

ไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างความสามัคคีเชิงโครงสร้างที่ลึกล้ำของวัตถุที่ไม่สมมาตรของสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต ความจริงก็คือลัทธิขวา - ฝ่ายซ้ายเป็นทรัพย์สินที่มีอยู่ในร่างกายที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตเท่าเทียมกัน ปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับลัทธิขวาและฝ่ายซ้ายก็กลายเป็นเรื่องปกติสำหรับพวกเขาเช่นกัน ให้เราชี้ให้เห็นปรากฏการณ์ดังกล่าวเพียงปรากฏการณ์เดียว - ไอโซเมอริซึมที่ไม่สมมาตร มันแสดงให้เห็นว่าในโลกนี้มีวัตถุมากมายที่มีโครงสร้างต่างกัน แต่มีชิ้นส่วนชุดเดียวกันที่ประกอบกันเป็นวัตถุเหล่านี้

รูปที่ 8 แสดงรูปร่างกลีบดอกบัตเตอร์คัพที่คาดการณ์ไว้และค้นพบแล้ว 32 แบบ ในแต่ละกรณีจำนวนชิ้นส่วน (กลีบดอก) จะเท่ากัน - ห้ากลีบ มีเพียงตำแหน่งสัมพัทธ์เท่านั้นที่แตกต่างกัน ดังนั้นเราจึงมีตัวอย่างของไอโซเมอริซึมแบบไม่สมมาตรของกลีบดอกไม้

อีกตัวอย่างหนึ่งอาจเป็นวัตถุที่มีลักษณะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง นั่นคือโมเลกุลกลูโคส เราสามารถพิจารณาพวกมันพร้อมกับกลีบดอกของบัตเตอร์คัพได้อย่างแม่นยำเนื่องจากความคล้ายคลึงกันของกฎของโครงสร้าง องค์ประกอบของกลูโคสมีดังนี้: คาร์บอน 6 อะตอม, ไฮโดรเจน 12 อะตอม, ออกซิเจน 6 อะตอม อะตอมชุดนี้สามารถกระจายไปในอวกาศได้หลายวิธี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าโมเลกุลของกลูโคสสามารถมีอยู่ในสายพันธุ์ที่แตกต่างกันอย่างน้อย 320 ชนิด

คำถามที่สอง: สิ่งมีชีวิตรูปแบบ P และ L เกิดขึ้นในธรรมชาติบ่อยแค่ไหน?

การค้นพบที่สำคัญที่สุดในเรื่องนี้เกิดขึ้นจากการศึกษาโครงสร้างโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต ปรากฎว่าโปรโตพลาสซึมของพืช สัตว์ และจุลินทรีย์ทั้งหมดดูดซับเฉพาะน้ำตาล P เท่านั้น ดังนั้นทุกวันเราจึงรับประทานน้ำตาลที่เหมาะสม แต่กรดอะมิโนส่วนใหญ่พบอยู่ในรูปแบบ L และโปรตีนที่สร้างขึ้นจากกรดอะมิโนส่วนใหญ่จะพบอยู่ในรูปแบบ P

ลองใช้ผลิตภัณฑ์โปรตีนสองชนิดเป็นตัวอย่าง: ไข่ขาวและขนแกะ ทั้งสองคนถนัดขวา ขนสัตว์และไข่ขาวของ “คนถนัดซ้าย” ยังไม่พบในธรรมชาติ หากเป็นไปได้ที่จะสร้างขนสัตว์ L ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งนั่นคือขนแกะซึ่งมีกรดอะมิโนซึ่งจะอยู่ตามผนังของสกรูที่ขดไปทางซ้ายปัญหาในการต่อสู้กับผีเสื้อกลางคืนก็จะได้รับการแก้ไข: ผีเสื้อกลางคืนสามารถกินอาหารได้เท่านั้น บนขนสัตว์ P แบบนี้ วิธีเดียวกับที่คนเราย่อยเฉพาะ P-protein ของเนื้อสัตว์ นม และไข่ และนี่ก็ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจ แมลงเม่าย่อยขนสัตว์และมนุษย์ย่อยเนื้อสัตว์ผ่านโปรตีนพิเศษ - เอ็นไซม์ซึ่งมีรูปแบบทางขวาเช่นกัน และเช่นเดียวกับที่ไม่สามารถขันสกรูตัว L เข้ากับน็อตที่มีเกลียว P ได้ ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะย่อยขน L และเนื้อ L โดยใช้เอนไซม์ P (หากตรวจพบ)

บางทีนี่อาจเป็นความลึกลับของโรคที่เรียกว่ามะเร็งด้วย มีข้อมูลว่าในบางกรณีเซลล์มะเร็งสร้างขึ้นเองไม่ได้มาจากคนถนัดขวา แต่มาจากโปรตีนของคนถนัดซ้ายซึ่งเอนไซม์ของเราไม่สามารถย่อยได้

ยาปฏิชีวนะเพนิซิลลินที่เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายนั้นผลิตโดยเชื้อราในรูปแบบ P เท่านั้น รูปแบบ L ที่เตรียมไว้เทียมนั้นไม่มีฤทธิ์ยาปฏิชีวนะ ร้านขายยาขายยาปฏิชีวนะ chloramphenicol ไม่ใช่ยาต้าน pravomycetin เนื่องจากอย่างหลังมีคุณสมบัติทางยาที่ด้อยกว่าอย่างมาก

ยาสูบมีแอล-นิโคติน มีพิษมากกว่า P-นิโคตินหลายเท่า

หากเราพิจารณาโครงสร้างภายนอกของสิ่งมีชีวิต เราก็จะเห็นสิ่งเดียวกันนี้ ในกรณีส่วนใหญ่ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดและอวัยวะของพวกมันจะอยู่ในรูปแบบ P หรือ L ส่วนหลังของร่างกายหมาป่าและสุนัขจะเคลื่อนไปด้านข้างเล็กน้อยเมื่อวิ่ง ดังนั้นพวกมันจึงแบ่งออกเป็นวิ่งซ้ายและขวา นกที่ถนัดซ้ายจะพับปีกเพื่อให้ปีกซ้ายซ้อนทับทางด้านขวา ในขณะที่นกที่ถนัดขวาจะทำตรงกันข้าม นกพิราบบางตัวชอบบินเป็นวงกลมไปทางขวา ในขณะที่บางตัวชอบบินเป็นวงกลมไปทางซ้าย ด้วยเหตุนี้ นกพิราบจึงถูกแบ่งออกเป็น "คนถนัดขวา" และ "คนถนัดซ้าย" มานานแล้ว เปลือกของหอย Fruticicola lantzi มักพบอยู่ในรูปแบบบิดรูปตัวยู เป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อกินแครอทรูปแบบ P ที่โดดเด่นของหอยนี้จะเติบโตได้ดีและแอนติบอดี - L-mollusks - จะลดน้ำหนักอย่างรวดเร็ว รองเท้าแตะ ciliate เนื่องจากการจัดเรียงเกลียวของ cilia บนร่างกายของมันจึงเคลื่อนที่ไปในหยดน้ำเช่นเดียวกับโปรโตซัวอื่น ๆ ไปตามเกลียวขดซ้าย Ciliates ที่เจาะเข้าไปในตัวกลางตามแนวเกลียวด้านขวานั้นหาได้ยาก นาร์ซิสซัส, ข้าวบาร์เลย์, ธูปฤาษี ฯลฯ เป็นคนถนัดขวา: ใบของพวกมันพบในรูปแบบ U-helical เท่านั้น (รูปที่ 9) แต่ถั่วถนัดซ้าย: ใบของชั้นแรกมักเป็นรูปตัว L เป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อเปรียบเทียบกับใบ P แล้ว ใบ L จะมีน้ำหนักมากกว่า มีพื้นที่ ปริมาตร ความดันออสโมติกของน้ำนมในเซลล์ และอัตราการเติบโตมากกว่า

ศาสตร์แห่งสมมาตรสามารถเปิดเผยข้อเท็จจริงที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับมนุษย์ได้ ดังที่คุณทราบ โดยเฉลี่ยในโลกนี้มีคนถนัดซ้ายประมาณ 3% (99 ล้านคน) และ 97% ของคนถนัดขวา (3 พันล้าน 201 ล้านคน) จากข้อมูลบางอย่าง ในสหรัฐอเมริกาและในทวีปแอฟริกามีคนถนัดซ้ายมากกว่าตัวอย่างเช่นในสหภาพโซเวียต

เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าศูนย์คำพูดในสมองของคนถนัดขวาจะอยู่ทางด้านซ้าย ในขณะที่คนถนัดซ้ายจะอยู่ทางด้านขวา (ตามแหล่งข้อมูลอื่น ๆ ในทั้งสองซีกโลก) ครึ่งขวาของร่างกายถูกควบคุมโดยซีกซ้าย และซีกซ้ายควบคุมโดยซีกขวา และในกรณีส่วนใหญ่ ซีกขวาและซีกซ้ายจะได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้น อย่างที่คุณทราบในมนุษย์ หัวใจอยู่ด้านซ้าย ตับอยู่ทางด้านขวา แต่สำหรับทุกๆ 7-12,000 คนจะมีคนที่มีอวัยวะภายในทั้งหมดหรือบางส่วนอยู่ในภาพสะท้อนในกระจกนั่นคือในทางกลับกัน

คำถามที่สามคือคำถามเกี่ยวกับคุณสมบัติของรูปแบบ P และ L ตัวอย่างที่ให้ไว้แล้วแสดงให้เห็นชัดเจนว่าในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต คุณสมบัติหลายประการของรูปแบบ P และ L นั้นไม่เหมือนกัน ดังนั้น จากตัวอย่างที่มีหอย ถั่ว และยาปฏิชีวนะ จึงแสดงความแตกต่างทางโภชนาการ อัตราการเจริญเติบโต และการออกฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะในรูปแบบ P และ L

คุณลักษณะของธรรมชาติสิ่งมีชีวิตรูปแบบ P และ L นี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง: ช่วยให้จากมุมมองใหม่ที่สมบูรณ์สามารถแยกแยะสิ่งมีชีวิตออกจากร่างกาย P และ L ทั้งหมดของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตได้อย่างชัดเจนซึ่งในทางเดียว หรืออย่างอื่นมีคุณสมบัติเท่ากัน เช่น จากอนุภาคมูลฐาน

อะไรคือสาเหตุของคุณสมบัติทั้งหมดนี้ของร่างกายที่ไม่สมมาตรของธรรมชาติที่มีชีวิต?

พบว่าโดยการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ Bacillus mycoides บนวุ้นวุ้นด้วยสารประกอบ P และ L (ซูโครส กรดทาร์ทาริก กรดอะมิโน) L-colonies สามารถแปลงเป็น P- และ P- เป็นรูปแบบ L ในบางกรณี การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นในระยะยาว อาจเป็นกรรมพันธุ์ การทดลองเหล่านี้บ่งชี้ว่าสิ่งมีชีวิตในรูปแบบ P หรือ L ภายนอกนั้นขึ้นอยู่กับเมแทบอลิซึมและโมเลกุล P และ L ที่มีส่วนร่วมในการแลกเปลี่ยนนี้

บางครั้งการเปลี่ยนแปลงจากรูปแบบ P- เป็น L และในทางกลับกันเกิดขึ้นโดยปราศจากการแทรกแซงของมนุษย์

นักวิชาการ V.I. Vernadsky ตั้งข้อสังเกตว่าเปลือกของฟอสซิลหอย Fusus antiquus ที่พบในอังกฤษทั้งหมดเป็นแบบถนัดซ้าย ในขณะที่เปลือกหอยสมัยใหม่เป็นแบบถนัดขวา เห็นได้ชัดว่าสาเหตุที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเปลี่ยนไปตามยุคทางธรณีวิทยา

แน่นอนว่าการเปลี่ยนแปลงประเภทของความสมมาตรเมื่อสิ่งมีชีวิตวิวัฒนาการนั้นไม่เพียงเกิดขึ้นกับสิ่งมีชีวิตที่ไม่สมมาตรเท่านั้น ดังนั้น echinoderms บางตัวจึงครั้งหนึ่งเคยมีรูปแบบเคลื่อนที่ได้สมมาตรทั้งสองข้าง จากนั้นพวกเขาก็เปลี่ยนมาใช้ชีวิตแบบอยู่ประจำที่และพัฒนาความสมมาตรในแนวรัศมี (แม้ว่าตัวอ่อนของมันจะยังคงรักษาความสมมาตรทวิภาคีไว้) ในเอคโนเดิร์มบางตัวที่เปลี่ยนมาใช้วิถีชีวิตที่กระฉับกระเฉงเป็นครั้งที่สอง ความสมมาตรในแนวรัศมีก็ถูกแทนที่ด้วยสมมาตรทวิภาคีอีกครั้ง (เม่นที่ผิดปกติ, โฮโลทูเรียน)

จนถึงตอนนี้เราได้พูดถึงเหตุผลที่กำหนดรูปร่างของสิ่งมีชีวิต P- และ L และอวัยวะของพวกมันแล้ว เหตุใดจึงไม่พบแบบฟอร์มเหล่านี้ในปริมาณเท่ากัน ตามกฎแล้ว จะมีรูปแบบ P หรือ L มากกว่า ไม่ทราบสาเหตุของเรื่องนี้ ตามสมมติฐานที่น่าเชื่อถือข้อหนึ่ง สาเหตุอาจเป็นอนุภาคมูลฐานที่ไม่สมมาตร เช่น นิวทริโนทางขวาซึ่งมีอิทธิพลเหนือโลกของเรา เช่นเดียวกับแสงทางขวาซึ่งมีอยู่เสมอในแสงแดดที่กระจายมากเกินไปเล็กน้อย ทั้งหมดนี้ในตอนแรกสามารถสร้างการเกิดขึ้นของโมเลกุลอินทรีย์ที่ไม่สมมาตรในรูปแบบด้านขวาและด้านซ้ายที่ไม่เท่ากัน และจากนั้นนำไปสู่การเกิดขึ้นที่ไม่เท่ากันของสิ่งมีชีวิต P และ L และส่วนต่างๆ ของพวกมัน

นี่เป็นเพียงคำถามบางส่วนเกี่ยวกับชีวสมมาตร - ศาสตร์แห่งกระบวนการสมมาตรและความไม่สมมาตรในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

ความสมมาตรเป็นสัญลักษณ์ของความสมบูรณ์แบบและความสวยงามมาโดยตลอดในภาพประกอบและสุนทรียภาพแบบกรีกคลาสสิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสมมาตรตามธรรมชาติของธรรมชาติเป็นหัวข้อของการศึกษาโดยนักปรัชญา นักดาราศาสตร์ นักคณิตศาสตร์ ศิลปิน สถาปนิก และนักฟิสิกส์ เช่น เลโอนาร์โด ดาวินชี เราเห็นความสมบูรณ์แบบนี้ทุกวินาที แม้ว่าเราจะไม่ได้สังเกตเห็นมันเสมอไปก็ตาม นี่คือตัวอย่างความสมมาตรที่สวยงาม 10 ข้อซึ่งเราเองก็เป็นส่วนหนึ่ง

บรอกโคลีโรมาเนสโก

กะหล่ำปลีประเภทนี้ขึ้นชื่อเรื่องความสมมาตรแบบแฟร็กทัล นี่เป็นรูปแบบที่ซับซ้อนซึ่งวัตถุนั้นถูกสร้างขึ้นในรูปทรงเรขาคณิตเดียวกัน ในกรณีนี้ บรอกโคลีทั้งหมดประกอบด้วยเกลียวลอการิทึมเดียวกัน บรอกโคลี Romanesco ไม่เพียงแต่สวยงามเท่านั้น แต่ยังดีต่อสุขภาพอีกด้วย อุดมไปด้วยแคโรทีนอยด์ วิตามินซี และเค และมีรสชาติคล้ายกับกะหล่ำดอก

รังผึ้ง

เป็นเวลาหลายพันปีที่ผึ้งผลิตรูปหกเหลี่ยมที่มีรูปร่างสมบูรณ์แบบโดยสัญชาตญาณ นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าผึ้งผลิตรวงผึ้งในรูปแบบนี้เพื่อกักเก็บน้ำผึ้งได้มากที่สุดในขณะที่ใช้ไขในปริมาณน้อยที่สุด หลายๆ คนไม่แน่ใจและเชื่อว่านี่คือการก่อตัวตามธรรมชาติ และขี้ผึ้งก็เกิดขึ้นเมื่อผึ้งสร้างบ้าน

ดอกทานตะวัน

ลูกของดวงอาทิตย์เหล่านี้มีความสมมาตรสองรูปแบบในคราวเดียว - สมมาตรแนวรัศมี และสมมาตรเชิงตัวเลขของลำดับฟีโบนักชี ลำดับฟีโบนัชชีจะปรากฏเป็นจำนวนเกลียวจากเมล็ดดอกไม้

เปลือกหอยนอติลุส

ลำดับฟีโบนัชชีตามธรรมชาติอีกลำดับหนึ่งปรากฏในเปลือกของนอติลุส เปลือกของ Nautilus เติบโตเป็น "เกลียว Fibonacci" ในรูปร่างที่ได้สัดส่วน ทำให้ Nautilus ที่อยู่ภายในสามารถรักษารูปร่างเดิมได้ตลอดอายุการใช้งาน

สัตว์

สัตว์ก็เหมือนกับคน มีความสมมาตรทั้งสองด้าน ซึ่งหมายความว่ามีเส้นกึ่งกลางที่สามารถแบ่งออกเป็นสองส่วนที่เหมือนกันได้

ใยแมงมุม

แมงมุมสร้างใยทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ เครือข่ายเว็บประกอบด้วยระดับรัศมีที่มีระยะห่างเท่าๆ กัน ซึ่งแผ่ออกจากศูนย์กลางเป็นเกลียว พันกันด้วยความแข็งแกร่งสูงสุด

วงกลมครอบตัด

วงกลมพืชไม่ได้เกิดขึ้น "ตามธรรมชาติ" เลย แต่เป็นความสมมาตรที่น่าทึ่งซึ่งมนุษย์สามารถทำได้ หลายคนเชื่อว่าวงกลมปริศนาเป็นผลมาจากการมาเยือนของยูเอฟโอ แต่สุดท้ายกลับกลายเป็นว่าสิ่งเหล่านี้เป็นผลงานของมนุษย์ วงกลมพืชแสดงรูปแบบสมมาตรต่างๆ รวมถึงเกลียวฟีโบนัชชีและแฟร็กทัล

เกล็ดหิมะ

คุณจะต้องใช้กล้องจุลทรรศน์อย่างแน่นอนเพื่อดูความสมมาตรในแนวรัศมีที่สวยงามในคริสตัลหกด้านขนาดเล็กเหล่านี้ ความสมมาตรนี้เกิดขึ้นจากกระบวนการตกผลึกในโมเลกุลของน้ำที่ก่อตัวเป็นเกล็ดหิมะ เมื่อโมเลกุลของน้ำแข็งตัวจะก่อให้เกิดพันธะไฮโดรเจนที่มีรูปร่างหกเหลี่ยม

ทางช้างเผือก

โลกไม่ใช่สถานที่เดียวที่ยึดหลักสมมาตรและคณิตศาสตร์ตามธรรมชาติ กาแล็กซีทางช้างเผือกเป็นตัวอย่างที่โดดเด่นของสมมาตรกระจก และประกอบด้วยแขนหลักสองแขนที่เรียกว่าเซอุสและโล่เซนทอรี แขนแต่ละข้างมีวงก้นหอยลอการิทึม คล้ายกับเปลือกของหอยโข่ง โดยมีลำดับฟีโบนัชชีที่เริ่มต้นที่ใจกลางกาแลคซีและขยายตัว

ความสมมาตรทางจันทรคติ-แสงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่กว่าดวงจันทร์มาก ซึ่งจริงๆ แล้วใหญ่กว่าสี่ร้อยเท่า อย่างไรก็ตาม ปรากฏการณ์สุริยุปราคาจะเกิดขึ้นทุกๆ ห้าปี เมื่อจานดวงจันทร์บังแสงอาทิตย์จนหมด ความสมมาตรเกิดขึ้นเนื่องจากดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลกมากกว่าดวงจันทร์ถึงสี่ร้อยเท่า

อันที่จริงความสมมาตรนั้นมีอยู่ในธรรมชาติอยู่แล้ว ความสมบูรณ์แบบทางคณิตศาสตร์และลอการิทึมสร้างความสวยงามรอบตัวและภายในตัวเรา

สมมาตร (กรีกโบราณ συμμετρία - สมมาตร) คือการรักษาคุณสมบัติของการจัดเรียงองค์ประกอบของร่างที่สัมพันธ์กับจุดศูนย์กลางหรือแกนของสมมาตรในสถานะที่ไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการเปลี่ยนแปลงใด ๆ

คำว่า "สมมาตร" คุ้นเคยกับเรามาตั้งแต่เด็ก เมื่อมองในกระจก เราเห็นใบหน้าครึ่งหนึ่งที่สมมาตร เมื่อมองที่ฝ่ามือ เราก็เห็นวัตถุที่สมมาตรเหมือนกระจกด้วย เมื่อถือดอกคาโมมายล์ไว้ในมือ เรามั่นใจว่าการหมุนมันไปรอบๆ ก้านจะทำให้เราสามารถจัดตำแหน่งส่วนต่างๆ ของดอกไม้ได้ นี่คือสมมาตรประเภทอื่น: การหมุน ความสมมาตรมีหลายประเภท แต่ทั้งหมดนั้นมักจะปฏิบัติตามกฎทั่วไปข้อเดียว: ด้วยการเปลี่ยนแปลงบางอย่างวัตถุสมมาตรจะรวมเข้ากับตัวมันเองอย่างสม่ำเสมอ

ธรรมชาติไม่ยอมรับความสมมาตรที่แน่นอน . มีการเบี่ยงเบนเล็กน้อยอย่างน้อยที่สุดเสมอ ดังนั้นแขน ขา ตา และหูของเราจึงไม่เหมือนกันโดยสิ้นเชิงถึงแม้จะคล้ายกันมากก็ตาม และอื่นๆ สำหรับแต่ละวัตถุ ธรรมชาติไม่ได้ถูกสร้างขึ้นตามหลักการของความสม่ำเสมอ แต่ตามหลักการของความสม่ำเสมอและสัดส่วน ความเป็นสัดส่วนซึ่งเป็นความหมายโบราณของคำว่า "สมมาตร" นักปรัชญาสมัยโบราณถือว่าความสมมาตรและเป็นแก่นแท้ของความงาม สถาปนิก ศิลปิน และนักดนตรีรู้จักและใช้กฎแห่งความสมมาตรมาตั้งแต่สมัยโบราณ และในขณะเดียวกันการละเมิดกฎหมายเหล่านี้เล็กน้อยอาจทำให้วัตถุมีเสน่ห์เฉพาะตัวและมีเสน่ห์เวทย์มนตร์อย่างแท้จริง ดังนั้นจึงเป็นความไม่สมดุลเล็กน้อยที่นักประวัติศาสตร์ศิลปะบางคนอธิบายความงามและเสน่ห์ของรอยยิ้มลึกลับของโมนาลิซ่าโดยเลโอนาร์โดดาวินชี

ความสมมาตรสร้างความกลมกลืนซึ่งสมองของเรามองว่าเป็นคุณลักษณะที่จำเป็นของความงาม ซึ่งหมายความว่าแม้แต่จิตสำนึกของเราก็ยังดำเนินชีวิตตามกฎของโลกสมมาตร

จากข้อมูลของ Weyl วัตถุจะถูกเรียกว่าสมมาตรหากเป็นไปได้ที่จะดำเนินการบางอย่างกับวัตถุนั้น ซึ่งส่งผลให้เกิดสถานะเริ่มต้น

ความสมมาตรในชีววิทยาคือการจัดเรียงส่วนต่างๆ ของร่างกายหรือรูปแบบของสิ่งมีชีวิตที่คล้ายคลึงกัน (เหมือนกัน) เป็นประจำ ซึ่งเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่สัมพันธ์กับศูนย์กลางหรือแกนของสมมาตร

ความสมมาตรในธรรมชาติ

วัตถุและปรากฏการณ์ของธรรมชาติที่มีชีวิตมีความสมมาตร ช่วยให้สิ่งมีชีวิตปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้ดีขึ้นและอยู่รอดได้

ในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่มีความสมมาตรหลายประเภท (รูปร่าง ความคล้ายคลึง สถานที่สัมพันธ์กัน) นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างทางกายวิภาคต่างกันสามารถมีความสมมาตรภายนอกแบบเดียวกันได้

ความสมมาตรภายนอกสามารถทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการจำแนกประเภทของสิ่งมีชีวิต (ทรงกลม, รัศมี, แนวแกน ฯลฯ ) จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำจะมีรูปร่างสมมาตรที่เด่นชัด

ชาวพีทาโกรัสดึงความสนใจไปที่ปรากฏการณ์แห่งความสมมาตรในธรรมชาติที่มีชีวิตย้อนกลับไปในสมัยกรีกโบราณ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาหลักคำสอนเรื่องความสามัคคี (ศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช) ในศตวรรษที่ 19 มีผลงานเดี่ยวๆ ปรากฏขึ้นเกี่ยวกับความสมมาตรในโลกของพืชและสัตว์

ในศตวรรษที่ 20 ด้วยความพยายามของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย - V. Beklemishev, V. Vernadsky, V. Alpatov, G. Gause - ทิศทางใหม่ในการศึกษาความสมมาตรได้ถูกสร้างขึ้น - ชีวสมมาตรซึ่งโดยการศึกษาความสมมาตรของโครงสร้างทางชีววิทยาที่ ระดับโมเลกุลและซูปราโมเลกุลช่วยให้เราสามารถกำหนดตัวเลือกสมมาตรที่เป็นไปได้ล่วงหน้าในวัตถุทางชีววิทยา อธิบายรูปแบบภายนอกและโครงสร้างภายในของสิ่งมีชีวิตใด ๆ อย่างเคร่งครัด

ความสมมาตรในพืช

โครงสร้างเฉพาะของพืชและสัตว์นั้นถูกกำหนดโดยลักษณะของแหล่งที่อยู่อาศัยที่พวกมันปรับตัวและลักษณะของวิถีชีวิตของพวกเขา

พืชมีลักษณะสมมาตรของกรวยซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนในต้นไม้ทุกต้น ต้นไม้ชนิดใดก็ตามมีฐานและยอด มี "ยอด" และ "ล่าง" ที่ทำหน้าที่ต่างกัน ความสำคัญของความแตกต่างระหว่างส่วนบนและส่วนล่างตลอดจนทิศทางของแรงโน้มถ่วงเป็นตัวกำหนดการวางแนวในแนวตั้งของแกนหมุนของ "กรวยไม้" และระนาบสมมาตร ต้นไม้ดูดซับความชื้นและสารอาหารจากดินผ่านระบบรากซึ่งอยู่ด้านล่างและมงกุฎทำหน้าที่สำคัญที่เหลืออยู่นั่นคือที่ด้านบน ดังนั้นทิศทาง “ขึ้น” และ “ลง” ของต้นไม้จึงแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ และทิศทางในระนาบที่ตั้งฉากกับแนวตั้งแทบจะแยกไม่ออกจากต้นไม้ ในทุกทิศทาง อากาศ แสงสว่าง และความชื้นเข้าไปในต้นไม้ในปริมาณที่เท่ากัน เป็นผลให้แกนหมุนแนวตั้งและระนาบแนวตั้งสมมาตรปรากฏขึ้น

ไม้ดอกส่วนใหญ่มีความสมมาตรในแนวรัศมีและทวิภาคี ดอกไม้ถือว่าสมมาตรเมื่อแต่ละดอกประกอบด้วยส่วนต่างๆ เท่ากัน ดอกไม้ที่มีส่วนคู่กันถือเป็นดอกไม้ที่มีความสมมาตรสองเท่า เป็นต้น สมมาตรสามเท่าเป็นเรื่องปกติสำหรับใบเลี้ยงเดี่ยว ในขณะที่สมมาตรห้าเท่าเป็นเรื่องปกติสำหรับใบเลี้ยงคู่

ใบไม้มีลักษณะสมมาตรเหมือนกระจก ความสมมาตรแบบเดียวกันนี้ยังพบได้ในดอกไม้ แต่ในความสมมาตรของกระจกมักจะปรากฏขึ้นร่วมกับสมมาตรแบบหมุน นอกจากนี้ยังมีกรณีของความสมมาตรเป็นรูปเป็นร่างอยู่บ่อยครั้ง (กิ่งอะคาเซีย, ต้นโรวัน) เป็นที่น่าสนใจว่าในโลกดอกไม้ที่พบมากที่สุดคือสมมาตรในการหมุนของลำดับที่ 5 ซึ่งเป็นไปไม่ได้โดยพื้นฐานในโครงสร้างเป็นระยะของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต นักวิชาการ N. Belov อธิบายข้อเท็จจริงนี้โดยข้อเท็จจริงที่ว่าแกนลำดับที่ 5 เป็นเครื่องมือชนิดหนึ่งในการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ "การประกันภัยต่อการกลายเป็นหิน การตกผลึก ขั้นตอนแรกคือการจับพวกมันด้วยตะแกรง" แท้จริงแล้วสิ่งมีชีวิตไม่มีโครงสร้างผลึกในแง่ที่ว่าแม้แต่อวัยวะแต่ละส่วนก็ไม่มีตาข่ายเชิงพื้นที่ อย่างไรก็ตาม โครงสร้างที่ได้รับคำสั่งนั้นมีการแสดงอย่างกว้างขวางมาก

ความสมมาตรในสัตว์

ความสมมาตรในสัตว์หมายถึงความสอดคล้องกันของขนาด รูปร่าง และโครงร่าง ตลอดจนการจัดวางส่วนต่างๆ ของร่างกายที่สัมพันธ์กันซึ่งอยู่ฝั่งตรงข้ามของเส้นแบ่ง

ความสมมาตรของทรงกลมเกิดขึ้นในเรดิโอลาเรียนและปลาซันฟิช ซึ่งลำตัวมีรูปร่างเป็นทรงกลม และชิ้นส่วนต่างๆ กระจายอยู่รอบศูนย์กลางของทรงกลมและยื่นออกมาจากนั้น สิ่งมีชีวิตดังกล่าวไม่มีส่วนหน้าหรือส่วนหลังหรือด้านข้างของร่างกาย ระนาบใด ๆ ที่ลากผ่านศูนย์กลางจะแบ่งสัตว์ออกเป็นซีกเท่า ๆ กัน

ด้วยความสมมาตรในแนวรัศมีหรือแนวรัศมี ร่างกายจะมีรูปร่างเป็นทรงกระบอกสั้นหรือยาวหรือภาชนะที่มีแกนกลาง ซึ่งส่วนต่างๆ ของร่างกายยื่นออกไปในแนวรัศมี เหล่านี้คือซีเลนเตอเรต เอไคโนเดิร์ม และปลาดาว

ด้วยความสมมาตรของกระจก จะมีแกนสมมาตรสามแกน แต่มีด้านสมมาตรเพียงคู่เดียว เพราะอีกสองข้าง - หน้าท้องและหลัง - ไม่เหมือนกัน ความสมมาตรประเภทนี้เป็นลักษณะของสัตว์ส่วนใหญ่ รวมถึงแมลง ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

แมลง ปลา นก และสัตว์ต่างๆ มีลักษณะเฉพาะคือความแตกต่างระหว่างทิศทาง "ไปข้างหน้า" และ "ถอยหลัง" ซึ่งเข้ากันไม่ได้กับสมมาตรในการหมุน Tyanitolkai มหัศจรรย์ที่ประดิษฐ์ขึ้นในเทพนิยายชื่อดังเกี่ยวกับ Doctor Aibolit ดูเหมือนจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่งอย่างยิ่งเนื่องจากครึ่งหน้าและหลังของมันมีความสมมาตร ทิศทางการเคลื่อนที่เป็นทิศทางที่เลือกโดยพื้นฐาน โดยที่แมลง ปลา นก สัตว์ใดๆ ไม่มีความสมมาตร สัตว์ย่อมวิ่งไปหาอาหารในทางนี้ และหนีจากผู้ไล่ตามไปทางเดียวกัน

นอกจากทิศทางการเคลื่อนที่แล้ว ความสมมาตรของสิ่งมีชีวิตยังถูกกำหนดโดยทิศทางอื่น - ทิศทางของแรงโน้มถ่วง ทั้งสองทิศทางมีความสำคัญ พวกเขากำหนดระนาบความสมมาตรของสิ่งมีชีวิต

สมมาตรทวิภาคี (กระจก) เป็นลักษณะสมมาตรของตัวแทนของสัตว์โลก ความสมมาตรนี้มองเห็นได้ชัดเจนในผีเสื้อ ความสมมาตรของซ้ายและขวาปรากฏที่นี่ด้วยความเข้มงวดเกือบทางคณิตศาสตร์ เราสามารถพูดได้ว่าสัตว์ทุกชนิด (เช่นเดียวกับแมลง ปลา นก) ประกอบด้วยเอแนนทิโอมอร์ฟสองตัว - ครึ่งทางขวาและซ้าย Enantiomorphs ยังเป็นชิ้นส่วนที่จับคู่กัน โดยส่วนหนึ่งตกลงไปทางด้านขวาและอีกส่วนหนึ่งตกลงไปที่ครึ่งซ้ายของร่างกายสัตว์ ดังนั้น enantiomorphs จึงเป็นหูขวาและซ้าย, ตาขวาและซ้าย, เขาขวาและซ้าย ฯลฯ

ความสมมาตรในมนุษย์

ร่างกายมนุษย์มีความสมมาตรทวิภาคี (รูปลักษณ์ภายนอกและโครงสร้างโครงกระดูก) ความสมมาตรนี้เป็นที่มาของความชื่นชมด้านสุนทรียภาพหลักของเราต่อร่างกายมนุษย์ที่มีสัดส่วนที่ดีมาโดยตลอด ร่างกายมนุษย์ถูกสร้างขึ้นบนหลักการสมมาตรทวิภาคี

พวกเราส่วนใหญ่มองว่าสมองเป็นโครงสร้างเดียว แต่ในความเป็นจริง สมองแบ่งออกเป็นสองซีก สองส่วนนี้ - ซีกโลกทั้งสอง - พอดีกันอย่างแน่นหนา เพื่อให้สอดคล้องกับความสมมาตรทั่วไปของร่างกายมนุษย์ แต่ละซีกโลกจึงแทบจะเป็นภาพสะท้อนในกระจกของอีกซีกโลกหนึ่ง

การควบคุมการเคลื่อนไหวพื้นฐานของร่างกายมนุษย์และการทำงานของประสาทสัมผัสนั้นมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างสมองซีกโลกทั้งสอง ซีกซ้ายควบคุมสมองซีกขวา และซีกขวาควบคุมซีกซ้าย

ความสมมาตรทางกายภาพของร่างกายและสมองไม่ได้หมายความว่าซีกขวาและซีกซ้ายเท่ากันทุกประการ การใส่ใจกับการกระทำของมือของเราก็เพียงพอแล้วเพื่อดูสัญญาณเริ่มต้นของความสมมาตรเชิงฟังก์ชัน น้อยคนนักที่จะใช้มือทั้งสองข้างเท่ากัน ส่วนใหญ่มีมือเป็นผู้นำ

ประเภทของความสมมาตรในสัตว์

1.ภาคกลาง

2. แนวแกน (กระจก)

3. รัศมี

4. ทวิภาคี

5. คานคู่

6. ก้าวหน้า (metamerism)

7. การแปลแบบหมุนเวียน

ประเภทของความสมมาตร

สมมาตรที่รู้จักมีเพียงสองประเภทหลักเท่านั้น - การหมุนและการแปล นอกจากนี้ยังมีการปรับเปลี่ยนจากการรวมกันของสมมาตรหลักทั้งสองประเภทนี้ - สมมาตรแบบหมุน - แปล

สมมาตรแบบหมุน สิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีความสมมาตรในการหมุน สำหรับความสมมาตรในการหมุน แอนติเมอร์เป็นองค์ประกอบลักษณะเฉพาะที่สำคัญ สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าเมื่อหมุนไปในระดับใดก็ตาม รูปทรงของร่างกายจะตรงกับตำแหน่งเดิม ระดับความบังเอิญของรูปร่างขั้นต่ำคือเมื่อลูกบอลหมุนรอบจุดศูนย์กลางสมมาตร ระดับการหมุนสูงสุดคือ 360 0 เมื่อหมุนตามจำนวนนี้รูปทรงของร่างกายจะตรงกัน หากวัตถุหมุนรอบจุดศูนย์กลางสมมาตร ก็จะสามารถดึงแกนและระนาบสมมาตรจำนวนมากผ่านจุดศูนย์กลางสมมาตรได้ ถ้าวัตถุหมุนรอบแกนเฮเทอโรโพลาร์หนึ่งแกน จะสามารถวาดระนาบได้มากเท่าที่มีแอนติเมียร์ในร่างกายที่กำหนดผ่านแกนนี้ ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขนี้เราพูดถึงสมมาตรแบบหมุนของลำดับที่แน่นอน ตัวอย่างเช่น ปะการังหกแฉกจะมีสมมาตรในการหมุนลำดับที่หก ซีเทโนฟอร์มีระนาบสมมาตรสองระนาบ และมีสมมาตรลำดับที่สอง ความสมมาตรของซีเทโนฟอร์สเรียกอีกอย่างว่าไบเรเดียล ท้ายที่สุด หากสิ่งมีชีวิตมีระนาบสมมาตรเพียงระนาบเดียวและมีแอนติเมียร์สองตัว ดังนั้นสมมาตรดังกล่าวจึงเรียกว่าทวิภาคีหรือทวิภาคี เข็มบางจะขยายออกไปในลักษณะรัศมี ช่วยให้โปรโตซัว "ลอย" อยู่ในแถบน้ำ ตัวแทนอื่น ๆ ของโปรโตซัวก็มีทรงกลม - รังสี (เรดิโอลาเรีย) และซันฟิชด้วยกระบวนการรูปรังสี - เทียมเทียม

สมมาตรการแปล สำหรับความสมมาตรในการแปล องค์ประกอบลักษณะคือ metamers (meta - ต่อจากกัน; mer - ส่วน) ในกรณีนี้ ส่วนต่างๆ ของร่างกายไม่ได้อยู่ตรงข้ามกัน แต่จะเรียงกันตามลำดับตามแนวแกนหลักของลำตัว

การเปลี่ยนแปลง – รูปแบบหนึ่งของความสมมาตรเชิงการแปล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเด่นชัดใน annelids ซึ่งลำตัวยาวประกอบด้วยส่วนที่เหมือนกันเกือบทั้งหมดจำนวนมาก กรณีของการแบ่งส่วนนี้เรียกว่าโฮโมโนมิกส์ ในสัตว์ขาปล้อง จำนวนปล้องอาจค่อนข้างน้อย แต่แต่ละปล้องจะแตกต่างจากเพื่อนบ้านเล็กน้อยทั้งในด้านรูปร่างหรือส่วนต่อ (ส่วนอกที่มีขาหรือปีก ส่วนท้อง) การแบ่งส่วนนี้เรียกว่าต่างกัน

สมมาตรแบบหมุน-แปล . ความสมมาตรประเภทนี้มีการกระจายอย่างจำกัดในอาณาจักรสัตว์ ความสมมาตรนี้มีลักษณะเฉพาะคือเมื่อหมุนมุมใดมุมหนึ่งส่วนหนึ่งของร่างกายจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเล็กน้อยและแต่ละส่วนต่อมาจะเพิ่มขนาดลอการิทึมตามจำนวนที่กำหนด ดังนั้นการกระทำของการหมุนและการเคลื่อนที่ของการแปลจึงถูกรวมเข้าด้วยกัน ตัวอย่างคือเปลือกห้องก้นหอยของ foraminifera เช่นเดียวกับเปลือกห้องก้นหอยของเซฟาโลพอดบางชนิด ด้วยเงื่อนไขบางประการ เปลือกหอยก้นหอยแบบไม่มีลำกล้องก็สามารถรวมอยู่ในกลุ่มนี้ได้

ความสมมาตรของกระจก

หากคุณยืนอยู่ตรงกลางอาคารและทางด้านซ้ายมีจำนวนชั้น เสา หน้าต่างเท่ากับทางด้านขวาของคุณ แสดงว่าอาคารมีความสมมาตร หากเป็นไปได้ที่จะโค้งงอไปตามแกนกลาง ทั้งสองซีกของบ้านจะตรงกันเมื่อวางทับ สมมาตรนี้เรียกว่าสมมาตรกระจก ความสมมาตรประเภทนี้ได้รับความนิยมอย่างมากในอาณาจักรสัตว์โดยมนุษย์เองก็ได้รับการปรับแต่งตามหลักการของมัน

แกนสมมาตรคือแกนหมุน ในกรณีนี้ สัตว์ต่างๆ มักจะขาดจุดศูนย์กลางของความสมมาตร จากนั้นการหมุนจะเกิดขึ้นได้เฉพาะรอบแกนเท่านั้น ในกรณีนี้ แกนส่วนใหญ่มักมีขั้วที่มีคุณภาพต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในซีเลนเตอเรต ไฮดรา หรือดอกไม้ทะเล ปากจะตั้งอยู่บนเสาด้านหนึ่ง และด้านที่สัตว์ที่ไม่เคลื่อนไหวเหล่านี้ติดอยู่กับสารตั้งต้นจะอยู่ที่อีกด้านหนึ่ง แกนสมมาตรอาจตรงกับลักษณะทางสัณฐานวิทยากับแกนหน้าไปหลังของร่างกาย

ด้วยความสมมาตรของกระจก ด้านขวาและด้านซ้ายของวัตถุจะเปลี่ยนไป

ระนาบสมมาตรคือระนาบที่ผ่านแกนสมมาตร ประจวบกับมันและตัดลำตัวออกเป็นกระจกสองซีก แบ่งครึ่งเหล่านี้ซึ่งอยู่ตรงข้ามกันเรียกว่าแอนติเมอร์ (ต่อต้าน - ต่อ; เมอร์ - ส่วน) ตัวอย่างเช่น ในไฮดรา ระนาบแห่งความสมมาตรต้องผ่านช่องปากและผ่านฝ่าเท้า แอนติเมียร์ของซีกตรงข้ามควรมีหนวดจำนวนเท่ากันอยู่รอบปากของไฮดรา ไฮดราสามารถมีระนาบสมมาตรได้หลายระนาบ ซึ่งจำนวนจะเป็นจำนวนเท่าของจำนวนหนวด ในดอกไม้ทะเลที่มีหนวดจำนวนมาก สามารถวาดระนาบสมมาตรได้หลายระนาบ สำหรับแมงกะพรุนที่มีหนวดสี่หนวดบนกระดิ่ง จำนวนระนาบสมมาตรจะถูกจำกัดอยู่ที่ผลคูณของสี่ Ctenophores มีระนาบสมมาตรเพียงสองระนาบ - คอหอยและหนวด ในที่สุด สิ่งมีชีวิตที่สมมาตรทั้งสองข้างจะมีระนาบเดียวและมีแอนติเมียร์กระจกเพียงสองอันเท่านั้น - ด้านขวาและด้านซ้ายของสัตว์ตามลำดับ

การเปลี่ยนจากรัศมีหรือแนวรัศมีไปเป็นสมมาตรทวิภาคีหรือทวิภาคีนั้นสัมพันธ์กับการเปลี่ยนจากวิถีชีวิตที่อยู่ประจำไปสู่การเคลื่อนไหวที่กระตือรือร้นในสิ่งแวดล้อม สำหรับรูปแบบนั่ง ความสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมจะเท่ากันในทุกทิศทาง: ความสมมาตรในแนวรัศมีสอดคล้องกับไลฟ์สไตล์นี้ทุกประการ ในสัตว์ที่เคลื่อนไหวอย่างแข็งขัน ส่วนหน้าของร่างกายจะมีความไม่เท่ากันทางชีวภาพกับส่วนที่เหลือของร่างกาย หัวจะถูกสร้างขึ้น และด้านขวาและด้านซ้ายของร่างกายจะแยกแยะได้ ด้วยเหตุนี้ ความสมมาตรในแนวรัศมีจึงหายไป และสามารถดึงระนาบสมมาตรเพียงระนาบเดียวผ่านร่างกายของสัตว์ โดยแบ่งร่างกายออกเป็นด้านขวาและด้านซ้าย ความสมมาตรทวิภาคีหมายความว่าด้านหนึ่งของลำตัวสัตว์เป็นภาพสะท้อนในกระจกของอีกด้านหนึ่ง องค์กรประเภทนี้เป็นลักษณะของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่ โดยเฉพาะแอนเนลิดและสัตว์ขาปล้อง - สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง, แมง, แมลง, ผีเสื้อ; สำหรับสัตว์มีกระดูกสันหลัง - ปลา นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ความสมมาตรทวิภาคีปรากฏขึ้นครั้งแรกในพยาธิตัวกลม ซึ่งปลายด้านหน้าและด้านหลังของร่างกายแตกต่างกัน

ใน annelids และสัตว์ขาปล้องนั้น metamerism ก็ถูกสังเกตเช่นกัน - หนึ่งในรูปแบบของความสมมาตรในการแปลเมื่อส่วนต่าง ๆ ของร่างกายตั้งอยู่ตามลำดับทีละส่วนตามแนวแกนหลักของร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเด่นชัดใน annelids (ไส้เดือน) Annelids ได้ชื่อมาจากการที่ร่างกายประกอบด้วยวงแหวนหรือส่วนต่างๆ กัน ทั้งอวัยวะภายในและผนังร่างกายถูกแบ่งส่วน ดังนั้นสัตว์จึงประกอบด้วยหน่วยที่คล้ายกันประมาณหนึ่งร้อยหน่วย - metameres ซึ่งแต่ละหน่วยมีอวัยวะหนึ่งหรือคู่ของแต่ละระบบ ส่วนจะถูกแยกออกจากกันโดยพาร์ติชันตามขวาง ในไส้เดือนดินเกือบทุกปล้องจะคล้ายกัน Annelids รวมถึง polychaetes ซึ่งเป็นรูปแบบทางทะเลที่ว่ายน้ำอย่างอิสระและขุดลงไปในทราย แต่ละส่วนของร่างกายมีส่วนที่ยื่นออกมาด้านข้างคู่หนึ่งซึ่งมีขนแปรงหนาแน่น สัตว์ขาปล้องได้ชื่อมาจากอวัยวะคู่ที่มีลักษณะเป็นข้อต่อ (เช่น อวัยวะว่ายน้ำ แขนขาที่เดินได้ และปาก) ทั้งหมดนี้มีลักษณะเป็นลำตัวที่แบ่งเป็นส่วน สัตว์ขาปล้องแต่ละตัวมีจำนวนปล้องที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงตลอดชีวิต ความสมมาตรของกระจกมองเห็นได้ชัดเจนในผีเสื้อ ความสมมาตรของซ้ายและขวาปรากฏที่นี่ด้วยความเข้มงวดเกือบทางคณิตศาสตร์ เราสามารถพูดได้ว่าสัตว์ แมลง ปลา นกทุกชนิดประกอบด้วยเอแนนทิโอมอร์ฟสองตัว - ครึ่งขวาและซ้าย ดังนั้น enantiomorphs จึงเป็นหูขวาและซ้าย, ตาขวาและซ้าย, เขาขวาและซ้าย ฯลฯ

สมมาตรเรเดียล

สมมาตรแนวรัศมีเป็นรูปแบบหนึ่งของความสมมาตรที่วัตถุ (หรือรูปร่าง) เกิดขึ้นพร้อมกันเมื่อวัตถุหมุนรอบจุดหรือเส้นเฉพาะ บ่อยครั้งที่จุดนี้เกิดขึ้นพร้อมกับศูนย์กลางของสมมาตรของวัตถุ นั่นคือจุดที่แกนสมมาตรทวิภาคีจำนวนอนันต์ตัดกัน

ในทางชีววิทยา ว่ากันว่าสมมาตรตามแนวรัศมีเกิดขึ้นเมื่อแกนสมมาตรตั้งแต่หนึ่งแกนขึ้นไปผ่านสิ่งมีชีวิตสามมิติ นอกจากนี้ สัตว์ที่มีสมมาตรตามแนวรัศมีอาจไม่มีระนาบสมมาตร ดังนั้น Velella siphonophore จึงมีแกนสมมาตรลำดับที่สอง และไม่มีระนาบสมมาตร

โดยปกติแล้วระนาบสมมาตรตั้งแต่สองระนาบขึ้นไปจะผ่านแกนสมมาตร ระนาบเหล่านี้ตัดกันเป็นเส้นตรง - แกนสมมาตร หากสัตว์หมุนรอบแกนนี้ในระดับหนึ่ง สัตว์นั้นก็จะปรากฏบนตัวมันเอง (ตรงกับตัวมันเอง)
อาจมีแกนสมมาตรได้หลายแกน (สมมาตรโพลีแอกซอน) หรือแกนเดียว (สมมาตรโมแนกซอน) ความสมมาตรแบบโพลิแอกโซนัลเป็นเรื่องปกติในหมู่ผู้ประท้วง (เช่น เรดิโอลาเรียน)

ตามกฎแล้วในสัตว์หลายเซลล์ปลายทั้งสอง (ขั้ว) ของแกนสมมาตรเดียวนั้นไม่เท่ากัน (เช่นในแมงกะพรุนปากจะอยู่บนเสาเดียว (ปาก) และปลายกระดิ่งอยู่ตรงกันข้าม ขั้ว (บน) ความสมมาตรดังกล่าว (ตัวแปรหนึ่งของสมมาตรแนวรัศมี) ในกายวิภาคเปรียบเทียบเรียกว่า uniaxial-heteropole ในการฉายภาพสองมิติ ความสมมาตรในแนวรัศมีสามารถคงไว้ได้หากแกนของสมมาตรตั้งฉากกับระนาบการฉายภาพ ในด้านอื่น ๆ กล่าวคือ การรักษาความสมมาตรของรัศมีขึ้นอยู่กับมุมมอง
ความสมมาตรแบบเรเดียลเป็นลักษณะเฉพาะของสัตว์กินพืชหลายชนิด เช่นเดียวกับเอคโนเดิร์มส่วนใหญ่ ในหมู่พวกเขามีสิ่งที่เรียกว่าเพนตาสมมาตรซึ่งมีพื้นฐานมาจากระนาบสมมาตรห้าระนาบ ใน echinoderms ความสมมาตรของรัศมีเป็นเรื่องรอง: ตัวอ่อนของพวกมันมีความสมมาตรทั้งสองข้าง และในสัตว์ที่โตเต็มวัย ความสมมาตรของรัศมีภายนอกจะถูกทำลายเมื่อมีแผ่นมาเดรพอร์

นอกจากสมมาตรในแนวรัศมีทั่วไปแล้ว ยังมีสมมาตรในแนวรัศมีแบบสองแนว (เช่น ระนาบสมมาตรสองระนาบในซีเทโนฟอร์) หากมีระนาบสมมาตรเพียงระนาบเดียว สมมาตรนั้นจะเป็นแบบทวิภาคี (คนที่สมมาตรทั้งสองข้างจะมีสมมาตรเช่นนั้น)

ในไม้ดอกมักพบดอกไม้ที่สมมาตรตามแนวรัศมี: ระนาบสมมาตร 3 ระนาบ (กบเวิร์ต), ระนาบสมมาตร 4 ระนาบ (ตั้งตรงแบบซินเคอฟอยล์), ระนาบสมมาตร 5 ระนาบ (ดอกไม้ชนิดหนึ่ง), ระนาบสมมาตร 6 ระนาบ (โคลชิคัม) ดอกไม้ที่มีความสมมาตรในแนวรัศมีเรียกว่าแอกติโนมอร์ฟิก ดอกไม้ที่มีสมมาตรทวิภาคีเรียกว่าไซโกมอร์ฟิก

หากสภาพแวดล้อมรอบตัวสัตว์มีความเป็นเนื้อเดียวกันไม่มากก็น้อยในทุกด้าน และสัตว์นั้นสัมผัสกับสัตว์ทุกส่วนเท่า ๆ กัน รูปร่างของร่างกายมักจะเป็นทรงกลม และส่วนที่ซ้ำกันนั้นจะอยู่ในทิศทางแนวรัศมี เรดิโอลาเรี่ยนจำนวนมากที่เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เรียกว่าแพลงก์ตอนมีลักษณะเป็นทรงกลม กล่าวคือ กลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่ลอยอยู่ในเสาน้ำและไม่สามารถว่ายน้ำได้ ห้องทรงกลมประกอบด้วยตัวแทนแพลงก์ตอนบางส่วนของ foraminifera (โปรโตซัว, ชาวทะเล, อะมีบาอัณฑะในทะเล) Foraminifera ถูกห่อหุ้มอยู่ในเปลือกหอยที่มีรูปร่างแปลกประหลาดหลากหลาย ตัวปลาซันฟิชทรงกลมจะส่ง pseudopodia ที่บางและมีลักษณะคล้ายด้ายเรียงกันเป็นรัศมีไปทุกทิศทาง ร่างกายไม่มีโครงกระดูกแร่ ความสมมาตรประเภทนี้เรียกว่าสมมูลเนื่องจากมีลักษณะของแกนสมมาตรที่เหมือนกันหลายแกน

ชนิดที่เท่าเทียมกันและโพลีสมมาตรมักพบในสัตว์ที่มีการจัดระเบียบต่ำและมีความแตกต่างไม่ดี หากมีอวัยวะที่เหมือนกัน 4 ชิ้นรอบแกนตามยาว สมมาตรในแนวรัศมีในกรณีนี้เรียกว่าสมมาตรสี่รังสี หากมีอวัยวะดังกล่าวหกอวัยวะ ลำดับความสมมาตรจะเป็นหกเรย์ เป็นต้น เนื่องจากจำนวนอวัยวะดังกล่าวมีจำกัด (มักมี 2,4,8 หรือพหุคูณของ 6) จึงสามารถวาดระนาบสมมาตรหลายๆ ระนาบได้เสมอ ซึ่งสอดคล้องกับจำนวนอวัยวะเหล่านี้ เครื่องบินแบ่งร่างกายของสัตว์ออกเป็นส่วนเท่า ๆ กันด้วยอวัยวะที่ทำซ้ำ นี่คือความแตกต่างระหว่างสมมาตรแนวรัศมีและประเภทโพลีสมมาตร สมมาตรเรเดียลเป็นลักษณะของรูปแบบที่อยู่ประจำและรูปแบบที่แนบมา ความสำคัญทางนิเวศวิทยาของความสมมาตรในแนวรัศมีนั้นชัดเจน กล่าวคือ สัตว์นั่งถูกล้อมรอบทุกด้านด้วยสภาพแวดล้อมเดียวกัน และจะต้องสร้างความสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมนี้โดยใช้อวัยวะที่เหมือนกันซึ่งทำซ้ำในทิศทางแนวรัศมี เป็นวิถีชีวิตแบบอยู่ประจำที่ซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนาความสมมาตรที่สดใส

สมมาตรแบบหมุน

สมมาตรแบบหมุนนั้น "เป็นที่นิยม" ในโลกของพืช ถือดอกคาโมมายล์ไว้ในมือ การรวมกันของส่วนต่างๆ ของดอกไม้จะเกิดขึ้นหากหมุนรอบก้าน

บ่อยครั้งที่พืชและสัตว์ยืมรูปแบบภายนอกจากกันและกัน ดาวทะเลที่มีวิถีชีวิตแบบพืชผักมีความสมมาตรในการหมุน และใบของมันก็เหมือนกระจก

พืชที่ถูกกักขังอยู่ในสถานที่ถาวรจะแยกแยะความแตกต่างได้อย่างชัดเจนเฉพาะด้านบนและด้านล่าง และทิศทางอื่นๆ ทั้งหมดจะเหมือนกันไม่มากก็น้อย โดยธรรมชาติแล้วรูปลักษณ์ของมันจะขึ้นอยู่กับความสมมาตรในการหมุน สำหรับสัตว์ สิ่งอยู่ข้างหน้าและสิ่งอยู่ข้างหลังเป็นสิ่งสำคัญมาก มีเพียง "ซ้าย" และ "ขวา" เท่านั้นที่เท่าเทียมสำหรับพวกมัน ในกรณีนี้ ความสมมาตรของกระจกจะมีชัย เป็นที่น่าแปลกใจว่าสัตว์ที่แลกเปลี่ยนชีวิตเคลื่อนที่เป็นชีวิตที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ แล้วกลับมามีชีวิตเคลื่อนที่อีกครั้ง จะย้ายจากสมมาตรประเภทหนึ่งไปยังอีกประเภทหนึ่งตามจำนวนครั้งที่สอดคล้องกัน ดังที่เกิดขึ้น เช่น กับเอคโนเดิร์ม (ปลาดาว ฯลฯ)

สมมาตรแบบเกลียวหรือแบบเกลียว

สมมาตรของลานคือความสมมาตรโดยคำนึงถึงการรวมกันของการแปลงสองครั้ง - การหมุนและการแปลตามแกนการหมุนเช่น มีการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของสกรูและรอบแกนของสกรู มีสกรูด้านซ้ายและขวา

ตัวอย่างของใบพัดตามธรรมชาติ ได้แก่ งาช้างนาร์วาฬ (สัตว์จำพวกวาฬขนาดเล็กที่อาศัยอยู่ในทะเลทางเหนือ) - ใบพัดซ้าย; เปลือกหอย - สกรูขวา; เขาของ Pamir ram นั้นเป็น enantiomorphs (เขาข้างหนึ่งบิดเป็นเกลียวทางซ้ายและอีกอันเป็นเกลียวทางขวา) ความสมมาตรของเกลียวไม่เหมาะ เช่น เปลือกของหอยจะแคบหรือกว้างขึ้นในตอนท้าย

แม้ว่าความสมมาตรของขดลวดภายนอกจะพบได้ยากในสัตว์หลายเซลล์ แต่โมเลกุลที่สำคัญจำนวนมากที่ใช้สร้างสิ่งมีชีวิต เช่น โปรตีน กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก DNA มีโครงสร้างเป็นเกลียว อาณาจักรแห่งสกรูตามธรรมชาติที่แท้จริงคือโลกแห่ง "โมเลกุลที่มีชีวิต" - โมเลกุลที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการชีวิต โมเลกุลเหล่านี้รวมถึงโมเลกุลโปรตีนเป็นประการแรก ร่างกายมนุษย์มีโปรตีนมากถึง 10 ชนิด ทุกส่วนของร่างกาย ทั้งกระดูก เลือด กล้ามเนื้อ เส้นเอ็น ผม ล้วนมีโปรตีน โมเลกุลโปรตีนคือสายโซ่ที่ประกอบด้วยแต่ละบล็อกและบิดเป็นเกลียวทางขวา มันถูกเรียกว่าอัลฟ่าเฮลิกส์ โมเลกุลของเส้นใยเอ็นคือเอ็นริเก้อัลฟ่าสามชั้น เกลียวอัลฟ่าบิดหลายครั้งด้วยกันจนเกิดเป็นเกลียวโมเลกุล ซึ่งพบได้ในเส้นผม เขา และกีบ โมเลกุล DNA มีโครงสร้างของเกลียวคู่ขวาซึ่งค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Watson และ Crick เกลียวคู่ของโมเลกุล DNA เป็นสกรูธรรมชาติหลัก

บทสรุป

ทุกรูปแบบในโลกอยู่ภายใต้กฎแห่งสมมาตร แม้แต่เมฆที่ "เป็นอิสระชั่วนิรันดร์" ก็ยังมีความสมมาตร แม้ว่าจะบิดเบี้ยวก็ตาม พวกมันมีลักษณะคล้ายแมงกะพรุนที่เคลื่อนตัวช้าๆ ในน้ำทะเลจนกลายเป็นน้ำแข็งบนท้องฟ้าสีคราม โดยเห็นได้ชัดว่ามีแรงดึงดูดเข้าหาสมมาตรการหมุน จากนั้นเมื่อลมพัดมา พวกมันจะเปลี่ยนสมมาตรให้สะท้อนกลับกัน

ความสมมาตรซึ่งแสดงออกมาในวัตถุต่างๆ ในโลกวัตถุ สะท้อนคุณสมบัติพื้นฐานที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัย ดังนั้นการศึกษาความสมมาตรของวัตถุธรรมชาติต่าง ๆ และการเปรียบเทียบผลลัพธ์จึงเป็นเครื่องมือที่สะดวกและเชื่อถือได้ในการทำความเข้าใจกฎพื้นฐานของการดำรงอยู่ของสสาร

สมมาตรคือความเท่าเทียมกันในความหมายกว้างๆ ของคำนี้ ซึ่งหมายความว่าหากมีสมมาตรบางสิ่งก็จะไม่เกิดขึ้นดังนั้นบางสิ่งจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและเก็บรักษาไว้อย่างแน่นอน

แหล่งที่มา

1. Urmansev Yu. A. “ ความสมมาตรของธรรมชาติและธรรมชาติของความสมมาตร” มอสโก, Mysl, 1974

2. วี.ไอ. เวอร์นาดสกี้. โครงสร้างทางเคมีของชีวมณฑลของโลกและสิ่งแวดล้อม ม., 1965.

3. http://www.worldnatures.ru

4. http://otherreferats

หัวข้อของเรียงความได้รับเลือกหลังจากศึกษาหัวข้อ "สมมาตรตามแนวแกนและศูนย์กลาง" ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ฉันตัดสินใจในหัวข้อนี้ฉันต้องการทราบหลักการของความสมมาตรประเภทของมันความหลากหลายในสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต

บทนำ…………………………………………………………………………………3

ส่วนที่ 1 สมมาตรในคณิตศาสตร์……………………………………………………… 5

บทที่ 1 สมมาตรกลาง……………………………………………………………..5

บทที่ 2 สมมาตรตามแนวแกน………………………………………….6

บทที่ 4 ความสมมาตรของกระจก……………………………………………………………7

ส่วนที่ 2 ความสมมาตรในธรรมชาติที่มีชีวิต………………………………………….8

บทที่ 1 ความสมมาตรในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต ความไม่สมมาตรและความสมมาตร…………8

บทที่ 2 ความสมมาตรของพืช……………………………………………………………10

บทที่ 3 สมมาตรของสัตว์………………………………………………….12

บทที่ 4 มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่สมมาตร……………………………14

สรุป………………………………………………………………………………….16

ดาวน์โหลด:

ดูตัวอย่าง:

สถาบันการศึกษางบประมาณเทศบาล

โรงเรียนมัธยมหมายเลข 3

บทคัดย่อทางคณิตศาสตร์ในหัวข้อ:

“ความสมมาตรในธรรมชาติ”

จัดทำโดย: นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 “B” Zvyagintsev Denis

ครู: Kurbatova I.G.

กับ. ปลอดภัย 2555

บทนำ…………………………………………………………………………………3

ส่วนที่ 1 สมมาตรในคณิตศาสตร์……………………………………………………… 5

บทที่ 1 สมมาตรกลาง……………………………………………………………..5

บทที่ 2 สมมาตรตามแนวแกน………………………………………….6

บทที่ 4 ความสมมาตรของกระจก……………………………………………………………7

ส่วนที่ 2 ความสมมาตรในธรรมชาติที่มีชีวิต………………………………………….8

บทที่ 1. ความสมมาตรในธรรมชาติที่มีชีวิต ความไม่สมมาตรและความสมมาตร…………8

บทที่ 2. ความสมมาตรของพืช……………………………………………………………10

บทที่ 3 สมมาตรของสัตว์………………………………………………….12

บทที่ 4 มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่สมมาตร……………………………14

สรุป………………………………………………………………………………….16

1. การแนะนำ

หัวข้อของเรียงความได้รับเลือกหลังจากศึกษาหัวข้อ "สมมาตรตามแนวแกนและศูนย์กลาง" ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ฉันตัดสินใจในหัวข้อนี้ฉันต้องการทราบหลักการของความสมมาตรประเภทของมันความหลากหลายในสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต

สมมาตร (จากกรีก สมมาตร - สัดส่วน) ในความหมายกว้างหมายถึงความถูกต้องในโครงสร้างของร่างกายและรูปร่าง หลักคำสอนเรื่องสมมาตรเป็นสาขาใหญ่และสำคัญที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับวิทยาศาสตร์ของสาขาต่างๆ เรามักจะพบกับความสมมาตรในงานศิลปะ สถาปัตยกรรม เทคโนโลยี และชีวิตประจำวัน ดังนั้นด้านหน้าของอาคารหลายแห่งจึงมีสมมาตรตามแนวแกน ในกรณีส่วนใหญ่ ลวดลายบนพรม ผ้า และวอลเปเปอร์ในร่มจะมีความสมมาตรเกี่ยวกับแกนหรือศูนย์กลาง กลไกหลายส่วนมีความสมมาตร เช่น เกียร์

เป็นเรื่องที่น่าสนใจเพราะหัวข้อนี้ไม่เพียงส่งผลต่อคณิตศาสตร์เท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และธรรมชาติอื่นๆ ด้วย สำหรับฉันแล้ว ดูเหมือนว่าความสมมาตรคือรากฐานของธรรมชาติ ซึ่งเป็นแนวคิดที่ก่อตัวขึ้นจากคนหลายสิบ หลายร้อย หลายพันรุ่น

ฉันสังเกตเห็นว่าในหลาย ๆ สิ่งพื้นฐานของความงามของหลายรูปแบบที่สร้างขึ้นโดยธรรมชาติคือความสมมาตรหรือทุกประเภทตั้งแต่ที่ง่ายที่สุดไปจนถึงซับซ้อนที่สุด เราสามารถพูดถึงความสมมาตรว่าเป็นความกลมกลืนของสัดส่วน เช่นเดียวกับ “ความเป็นสัดส่วน” ความสม่ำเสมอและความเป็นระเบียบเรียบร้อย

นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับเรา เพราะสำหรับหลายๆ คน คณิตศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์ที่น่าเบื่อและซับซ้อน แต่คณิตศาสตร์ไม่ได้เป็นเพียงตัวเลข สมการ และการเฉลยเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความสวยงามในโครงสร้างของร่างกายทางเรขาคณิต สิ่งมีชีวิต และยังเป็นรากฐานสำหรับหลายๆ คนอีกด้วย วิทยาศาสตร์จากง่ายไปซับซ้อนที่สุด

วัตถุประสงค์ของบทคัดย่อมีดังนี้:

1. เปิดเผยคุณสมบัติของประเภทของความสมมาตร
2. แสดงความน่าดึงดูดใจของคณิตศาสตร์ในฐานะวิทยาศาสตร์และความสัมพันธ์กับธรรมชาติโดยรวม

งาน:

1. การรวบรวมเนื้อหาในหัวข้อเรียงความและการประมวลผล
2. ลักษณะทั่วไปของวัสดุแปรรูป
3. ข้อสรุปเกี่ยวกับงานที่ทำ
4. การออกแบบวัสดุทั่วไป

ส่วนที่ 1 สมมาตรทางคณิตศาสตร์

บทที่ 1 สมมาตรกลาง

แนวคิดของสมมาตรกลางมีดังนี้: “รูปหนึ่งเรียกว่าสมมาตรเทียบกับจุด O ถ้าจุดสมมาตรเทียบกับจุด O อยู่ในรูปนี้สำหรับแต่ละจุดของรูป จุด O เรียกว่าจุดศูนย์กลางสมมาตรของรูป” ดังนั้นพวกเขาจึงกล่าวว่าร่างนี้มีความสมมาตรตรงกลาง

ไม่มีแนวคิดเกี่ยวกับศูนย์กลางของความสมมาตรในองค์ประกอบของ Euclid แต่ประโยคที่ 38 ของ Book XI มีแนวคิดเกี่ยวกับแกนเชิงพื้นที่ของความสมมาตร แนวคิดเรื่องศูนย์กลางของสมมาตรเกิดขึ้นครั้งแรกในศตวรรษที่ 16 ในทฤษฎีบทหนึ่งของคลาวิอุส กล่าวไว้ว่า “ถ้าเส้นขนานถูกตัดโดยระนาบที่ผ่านจุดศูนย์กลาง มันจะแบ่งออกเป็นสองส่วน และในทางกลับกัน ถ้าเส้นขนานถูกตัดครึ่ง เครื่องบินก็จะผ่านจุดศูนย์กลาง” เลเจนเดร ซึ่งเป็นคนแรกที่แนะนำองค์ประกอบของหลักคำสอนเรื่องสมมาตรในเรขาคณิตเบื้องต้น แสดงให้เห็นว่าระนาบสี่เหลี่ยมด้านขนานด้านขวามีระนาบสมมาตร 3 ระนาบตั้งฉากกับขอบ และลูกบาศก์มีระนาบสมมาตร 9 ระนาบ โดย 3 ระนาบตั้งฉากกับขอบ และ อีก 6 คนผ่านแนวทแยงของใบหน้า

ตัวอย่างของตัวเลขที่มีความสมมาตรตรงกลาง ได้แก่ วงกลมและสี่เหลี่ยมด้านขนาน จุดศูนย์กลางสมมาตรของวงกลมคือจุดศูนย์กลางของวงกลม และจุดศูนย์กลางสมมาตรของสี่เหลี่ยมด้านขนานคือจุดตัดของเส้นทแยงมุม เส้นตรงใดๆ ก็มีความสมมาตรตรงกลางเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับวงกลมและสี่เหลี่ยมด้านขนานซึ่งมีจุดศูนย์กลางสมมาตรเพียงจุดเดียว เส้นตรงมีจำนวนอนันต์ จุดใดๆ บนเส้นตรงคือจุดศูนย์กลางสมมาตร ตัวอย่างของรูปที่ไม่มีจุดศูนย์กลางสมมาตรคือรูปสามเหลี่ยมตามใจชอบ

ในพีชคณิต เมื่อศึกษาฟังก์ชันคู่และคี่ จะต้องพิจารณากราฟของฟังก์ชันเหล่านั้นด้วย เมื่อสร้างเสร็จแล้ว กราฟของฟังก์ชันคู่จะสมมาตรเมื่อเทียบกับแกนกำหนด และกราฟของฟังก์ชันคี่จะสมมาตรเมื่อเทียบกับจุดกำเนิด กล่าวคือ จุด O ซึ่งหมายความว่าฟังก์ชันคี่มีความสมมาตรตรงกลาง และฟังก์ชันคู่มีความสมมาตรตามแนวแกน

ดังนั้น ตัวเลขระนาบสมมาตรตรงกลางสองตัวจึงสามารถวางซ้อนกันได้ตลอดเวลาโดยไม่ต้องถอดออกจากระนาบทั่วไป ในการทำเช่นนี้ ก็เพียงพอที่จะหมุนหนึ่งในนั้นในมุม 180° ใกล้กับศูนย์กลางของสมมาตร

ทั้งในกรณีของกระจกเงาและในกรณีของสมมาตรกลาง รูปร่างแบนจะมีแกนสมมาตรของลำดับที่สองอย่างแน่นอน แต่ในกรณีแรกแกนนี้จะอยู่ในระนาบของรูป และในวินาทีนั้นจะตั้งฉาก สู่เครื่องบินลำนี้

บทที่ 2 ความสมมาตรของแกน

แนวคิดของสมมาตรตามแนวแกนถูกนำเสนอดังนี้: “รูปหนึ่งเรียกว่าสมมาตรโดยสัมพันธ์กับเส้น a หากจุดสมมาตรสัมพันธ์กับเส้น a สำหรับแต่ละจุดของรูปนั้นเป็นของรูปนี้ด้วย เส้นตรง a เรียกว่าแกนสมมาตรของรูปนั้น” แล้วพวกเขาก็บอกว่าร่างนั้นมีความสมมาตรตามแนวแกน

ในความหมายที่แคบกว่านั้น แกนของสมมาตรเรียกว่าแกนของสมมาตรลำดับที่สอง และพูดถึง "สมมาตรตามแนวแกน" ซึ่งสามารถกำหนดได้ดังต่อไปนี้ ตัวเลข (หรือลำตัว) มีความสมมาตรตามแนวแกนประมาณแกนใดแกนหนึ่งหากแต่ละแกน จุด E สอดคล้องกับจุด F ที่อยู่ในรูปเดียวกัน โดยที่ส่วน EF ตั้งฉากกับแกน ตัดกันและแบ่งออกเป็นครึ่งหนึ่งที่จุดตัดกัน สามเหลี่ยมคู่ที่กล่าวถึงข้างต้น (บทที่ 1) ก็มีความสมมาตรในแนวแกนเช่นกัน (ยกเว้นสามเหลี่ยมที่อยู่ตรงกลาง) แกนสมมาตรของมันผ่านจุด C ซึ่งตั้งฉากกับระนาบการวาด

เราจะยกตัวอย่างตัวเลขที่มีความสมมาตรตามแนวแกน มุมที่ยังไม่พัฒนาจะมีแกนสมมาตรหนึ่งแกน - เส้นตรงที่มีเส้นแบ่งครึ่งของมุมอยู่ สามเหลี่ยมหน้าจั่ว (แต่ไม่ใช่ด้านเท่ากันหมด) ก็มีแกนสมมาตรหนึ่งแกนเช่นกัน และสามเหลี่ยมด้านเท่าก็มีแกนสมมาตรสามแกน สี่เหลี่ยมและสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนซึ่งไม่ใช่สี่เหลี่ยมจัตุรัส แต่ละอันมีแกนสมมาตรสองแกน และสี่เหลี่ยมจัตุรัสมีแกนสมมาตรสี่แกน วงกลมมีจำนวนอนันต์ เส้นตรงใดๆ ที่ผ่านจุดศูนย์กลางจะเป็นแกนสมมาตร

มีตัวเลขต่างๆ ที่ไม่มีแกนสมมาตรเพียงแกนเดียว ตัวเลขดังกล่าวประกอบด้วยสี่เหลี่ยมด้านขนาน ซึ่งแตกต่างจากสี่เหลี่ยมจัตุรัส และสามเหลี่ยมด้านไม่เท่า

บทที่ 3 ความสมมาตรของกระจก

ความสมมาตรของกระจกเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับทุกคนจากการสังเกตทุกวัน ดังที่ชื่อระบุ ความสมมาตรของกระจกเชื่อมโยงวัตถุใดๆ และการสะท้อนของมันในกระจกระนาบ ร่างหนึ่ง (หรือลำตัว) กล่าวกันว่าเป็นกระจกสมมาตรกับอีกร่างหนึ่ง หากเมื่อรวมกันแล้วจะกลายเป็นร่างสมมาตรเหมือนกระจก (หรือลำตัว)

ผู้เล่นบิลเลียดคุ้นเคยกับการกระทำของการไตร่ตรองมานานแล้ว “กระจก” ของพวกเขาคือด้านข้างของสนามแข่งขัน และวิถีของลูกบอลจะเล่นบทบาทของลำแสง เมื่อตีด้านข้างใกล้มุมลูกบอลจะกลิ้งไปทางด้านข้างที่อยู่ในมุมฉากและเมื่อสะท้อนออกมาแล้วให้เคลื่อนกลับไปขนานกับทิศทางของการกระแทกครั้งแรก

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าวัตถุสองชิ้นที่สมมาตรกันไม่สามารถซ้อนกันหรือซ้อนทับกันได้ ดังนั้นถุงมือของมือขวาจึงไม่สามารถใส่มือซ้ายได้ ตัวเลขที่มิเรอร์แบบสมมาตรสำหรับความคล้ายคลึงกันทั้งหมดมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อยืนยันสิ่งนี้ เพียงถือกระดาษแผ่นหนึ่งไว้ใกล้กระจกแล้วลองอ่านคำสองสามคำที่พิมพ์อยู่บนกระจก ตัวอักษรและคำต่างๆ จะถูกพลิกจากขวาไปซ้าย ด้วยเหตุผลนี้ วัตถุสมมาตรจึงไม่สามารถเรียกว่าเท่ากันได้ จึงเรียกว่ากระจกเท่ากัน

ลองดูตัวอย่าง ถ้ารูปทรงแบน ABCDE มีความสมมาตรโดยสัมพันธ์กับระนาบ P (ซึ่งเป็นไปได้เฉพาะในกรณีที่ระนาบ ABCDE และ P ตั้งฉากกัน) ดังนั้นเส้นตรง KL ที่ระนาบดังกล่าวตัดกันจะทำหน้าที่เป็นแกนสมมาตร (ลำดับที่สอง) ของรูป ABCDE ในทางกลับกัน ถ้ารูประนาบ ABCDE มีแกนสมมาตร KL อยู่ในระนาบของมัน รูปนี้จะสมมาตรเมื่อเทียบกับระนาบ P ที่ลากผ่าน KL ซึ่งตั้งฉากกับระนาบของรูปนั้น ดังนั้นแกน KE จึงสามารถเรียกได้ว่าเป็นกระจก L ของรูประนาบตรง ABCDE

สามารถวางซ้อนตัวเลขแบนที่สมมาตรกับกระจกสองตัวได้เสมอ
กันและกัน. อย่างไรก็ตาม ในการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องลบหนึ่งในนั้น (หรือทั้งสองอย่าง) ออกจากระนาบทั่วไป

โดยทั่วไป วัตถุ (หรือรูปร่าง) จะเรียกว่าวัตถุ (หรือรูปร่าง) เท่ากับกระจก ถ้าด้วยการกระจัดที่เหมาะสม วัตถุเหล่านั้นสามารถประกอบเป็นสองซีกของวัตถุ (หรือรูปร่างที่สมมาตรเหมือนกระจก) ได้

ส่วนที่ 2 ความสมมาตรในธรรมชาติ

บทที่ 1. ความสมมาตรในธรรมชาติที่มีชีวิต ความไม่สมมาตรและความสมมาตร

วัตถุและปรากฏการณ์ของธรรมชาติที่มีชีวิตมีความสมมาตร ไม่เพียงแต่ดึงดูดสายตาและเป็นแรงบันดาลใจให้กับกวีทุกยุคทุกสมัยและผู้คนเท่านั้น แต่ยังช่วยให้สิ่งมีชีวิตปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้ดีขึ้นและอยู่รอดได้

ในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่มีความสมมาตรหลายประเภท (รูปร่าง ความคล้ายคลึง ตำแหน่งที่สัมพันธ์กัน) นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างทางกายวิภาคต่างกันสามารถมีความสมมาตรภายนอกแบบเดียวกันได้

ความสมมาตรภายนอกสามารถทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการจำแนกประเภทของสิ่งมีชีวิต (ทรงกลม, รัศมี, แนวแกน ฯลฯ ) จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำจะมีรูปร่างสมมาตรที่เด่นชัด

ความไม่สมมาตรมีอยู่แล้วที่ระดับอนุภาคมูลฐาน และปรากฏให้เห็นในความเหนือกว่าของอนุภาคเหนือปฏิพัลในจักรวาลของเรา นักฟิสิกส์ชื่อดัง F. Dyson เขียนว่า:“ การค้นพบในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาในสาขาฟิสิกส์อนุภาคเบื้องต้นทำให้เราให้ความสนใจเป็นพิเศษกับแนวคิดเรื่องการทำลายสมมาตรการพัฒนาของจักรวาลจากช่วงเวลาที่กำเนิดนั้นดูเหมือนเป็นลำดับที่ต่อเนื่องกัน จักรวาลมีความสมมาตรและเป็นเนื้อเดียวกัน ในขณะที่มันเย็นลง ความสมมาตรครั้งแล้วครั้งเล่าก็พังทลายลง ซึ่งสร้างความเป็นไปได้สำหรับการดำรงอยู่ของโครงสร้างที่หลากหลายเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ปรากฏการณ์แห่งชีวิตสอดคล้องกับภาพนี้อย่างเป็นธรรมชาติชีวิตก็เป็นการละเมิดความสมมาตรเช่นกัน”

ความไม่สมดุลของโมเลกุลถูกค้นพบโดยแอล. ปาสเตอร์ ซึ่งเป็นคนแรกที่แยกแยะโมเลกุลของกรดทาร์ทาริก "ทางขวา" และ "ทางซ้าย" ได้: โมเลกุลทางขวาเป็นเหมือนสกรูทางขวาและทางซ้ายก็เหมือน คนถนัดซ้าย นักเคมีเรียกโมเลกุลดังกล่าวว่าสเตอริโอไอโซเมอร์

โมเลกุลสเตอริโอไอโซเมอร์มีองค์ประกอบอะตอมเดียวกัน ขนาดเท่ากัน โครงสร้างเดียวกัน ในเวลาเดียวกัน สามารถแยกแยะได้เนื่องจากเป็นกระจกไม่สมมาตร กล่าวคือ วัตถุนั้นไม่เหมือนกันโดยมีกระจกเป็นสองเท่า ดังนั้นแนวคิดเรื่อง "ขวา-ซ้าย" จึงเป็นเงื่อนไข

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าโมเลกุลของสารอินทรีย์ที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตนั้นมีลักษณะไม่สมดุลเช่น พวกมันเข้าสู่องค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นโมเลกุลทางขวาหรือทางซ้ายเท่านั้น ดังนั้น สสารแต่ละชนิดสามารถเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตได้ก็ต่อเมื่อมีสมมาตรประเภทที่เฉพาะเจาะจงมากเท่านั้น ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของกรดอะมิโนทั้งหมดในสิ่งมีชีวิตสามารถถนัดซ้ายได้เท่านั้น ในขณะที่น้ำตาลสามารถถนัดขวาได้เท่านั้น คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตและของเสียนี้เรียกว่าความไม่สมมาตร มันเป็นพื้นฐานโดยสมบูรณ์ แม้ว่าโมเลกุลของผู้ที่ถนัดขวาและซ้ายจะแยกไม่ออกจากคุณสมบัติทางเคมี แต่สิ่งมีชีวิตไม่เพียงแต่แยกความแตกต่างระหว่างโมเลกุลเหล่านั้นเท่านั้น แต่ยังเป็นผู้ตัดสินใจด้วย มันปฏิเสธและไม่ใช้โมเลกุลที่ไม่มีโครงสร้างที่ต้องการ เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นได้อย่างไรยังไม่ชัดเจน โมเลกุลที่มีสมมาตรตรงกันข้ามเป็นพิษสำหรับเธอ

หากสิ่งมีชีวิตพบว่าตัวเองอยู่ในสภาพที่อาหารทั้งหมดประกอบด้วยโมเลกุลที่มีสมมาตรตรงกันข้ามซึ่งไม่สอดคล้องกับความไม่สมมาตรของสิ่งมีชีวิตนี้ มันก็จะตายด้วยความอดอยาก ในสสารไม่มีชีวิตมีจำนวนโมเลกุลทางขวาและทางซ้ายเท่ากัน ความไม่สมมาตรเป็นคุณสมบัติเดียวที่ทำให้เราสามารถแยกแยะสารที่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพจากสารไม่มีชีวิตได้ เราไม่สามารถตอบคำถามว่าชีวิตคืออะไร แต่เรามีวิธีแยกแยะการมีชีวิตออกจากการไม่มีชีวิต ดังนั้นความไม่สมมาตรจึงถูกมองว่าเป็นเส้นแบ่งระหว่างธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต สสารไม่มีชีวิตมีลักษณะเด่นคือมีความสมมาตรมากกว่า ในช่วงการเปลี่ยนจากไม่มีชีวิตไปเป็นสิ่งมีชีวิต ความไม่สมมาตรมีชัยเหนือระดับไมโครแล้ว ในธรรมชาติที่มีชีวิต ความไม่สมมาตรสามารถเห็นได้ทุกที่ สิ่งนี้สังเกตได้อย่างเหมาะสมในนวนิยายเรื่อง Life and Fate โดย V. Grossman: “ ในกระท่อมหมู่บ้านรัสเซียขนาดใหญ่ล้านหลังไม่มีและไม่สามารถแยกความแตกต่างจากสองกระท่อมได้

ความสมมาตรเป็นรากฐานของสิ่งต่าง ๆ และปรากฏการณ์ โดยแสดงถึงบางสิ่งที่เหมือนกัน ซึ่งเป็นลักษณะของวัตถุต่าง ๆ ในขณะที่ความไม่สมมาตรนั้นสัมพันธ์กับรูปลักษณ์เฉพาะของสิ่งธรรมดานี้ในวัตถุเฉพาะ วิธีการเปรียบเทียบนั้นใช้หลักการสมมาตรซึ่งเกี่ยวข้องกับการค้นหาคุณสมบัติทั่วไปในวัตถุต่างๆ จากการเปรียบเทียบ แบบจำลองทางกายภาพของวัตถุและปรากฏการณ์ต่างๆ ได้ถูกสร้างขึ้น การเปรียบเทียบระหว่างกระบวนการทำให้สามารถอธิบายได้ด้วยสมการทั่วไป

บทที่ 2 ความสมมาตรของพืช

รูปภาพบนระนาบของวัตถุมากมายในโลกรอบตัวเรามีแกนสมมาตรหรือศูนย์กลางของสมมาตร ใบไม้และกลีบดอกไม้จำนวนมากมีความสมมาตรประมาณลำต้นโดยเฉลี่ย

ความสมมาตรในการหมุนของลำดับที่แตกต่างกันจะสังเกตได้จากสีต่างๆ ดอกไม้หลายชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะตัว: ดอกไม้สามารถหมุนได้เพื่อให้กลีบแต่ละกลีบเข้ารับตำแหน่งของเพื่อนบ้าน และดอกไม้จะเรียงตัวกับตัวมันเอง ดอกไม้ชนิดนี้มีแกนสมมาตร มุมต่ำสุดที่ต้องหมุนดอกไม้รอบแกนสมมาตรเพื่อให้สอดคล้องกับตัวเองเรียกว่ามุมเบื้องต้นของการหมุนของแกน มุมนี้ไม่เหมือนกันสำหรับสีที่ต่างกัน สำหรับม่านตาคือ 120° สำหรับดอกระฆัง – 72° สำหรับนาร์ซิสซัส – 60° แกนหมุนสามารถกำหนดคุณลักษณะได้โดยใช้ปริมาณอื่นที่เรียกว่าลำดับแกน ซึ่งจะแสดงจำนวนครั้งที่การจัดตำแหน่งจะเกิดขึ้นระหว่างการหมุน 360° ดอกไอริส ดอกระฆัง และนาร์ซิสซัส ดอกเดียวกันมีแกนลำดับที่ 3, 5 และ 6 ตามลำดับ ความสมมาตรลำดับที่ห้าเป็นเรื่องธรรมดาโดยเฉพาะในหมู่ดอกไม้ เหล่านี้คือดอกไม้ป่า เช่น กระดิ่ง ดอกฟอร์เก็ตมีน็อต สาโทเซนต์จอห์น ซินเคอฟอยล์ ฯลฯ ดอกไม้ของไม้ผล - เชอร์รี่, แอปเปิ้ล, ลูกแพร์, ส้มเขียวหวาน ฯลฯ ดอกไม้ของผลไม้และพืชเบอร์รี่ - สตรอเบอร์รี่, แบล็กเบอร์รี่, ราสเบอร์รี่, โรสฮิป; ดอกไม้ในสวน - ไวยากรณ์, ต้นฟลอกส ฯลฯ

ในอวกาศมีร่างกายที่มีความสมมาตรแบบขดลวดนั่นคือพวกมันอยู่ในแนวเดียวกับตำแหน่งเดิมหลังจากการหมุนผ่านมุมรอบแกนเสริมด้วยการเลื่อนไปตามแกนเดียวกัน

ความสมมาตรของลานสังเกตในการจัดเรียงใบบนลำต้นของพืชส่วนใหญ่ เรียงเป็นเกลียวตามก้าน ใบไม้ดูเหมือนแผ่ออกไปทุกทิศทาง และไม่บังแสงซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการดำรงชีวิตของพืช ปรากฏการณ์ทางพฤกษศาสตร์ที่น่าสนใจนี้เรียกว่า phyllotaxis ซึ่งแปลว่าโครงสร้างของใบอย่างแท้จริง การสำแดงของไฟโตแทซิสอีกประการหนึ่งคือโครงสร้างของช่อดอกของดอกทานตะวันหรือเกล็ดของโคนเฟอร์ซึ่งเกล็ดจะจัดเรียงในรูปแบบของเกลียวและเส้นเกลียว การจัดเรียงนี้จะชัดเจนเป็นพิเศษในสับปะรดซึ่งมีเซลล์หกเหลี่ยมไม่มากก็น้อยที่เรียงกันเป็นแถววิ่งไปในทิศทางที่ต่างกัน

บทที่ 3 ความสมมาตรของสัตว์

การสังเกตอย่างรอบคอบเผยให้เห็นว่าพื้นฐานของความงามของหลายรูปแบบที่สร้างขึ้นโดยธรรมชาติคือความสมมาตรหรือทุกประเภทตั้งแต่แบบง่ายที่สุดไปจนถึงซับซ้อนที่สุด ความสมมาตรในโครงสร้างของสัตว์แทบจะเป็นปรากฏการณ์ทั่วไป แม้ว่าจะมีข้อยกเว้นสำหรับกฎทั่วไปเกือบทุกครั้งก็ตาม

ความสมมาตรในสัตว์หมายถึงความสอดคล้องกันของขนาด รูปร่าง และโครงร่าง ตลอดจนการจัดวางส่วนต่างๆ ของร่างกายที่สัมพันธ์กันซึ่งอยู่ฝั่งตรงข้ามของเส้นแบ่ง โครงสร้างร่างกายของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์สะท้อนถึงรูปแบบสมมาตรบางรูปแบบ เช่น รัศมี (รัศมี) หรือทวิภาคี (สองด้าน) ซึ่งเป็นสมมาตรประเภทหลัก อย่างไรก็ตามแนวโน้มที่จะงอกใหม่ (ฟื้นฟู) ขึ้นอยู่กับประเภทของความสมมาตรของสัตว์

ในทางชีววิทยา เราพูดถึงความสมมาตรในแนวรัศมี เมื่อระนาบสมมาตรตั้งแต่สองระนาบขึ้นไปผ่านสิ่งมีชีวิตสามมิติ ระนาบเหล่านี้ตัดกันเป็นเส้นตรง หากสัตว์หมุนรอบแกนนี้ในระดับหนึ่ง สัตว์นั้นก็จะปรากฏบนตัวมันเอง ในการฉายภาพสองมิติ ความสมมาตรในแนวรัศมีสามารถรักษาไว้ได้หากแกนของความสมมาตรตั้งฉากกับระนาบการฉายภาพ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การรักษาความสมมาตรในแนวรัศมีขึ้นอยู่กับมุมในการรับชม

ด้วยความสมมาตรในแนวรัศมีหรือแนวรัศมี ร่างกายจะมีรูปร่างเป็นทรงกระบอกสั้นหรือยาวหรือภาชนะที่มีแกนกลาง ซึ่งส่วนต่างๆ ของร่างกายยื่นออกไปในแนวรัศมี ในหมู่พวกเขามีสิ่งที่เรียกว่าเพนตาสมมาตรซึ่งมีพื้นฐานมาจากระนาบสมมาตรห้าระนาบ

ความสมมาตรตามแนวรัศมีเป็นลักษณะเฉพาะของสัตว์กินพืชหลายชนิด เช่นเดียวกับเอคโนเดิร์มและซีเลนเตอเรตส่วนใหญ่ echinoderms รูปแบบผู้ใหญ่เข้าใกล้สมมาตรในแนวรัศมี ในขณะที่ตัวอ่อนของพวกมันมีความสมมาตรทั้งสองข้าง

นอกจากนี้เรายังเห็นความสมมาตรในแนวรัศมีในแมงกะพรุน ปะการัง ดอกไม้ทะเล และปลาดาว หากคุณหมุนพวกมันไปรอบแกนของมันเอง พวกมันจะ "เรียงตัวกับตัวเอง" หลายครั้ง หากคุณตัดหนวดปลาดาวทั้งห้าเส้นออกไป มันจะสามารถฟื้นฟูดาวทั้งดวงได้ สมมาตรแนวรัศมีแตกต่างจากสมมาตรแนวรัศมีแบบสองแนว (เช่น ระนาบสมมาตรสองระนาบ เช่น ซีเทโนฟอร์) เช่นเดียวกับสมมาตรแบบทวิภาคี (เช่น ระนาบสมมาตรแบบสมมาตรทั้งสองข้าง)

สมมาตรแบบทวิภาคี มีแกนสมมาตรสามแกน แต่มีด้านสมมาตรเพียงคู่เดียว เพราะอีกสองข้าง - หน้าท้องและหลัง - ไม่เหมือนกัน ความสมมาตรประเภทนี้เป็นลักษณะของสัตว์ส่วนใหญ่ รวมถึงแมลง ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ตัวอย่างเช่น หนอน สัตว์ขาปล้อง สัตว์มีกระดูกสันหลัง สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ส่วนใหญ่ (รวมถึงมนุษย์) มีความสมมาตรประเภทต่าง ๆ - ในระดับทวิภาคี ครึ่งซ้ายของร่างกายของพวกเขาเป็นเหมือน "ครึ่งขวาที่สะท้อนในกระจก" อย่างไรก็ตาม หลักการนี้ใช้ไม่ได้กับอวัยวะภายในส่วนบุคคล ดังที่แสดงไว้ เช่น โดยตำแหน่งของตับหรือหัวใจในมนุษย์ พยาธิตัวกลมพลานาเรียมีความสมมาตรทวิภาคี หากคุณตัดมันตามแนวแกนของร่างกายหรือข้ามมัน เวิร์มตัวใหม่จะเติบโตจากทั้งสองซีก หากคุณบดพลานาเรียด้วยวิธีอื่น ส่วนใหญ่จะไม่มีอะไรเกิดขึ้น

นอกจากนี้เรายังสามารถพูดได้ว่าสัตว์ทุกตัว (ไม่ว่าจะเป็นแมลง ปลา หรือนก) ประกอบด้วยเอแนนทิโอมอร์ฟสองตัว - ครึ่งทางขวาและซ้าย Enantiomorphs เป็นคู่ของวัตถุที่ไม่สมมาตรเหมือนกระจก (ตัวเลข) ซึ่งเป็นภาพสะท้อนในกระจกของกันและกัน (เช่น ถุงมือหนึ่งคู่) กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่คือวัตถุและมีกระจก-กระจกสองเท่า โดยมีเงื่อนไขว่าวัตถุนั้นมีลักษณะเป็นกระจกไม่สมมาตร

ความสมมาตรของทรงกลมเกิดขึ้นในเรดิโอลาเรียนและปลาซันฟิช ซึ่งลำตัวมีรูปร่างเป็นทรงกลม และชิ้นส่วนต่างๆ ของมันจะกระจายอยู่รอบๆ ศูนย์กลางของทรงกลมและยื่นออกมาจากนั้น สิ่งมีชีวิตดังกล่าวไม่มีส่วนหน้าหรือส่วนหลังหรือด้านข้างของร่างกาย ระนาบใด ๆ ที่ลากผ่านศูนย์กลางจะแบ่งสัตว์ออกเป็นซีกเท่า ๆ กัน

ฟองน้ำและจานไม่สมมาตร

บทที่ 4 มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่สมมาตร

เรายังไม่ทราบว่าบุคคลที่มีความสมมาตรอย่างแท้จริงนั้นมีอยู่จริงหรือไม่ แน่นอนว่าทุกคนจะมีไฝ เส้นผม หรือรายละเอียดอื่นๆ ที่ทำให้ความสมมาตรภายนอกแตกสลาย ตาซ้ายไม่เท่ากันกับตาขวาทุกประการ และมุมปากก็มีความสูงต่างกัน อย่างน้อยก็สำหรับคนส่วนใหญ่ และสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงความไม่สอดคล้องกันเล็กน้อยเท่านั้น ไม่มีใครสงสัยว่าภายนอกบุคคลนั้นถูกสร้างขึ้นอย่างสมมาตร: มือซ้ายจะสอดคล้องกับมือขวาเสมอและมือทั้งสองข้างก็เหมือนกันทุกประการ! แต่! มันคุ้มค่าที่จะหยุดที่นี่ หากมือของเราเหมือนกันทุกประการจริงๆ เราก็สามารถเปลี่ยนมันได้ตลอดเวลา อาจเป็นไปได้ เช่น โดยการปลูกถ่ายเพื่อย้ายฝ่ามือซ้ายไปวางไว้บนมือขวา หรือพูดง่ายๆ ก็คือ ถุงมือซ้ายจะพอดีกับมือขวา แต่จริงๆ แล้วไม่เป็นเช่นนั้น ทุกคนรู้ดีว่าความคล้ายคลึงกันระหว่างมือ หู ดวงตา และส่วนอื่นๆ ของร่างกายของเรานั้นเหมือนกับระหว่างวัตถุกับเงาสะท้อนในกระจก ศิลปินหลายคนให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดกับความสมมาตรและสัดส่วนของร่างกายมนุษย์ อย่างน้อยตราบเท่าที่พวกเขาได้รับคำแนะนำจากความปรารถนาที่จะติดตามธรรมชาติอย่างใกล้ชิดที่สุดในผลงานของพวกเขา

หลักการวัดสัดส่วนที่รู้จักกันดีรวบรวมโดย Albrecht Durer และ Leonardo da Vinci ตามหลักการเหล่านี้ ร่างกายมนุษย์ไม่เพียงแต่มีความสมมาตรเท่านั้น แต่ยังได้สัดส่วนด้วย เลโอนาร์โดค้นพบว่าร่างกายมีขนาดพอดีกับวงกลมและสี่เหลี่ยม ดูเรอร์กำลังค้นหาหน่วยวัดเดียวที่จะสัมพันธ์กับความยาวของลำตัวหรือขา (เขาถือว่าความยาวของแขนถึงข้อศอกเป็นหน่วยวัด) ในโรงเรียนวาดภาพสมัยใหม่ ขนาดแนวตั้งของศีรษะมักถูกใช้เป็นการวัดเดียว ด้วยสมมติฐานบางประการ เราสามารถสรุปได้ว่าความยาวของลำตัวเป็นแปดเท่าของขนาดศีรษะ เมื่อมองแวบแรกสิ่งนี้ก็ดูแปลก แต่เราต้องไม่ลืมว่าคนสูงส่วนใหญ่มีกะโหลกที่ยาว ในทางกลับกัน ผู้ชายอ้วนเตี้ยที่มีหัวยาวนั้นหาได้ยาก ขนาดของศีรษะไม่เพียงแต่เป็นสัดส่วนกับความยาวของลำตัวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงขนาดของส่วนอื่นๆ ของร่างกายด้วย ทุกคนถูกสร้างขึ้นบนหลักการนี้ ซึ่งเป็นสาเหตุที่โดยทั่วไปแล้วเราจึงมีความคล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม สัดส่วนของเรามีความสม่ำเสมอโดยประมาณเท่านั้น ดังนั้นผู้คนจึงมีความคล้ายคลึงแต่ไม่เหมือนกัน ไม่ว่าในกรณีใดเราทุกคนก็สมมาตรกัน! นอกจากนี้ศิลปินบางคนยังเน้นย้ำถึงความสมมาตรนี้ในงานของพวกเขาเป็นพิเศษ และตามกฎแล้วคนในเสื้อผ้าก็พยายามรักษาความรู้สึกสมมาตร: แขนเสื้อขวาตรงกับด้านซ้ายขากางเกงขวาตรงกับด้านซ้าย กระดุมบนแจ็คเก็ตและเสื้อเชิ้ตอยู่ตรงกลางพอดี และหากหลุดออกจากกระดุมก็จะอยู่ในระยะที่สมมาตร แต่เมื่อเทียบกับพื้นหลังของความสมมาตรทั่วไปนี้ เราจงใจอนุญาตให้มีความไม่สมมาตรในรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ เช่น หวีผมแสกข้าง - ทางซ้ายหรือขวา หรือโดยการตัดผมแบบอสมมาตร หรือพูดโดยวางกระเป๋าที่ไม่สมมาตรไว้ที่หน้าอกของชุดสูท หรือโดยการสวมแหวนบนนิ้วนางเพียงมือเดียว คำสั่งและตราสัญลักษณ์จะติดไว้ที่หน้าอกด้านเดียวเท่านั้น (โดยปกติจะอยู่ทางด้านซ้าย) ความสมมาตรที่ไร้ที่ติอย่างสมบูรณ์จะดูน่าเบื่อเหลือทน มันเป็นการเบี่ยงเบนเล็กน้อยที่ให้ลักษณะเฉพาะ คุณลักษณะส่วนบุคคล และในเวลาเดียวกันบางครั้งคนพยายามที่จะเน้นและเสริมสร้างความแตกต่างระหว่างซ้ายและขวา ในยุคกลาง ผู้ชายครั้งหนึ่งสวมกางเกงขายาวที่มีขาสีต่างกัน (เช่น ข้างหนึ่งสีแดงและอีกข้างหนึ่งเป็นสีดำหรือขาว) ในเวลาไม่กี่วัน กางเกงยีนส์ที่มีรอยสีสดใสหรือคราบสีก็ได้รับความนิยม แต่แฟชั่นดังกล่าวมีอายุสั้นเสมอ การเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากความสมมาตรที่มีไหวพริบและไหวพริบเท่านั้นยังคงอยู่เป็นเวลานาน

บทสรุป

เราพบกับความสมมาตรทุกที่ ไม่ว่าจะเป็นในธรรมชาติ เทคโนโลยี ศิลปะ วิทยาศาสตร์ แนวคิดเรื่องความสมมาตรดำเนินไปตลอดประวัติศาสตร์ความคิดสร้างสรรค์ของมนุษย์ที่มีมายาวนานหลายศตวรรษ หลักการสมมาตรมีบทบาทสำคัญในฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ เคมีและชีววิทยา เทคโนโลยีและสถาปัตยกรรม จิตรกรรมและประติมากรรม กวีนิพนธ์และดนตรี กฎแห่งธรรมชาติที่ควบคุมภาพปรากฏการณ์ที่ไม่สิ้นสุดในความหลากหลายของปรากฏการณ์นั้น ในทางกลับกัน จะขึ้นอยู่กับหลักการของความสมมาตร มีความสมมาตรหลายประเภทในโลกพืชและสัตว์ แต่ด้วยความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต หลักการของความสมมาตรยังคงดำเนินต่อไป และความจริงข้อนี้เน้นย้ำถึงความกลมกลืนของโลกของเราอีกครั้ง

การสำแดงที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งของความสมมาตรของชีวิต npoifeccoe คือจังหวะทางชีวภาพ (biorhythms) ความผันผวนของกระบวนการทางชีวภาพแบบวงจรและลักษณะของพวกเขา (การหดตัวของหัวใจ, การหายใจ, ความผันผวนในความรุนแรงของการแบ่งเซลล์, เมแทบอลิซึม, กิจกรรมของมอเตอร์, จำนวนพืชและสัตว์) มักเกี่ยวข้องกับการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับวัฏจักรธรณีฟิสิกส์ วิทยาศาสตร์พิเศษเกี่ยวข้องกับการศึกษา biorhythms - chronobiology นอกจากความสมมาตรแล้ว ยังมีแนวคิดเรื่องความไม่สมมาตรอีกด้วย ความสมมาตรเป็นรากฐานของสิ่งต่าง ๆ และปรากฏการณ์ โดยแสดงถึงบางสิ่งที่เหมือนกัน ซึ่งเป็นลักษณะของวัตถุต่าง ๆ ในขณะที่ความไม่สมมาตรนั้นสัมพันธ์กับรูปลักษณ์เฉพาะของสิ่งธรรมดานี้ในวัตถุเฉพาะ

สมมาตรตามแนวแกนและแนวคิดเรื่องความสมบูรณ์แบบ

ความสมมาตรของแนวแกนนั้นมีอยู่ในธรรมชาติทุกรูปแบบ และเป็นหนึ่งในหลักการพื้นฐานของความงาม ตั้งแต่สมัยโบราณมนุษย์ได้พยายาม

เพื่อเข้าใจความหมายของความสมบูรณ์แบบ แนวคิดนี้ได้รับการพิสูจน์ครั้งแรกโดยศิลปิน นักปรัชญา และนักคณิตศาสตร์ของกรีกโบราณ และคำว่า "สมมาตร" ก็ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยพวกเขาเอง แสดงถึงความเป็นสัดส่วน ความกลมกลืน และเอกลักษณ์ของส่วนต่างๆ โดยรวม เพลโต นักคิดชาวกรีกโบราณแย้งว่า วัตถุที่มีความสมมาตรและได้สัดส่วนเท่านั้นจึงจะสวยงามได้ แท้จริงปรากฏการณ์และรูปแบบเหล่านั้นที่สมส่วนและสมบูรณ์นั้น “พึงเห็นแก่ตา” เราเรียกพวกเขาว่าถูกต้อง

สมมาตรตามแนวแกนเป็นแนวคิด

ความสมมาตรในโลกของสิ่งมีชีวิตปรากฏให้เห็นในการจัดเรียงส่วนที่เหมือนกันของร่างกายสัมพันธ์กับศูนย์กลางหรือแกนเป็นประจำ บ่อยขึ้นใน

ความสมมาตรของแกนเกิดขึ้นในธรรมชาติ มันกำหนดไม่เพียง แต่โครงสร้างทั่วไปของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเป็นไปได้ของการพัฒนาในภายหลังด้วย รูปทรงเรขาคณิตและสัดส่วนของสิ่งมีชีวิตเกิดจาก "สมมาตรตามแนวแกน" คำจำกัดความมีดังต่อไปนี้: นี่คือคุณสมบัติของวัตถุที่จะรวมกันภายใต้การแปลงต่างๆ คนโบราณเชื่อว่าทรงกลมมีหลักการสมมาตรอย่างเต็มที่ พวกเขาถือว่ารูปแบบนี้กลมกลืนและสมบูรณ์แบบ

ความสมมาตรของแกนในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

หากคุณมองไปที่สิ่งมีชีวิตใด ๆ ความสมมาตรของโครงสร้างของร่างกายจะดึงดูดสายตาคุณทันที มนุษย์: สองแขน สองขา สองตา สองหู และอื่นๆ สัตว์แต่ละชนิดมีสีเฉพาะตัว หากลวดลายปรากฏขึ้นในการระบายสี ตามกฎแล้วลวดลายนั้นจะถูกมิเรอร์ทั้งสองด้าน ซึ่งหมายความว่ามีเส้นบางเส้นที่สัตว์และผู้คนสามารถแบ่งสายตาออกเป็นสองซีกที่เหมือนกันได้นั่นคือโครงสร้างทางเรขาคณิตของพวกมันนั้นขึ้นอยู่กับสมมาตรตามแนวแกน ธรรมชาติสร้างสิ่งมีชีวิตใดๆ ก็ตามที่ไม่วุ่นวายและไร้สติ แต่ตามกฎทั่วไปของระเบียบโลก เพราะไม่มีสิ่งใดในจักรวาลที่มีจุดประสงค์ในการตกแต่งและสุนทรีย์ล้วนๆ การมีอยู่ของรูปแบบต่างๆ ก็เนื่องมาจากความจำเป็นตามธรรมชาติเช่นกัน

ความสมมาตรของแกนในธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต

ในโลกนี้ เราถูกรายล้อมไปด้วยปรากฏการณ์และวัตถุต่างๆ เช่น พายุไต้ฝุ่น สายรุ้ง หยดน้ำ ใบไม้ ดอกไม้ ฯลฯ กระจกเงา รัศมี ศูนย์กลาง และสมมาตรตามแนวแกนนั้นชัดเจน สาเหตุหลักมาจากปรากฏการณ์แรงโน้มถ่วง บ่อยครั้ง แนวคิดเรื่องความสมมาตรหมายถึงความสม่ำเสมอของการเปลี่ยนแปลงในปรากฏการณ์บางอย่าง เช่น กลางวันและกลางคืน ฤดูหนาว ฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วง และอื่นๆ ในทางปฏิบัติ คุณสมบัตินี้มีอยู่ทุกที่ที่มีการปฏิบัติตามคำสั่ง และกฎของธรรมชาติเอง - ชีวภาพ, เคมี, พันธุกรรม, ดาราศาสตร์ - อยู่ภายใต้หลักการของความสมมาตรที่เราทุกคนพบเห็นร่วมกันเนื่องจากพวกมันมีระบบที่น่าอิจฉา ดังนั้นความสมดุล อัตลักษณ์ ซึ่งเป็นหลักการจึงมีขอบเขตสากล ความสมมาตรของแกนในธรรมชาติเป็นหนึ่งในกฎ "หลักสำคัญ" ที่เป็นพื้นฐานของจักรวาลโดยรวม