21

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЕФЕРАТ

Симметрия и асимметрия в природе

Новосибирск

2007

Оглавление

1. Определение симметрии и асимметрии

2. Элементы симметрии

3. Типы симметрии

4. Форма симметрии и образ жизни

5. Дисимметрические объекты

Заключение

Список литературы

Введение

Существует множество определений симметрии. В наиболее простой трактовке немецкого математика Германа Вейля современное определение симметрии выглядит так: симметричным называется такой объект, который можно как-то изменять, получая в результате то же, с чего начали. Современное представление о симметрии предполагает неизменность объекта по отношению к каким-то преобразованиям, выполняемым над ним. Таким образом, геометрический объект или физическое явление считаются симметричными, если с ними можно сделать что-то такое, после чего они останутся неизменными. Существует понятие не только геометрической симметрии, но и физической -- однородность и изотропность (равнозначность всех направлений) пространства.

Среди главных элементов симметрии выделяют центр (точка, вокруг которой вращается какое-либо тело), ось (ось вращения) и плоскость симметрии (плоскость, проходящая через ось симметрии и рассекающая тело на две зеркальные половины). Известны два основных типа симметрии - вращательная и поступательная. Кроме того, встречается модификация из совмещения этих двух основных типов симметрии - вращательно-поступательная симметрия.

Интересным представляется связь различных форм симметрии живых организмов с образом жизни, который они ведут. Более развитые и сложные организмы имеют билатеральную форму симметрии, которая соответствует их активному и подвижному образу жизни.

В природе встречаются и дисимметрические объекты, которые отличаются от других объектов своеобразным отношениям к своему зеркальному отражению. Дисимметрических объекты могут существовать в двух разновидностях: в виде оригинала и зеркального отражения. При этом одна из форм называется правой -- П, а другая левой -- Л. Обнаружение в живой природе П- и Л-форм поставило перед биологией ряд новых и очень важных вопросов, многие из которых сейчас решаются сложными математическими и физико-химическими методами.

1. Определение симметрии и асимметрии

Симметрия является фундаментальным свойством природы, представление о котором, как отмечал академик В. И. Вернадский, слагалось в течение тысяч поколений. Другой наш соотечественник, посвятивший изучению симметрии всю свою жизнь, академик А. В. Шубников на основе изучения археологических памятников сделал вывод, что человечество на заре своей культуры уже имело представление о симметрии и осуществляло ее в рисунке и в предметах быта. При чем применение симметрии в первобытном производстве определялось не только эстетическими мотивами, но в известной мере и уверенностью человека в большей пригодности для практики правильных форм.

Первоначально понятие "симметрия" употреблялось в двух значениях. В одном смысле симметричное означало нечто пропорциональное; симметрия показывает тот способ согласования многих частей, с помощью которого они объединяются в целое. Второй смысл этого слова -- равновесие. Греческое слово означает однородность, соразмерность, пропорциональность, гармонию.

В настоящее время существует множество подходов к определению понятий симметрии асимметрии. Одним из таких подходов является определение указанных категорий на основе перечисления их важнейших признаков. Например, симметрия определяется как совокупность свойств: порядка, однородности, соразмерности, пропорциональности, гармоничности и т. д. Асимметрия же обычно определяется как отсутствие признаков симметрии, как беспорядок, несоразмерность, неоднородность и т. д. Согласно подобным определениям в одних случаях симметрия -- это однородность, а в других -- соразмерность и т. д. Очевидно, что по мере развития нашего познания к определению симметрии можно прибавлять все новые и новые признаки. Поэтому определения симметрии такого рода всегда неполны.

То же можно сказать и о существующих определениях асимметрии. Очевидно, что в определениях понятий, сформулированных по принципу перечисления свойств объектов, ими отражаемых, отсутствует связь между перечисленными свойствами объектов. Такие свойства симметрии, как, например, однородность и соразмерность, друг из друга не следуют.

Нельзя, однако, говорить о бесполезности вышеуказанных определений симметрии и асимметрии. Наоборот, они весьма полезны и необходимы. Без них нельзя дать и более общее определение категорий симметрии и асимметрии. На основе подобных эмпирических определений симметрии и асимметрии развиваются определения более общего характера, сущность которых -- в соотнесении частных признаков симметрии и асимметрии к определенным всеобщим свойствам движущейся материи. "В симметрии, -- пишет А. В. Шубников, -- отражается та сторона явлений, которая соответствует покою, а в дисимметрии (по нашей терминологии в асимметрии) та их сторона, которая отвечает движению".

Таким образом, все свойства симметрии рассматриваются как проявления состояний покоя, а все свойства асимметрии -- как проявления состояний движения. Вряд ли можно с таких позиций правильно понять многие свойства симметрии и асимметрии. Почему, например, такую симметрию пространства, как его однородность, должны рассматривать как соответствующую покою? Почему мы должны искать симметрию только среди покоящихся явлений? Разве нет симметрии во взаимодействии и движении явлений мира? Мысль о связи между понятиями симметрии и асимметрии и соответственно между понятиями покоя и движения точнее можно выразить как единство покоя и движения. Понятие симметрии раскрывает момент покоя, равновесия в состояниях движения, а понятие асимметрии -- момент движения, изменения в состояниях покоя, равновесия. Но и такая формулировка не охваты-вают основные признаки симметрии и асимметрии. Можно сделать вывод, что в идее А. В. Шубникова о соотнесении симметрии с покоем, а асимметрии -- с движением заключается только момент истины.

Математически строгое представление о симметрии сформировалось сравнительно недавно - в ХIХ веке. В наиболее простой трактовке известного немецкого математика Германа Вейля (1855-1955) современное определение симметрии выглядит так: симметричным называется такой объект, который можно как-то изменять, получая в результате то же, с чего начали. Современное представление о симметрии предполагает неизменность объекта по отношению к каким-то преобразованиям, выполняемым над ним. Таким образом, в основе данного определения лежит идея инвариантности (т. е. неизменности) относительно некоторых преобразований как основа определения симметрии и асимметрии. Геометрический объект или физическое явление считаются симметричными, если с ними можно сделать что-то такое, после чего они останутся неизменными. Например, пятиконечная звезда, будучи повернута на 72° (360°: 5), займет первоначальное положение, а будильник одинаково зазвенит в любом углу комнаты. Первый пример дает понятие об одном из видов геометрической симметрии -- поворотной, а второй иллюстрирует важную физическую симметрию -- однородность и изотропность (равнозначность всех направлений) пространства. Благодаря последней симметрии все физические приборы (в том числе и будильник) одинаково работают в разных точках пространства, если, конечно, не изменяются окружающие физические условия.

Таким образом, не только симметричные формы окружают нас повсюду, но и сами многообразные физические и биологические законы гравитации, электричества и магнетизма, ядерных взаимодействий, наследственности пронизаны общим для всех них принципом симметрии. "Новым в науке явилось не выявление принципа симметрии, а выявление его всеобщности",-- писал Вернадский. Действительно, еще Платон мыслил атомы четырех стихий -- земли, воды, огня и воздуха -- геометрически симметричными в виде правильных многогранников. И хотя сегодня "атомная физика" Платона кажется наивной, принцип симметрии и через два тысячелетия остается основополагающим принципом современной физики атома. За это время наука прошла путь от осознания симметрии геометрических тел к пониманию симметрии физических явлений.

Итак, в современном понимании симметрия -- это общенаучная философская категория, характеризующая структуру организации систем. Важнейшим свойством симметрии является сохранение (инвариантность) тех или иных признаков (геометрических, физических, биологических и т. д.) по отношению к вполне определенным преобразованиям. Математическим аппаратом изучения симметрии сегодня является теория групп и теория инвариантов.

2. Элементы симметрии

При изучении строения тела животного в сравнительной морфологии используют три главных элемента симметрии: центр симметрии, ось симметрии и плоскость симметрии. Эти три элемента симметрии необходимы для определения типа симметрии, характерного для того или иного организма или группы организмов.

Центр симметрии - это точка, вокруг которой вращается какое-либо тело. Во время вращения контуры тела непрерывно совпадают при повороте на любой угол в любом направлении. Идеальной фигурой с центром симметрии может служить шар. Из живых объектов примером может условно служить шаровидное яйцо с ядром, расположенным в центре. Близкую форму имеют некоторые представители радиолярий.

Ось симметрии - это ось вращения. В этом случае у животных, как правило, отсутствует центр симметрии. Тогда вращение может происходить только вокруг оси. При этом ось чаще всего имеет разнокачественные полюса. Например, у кишечнополостных, гидры или актинии, на одном полюсе расположен рот, на другом - подошва, которой эти неподвижные животные прикреплены к субстрату. Ось симметрии может совпадать морфологически с переднезадней осью тела.

Плоскость симметрии - это плоскость, проходящая через ось симметрии, совпадающая с ней и рассекающая тело на две зеркальные половины. Эти половины, расположенные друг против друга, называют антимерами (anti - против; mer - часть). Антимеры противоположных половин должны иметь равное число щупалец, расположенных вокруг рта гидры. У гидры можно провести несколько плоскостей симметрии, число которых будет кратно числу щупалец. У актиний с очень большим числом щупалец можно провести много плоскостей симметрии. У медузы с четырьмя щупальцами на колоколе число плоскостей симметрии будет ограничено числом, кратным четырём. У гребневиков только две плоскости симметрии - глоточная и щупальцевая. Наконец, у двусторонне-симметричных организмов только одна плоскость и только две зеркальные антимеры - соответственно правая и левая стороны животного. Поэтому данный вид симметрии в биологии называется двусторонней или билатеральной.

3. Типы симметрии

Типы симметрии можно выделять по разным основаниям. Исходя из трех вышеназванных элементов симметрии, существует:

· центральная симметрия - тело симметрично относительно точки;

· лучевая, или радиальная, - тело симметрично относительно оси симметрии. К формам с лучевой симметрией относятся гриб, ромашка, сосновое дерево и часто такой вид симметрии называется "ромашко-грибной" симметрией;

· зеркальная - тело симметрично относительно плоскости симметрии. "Зеркальной" симметрией обладает бабочка, листок или жук и часто такой вид симметрии называется "симметрией листка".

Другая классификация типов симметрии выделяет два основных типа - вращательная и поступательная. Кроме того, встречается модификация из совмещения этих двух основных типов симметрии - вращательно-поступательная симметрия.

Вращательная симметрия. Любой организм обладает вращательной симметрией Для вращательной симметрии существенным характерным элементом являются антимеры. Важно знать, при повороте на какой градус контуры тела совпадут с исходным положением. Минимальный градус совпадения контура имеет шар, вращающийся около центра симметрии. Максимальный градус поворота 360 , когда при повороте на эту величину контуры тела совпадут.

Если тело вращается вокруг центра симметрии, то через центр симметрии можно провести множество осей и плоскостей симметрии. Если тело вращается вокруг одной гетерополярной оси, то через эту ось можно провести столько плоскостей, сколько антимер имеет данное тело. В зависимости от этого условия говорят о вращательной симметрии определённого порядка. Например, у морских звезд будет вращательная симметрия пятого порядка, или пятилучевая. Интересен тот факт, что пятилучевой симметрией обладают только живые организмы. Единственным типом объектов неорганического мира, среди которых мы можем наблюдать нечто похожее на пятилучевую симметрию, являются квазикристаллы -- тип искусственных образований, получаемых при быстром охлаждении некоторых металлов, в результате которого появляется нечто среднее между аморфным и кристаллическим состоянием вещества. Однако такой тип образований не характерен для природных объектов и его квазикристаллические формы можно считать тем исключением, которое лишь подтверждает правило отсутствия пятилучевой симметрии среди неживой природы.

Поступательная симметрия. Для поступательной симметрии характерным элементом являются метамеры (meta - один за другим; mer - часть). В этом случае части тела расположены не зеркально друг против друга, а последовательно друг за другом вдоль главной оси тела.

Метамерия - одна из форм поступательной симметрии. Она особенно ярко выражена у кольчатых червей, длинное тело которых состоит из большого числа почти одинаковых сегментов. Этот случай сегментации называют гомономной. У членистоногих животных число сегментов может быть относительно небольшим, но каждый сегмент несколько отличается от соседних или формой, или придатками (грудные сегменты с ногами или крыльями, брюшные сегменты). Такую сегментацию называют гетерономной.

Вращательно-поступательная, или спиральная симметрия. Этот тип симметрии имеет ограниченное распространение в животном мире. Эта симметрия характерна тем, что при повороте на определённый угол часть тела немного проступает вперед и её размеры каждый следующий поворот логарифмически увеличивает на определённую величину. Таким образом, происходит совмещение актов вращения и поступательного движения. Примером могут служить спиральные камерные раковины некоторых головоногих. С некоторым условием к этой группе можно отнести также и некамерные спиральные раковины брюхоногих моллюсков. Спиральная симметрия не бывает идеальной, например, раковина у моллюсков сужается или расширяется на конце. Хотя внешняя спиральная симметрия у многоклеточных животных встречается редко, зато спиральную структуру имеют многие важные молекулы, из которых построены живые организмы - белки, дезоксирибонуклеиновые кислоты - ДНК.

Кроме этого типы симметрии можно выделить на основании операций, совершаемых с телом. Переносы -- это перемещения вдоль прямой АВ на расстояние а. Такая операция применима лишь для объектов, вытянутых в одном особенном направлении АВ. Нульмерная симметрия присуща телам, бесконечно не вытянутым ни в одном особенном направлении. Очевидно, такова симметрия отдельной буквы А, листа растения, человека и т.п.

Одномерная симметрия присуща телам, во-первых, вытянутым в одном каком-либо особенном направлении, во-вторых, вытянутым в этом направлении благодаря монотонному повторению -- "размножению" одной и той же части. Такова, например, симметрия бесконечной линейной совокупности одних и тех же букв А: …АААААА… Из биологических объектов такую симметрию имеют наиболее важные для обмена веществ полимерные цепные молекулы белков, нуклеиновых кислот, целлюлозы, крахмала; вирусы табачной мозаики, побеги традесканции и т.д.

Двумерной симметрией обладают тела, во-первых, вытянутые в двух взаимно перпендикулярных направлениях, во-вторых, вытянутые в этих направлениях благодаря "размножению" одной и той же части. Такова, например, симметрия бесконечной двумерной совокупности букв А типа и бесконечного шахматного поля.

Трехмерная симметрия присуща телам, во-первых, вытянутым в трех взаимно перпендикулярных направлениях, во-вторых, вытянутым в этих трех направлениях благодаря монотонному повторению одной и той же части. Такова симметрия биологических кристаллов, построенных "бесконечным" повторением одних и тех же кристаллических ячеек.

4. Форма симметрии и образ жизни

Еще в XIX веке исследования в этой области привели к заключению, что симметрия природных форм в значительной степени зависит от влияния сил земного тяготения, которое в каждой точке имеет симметрию конуса. В результате был найден следующий закон, которому подчиняются формы природных тел: "Все то, что растет или движется по вертикали, то есть вверх или вниз относительно земной поверхности, подчиняется радиально-лучевой симметрии. Все то, что растет и движется горизонтально или наклонно по отношению к земной поверхности, подчиняется билатеральной симметрии".

Значение формы симметрии для животного легко понять, если поставить её в связь с образом жизни, экологическими условиями. Если окружающая животное среда со всех сторон более или менее однородна и животное равномерно соприкасается с нею всеми частями своей поверхности, то форма тела обычно шарообразна, а повторяющиеся части располагаются по радиальным направлениям. Лучевики - исключительно морские животные, ведущие планктонный образ жизни. Они "парят" в толще морской воды и идеально к этому приспособлены. Именно для этого "парения" служат иглы их скелета, увеличивающие площадь тела. Такой тип симметрии называют равноосным, так как он характеризуется наличием многих одинаковых осей симметрии. Равноосная симметрия должна превратиться в одноосную вместе с переходом к сидячему или мало подвижному донному образу жизни; если, например, шарообразное тело приобретает стебелёк для прикрепления к субстрату, то ось симметрии должна будет проходить через стебелёк и сделается, таким образом, единственной. Примерами такой симметрии могут служить сидячие солнечники, жгутиковые, сосущие инфузории, бокалообразные губки. Тот же результат может получиться и при отсутствии стебелька, если животное постоянно обращено одним полюсом к субстрату, а другим кверху. При активном плавании одной стороною тела вперёд эта сторона также может дифференцироваться в передний конец тела, и симметрия сложится одноосная (например, овальные или веретенообразные жгутиковые и инфузории).

Во всех этих случаях соединяемые осью полюса тела находятся в неодинаковых экологических условиях и функционируют по-разному. Присутствие одной только оси симметрии не столь ещё характерно для данного типа (т.к. и в других типах симметрии, кроме равноосного, ось также одна), но весьма характерно, то, что через эту ось можно провести много плоскостей симметрии, из которых каждая разделит тело на две одинаковые половины; поэтому данный тип симметрии называют полисимметрическим.

Равноосный и полисимметрический типы встречаются среди низкоорганизованных и малодифференцированных животных. Сидячие одноосные полисимметрические животные, усложняя свою организацию и приобретая различные органы, приобретают лучевую или радиальную симметрию тела, выражающуюся в том, что органы располагаются в радиальных (лучистых) направлениях вокруг одной главной продольной оси. От числа повторяющихся органов зависит порядок радиальной симметрии. Так как количество таких органов ограничено (часто 2,4,8 или кратное от 6), то и плоскостей симметрии можно провести всегда несколько, соответствующее количеству этих органов. Плоскости делят тело животного на одинаковые участки с повторяющимися органами. В этом заключается отличие радиальной симметрии от полисимметрического типа. Радиальная симметрия характерна для малоподвижных и прикрепленных форм. Экологическое значение лучевой симметрии легко понятно: сидячее животное окружено со всех боковых сторон одинаковой средою и должно вступать во взаимоотношения с этой средой при помощи одинаковых, повторяющихся в радиальных направлениях органов. Именно сидячий образ жизни способствует развитию лучистой симметрии.

Переход от лучевой или радиальной к двусторонней или билатеральной симметрии связан с переходом от сидячего образа жизни к активному передвижению в среде (от сидячести к ползанию по субстрату). Для сидячих форм отношения со средой равноценны во всех направлениях: радиальная симметрия точно соответствует такому образу жизни. У активно перемещающихся животных передний конец тела становится биологически не равноценным остальной части туловища, происходит формирование головы, становятся различимы правая и левая сторона тела. Благодаря этому теряется радиальная симметрия, и через тело животного можно провести лишь одну плоскость симметрии, делящую тело на правую и левую стороны. Двусторонняя симметрия означает, что одна сторона тела животного представляет собой зеркальное отражение другой стороны. Впервые двусторонняя симметрия появляется у плоских червей.

Упрощение условий жизни может привести к нарушению двусторонней симметрии, и животные из двусторонне-симметричных становятся радиально-симметричными. Это относится к иглокожим (морские звёзды, морские ежи). Все морские животные имеют радиальную симметрию, при которой части тела отходят по радиусам от центральной оси, подобно спицам колеса. Степень активности животных коррелирует с их типом симметрии. Радиально-симметричные иглокожие обычно мало подвижны, перемещаются медленно или же прикреплены к морскому дну.

Отметим, наконец, билатеральную симметрию человеческого тела (речь идёт о внешнем облике и строении скелета). Эта симметрия всегда являлась и является основным источником нашего эстетического восхищения хорошо сложенным человеческим телом. Наша собственная зеркальная симметрия очень удобна для нас, она позволяет нам двигаться прямолинейно и с одинаковой лёгкостью поворачиваться вправо и влево. Столь же удобна зеркальная симметрия для птиц, рыб и других активно движущихся существ. Нарушение у них билатеральной симметрии неизбежно привело бы к торможению движения одной из сторон и превращению поступательного движения в круговое.

5. Дисимметрические объекты

Дисимметрическими называют объекты расстроенной симметрии. От всех остальных они отличаются, в частности, очень своеобразным отношением к зеркальному отражению. Если тело речного рака, например, после зеркального отражения совсем не изменяет своей формы, то цветок анютиных глазок, асимметрическая винтовая раковина моллюска, кристалл кварца, асимметрическая молекула после зеркального отражения изменяют свою фигуру, приобретая ряд противоположных признаков. Так, винтовая раковина брюхоногого моллюска, расположенного перед зеркалом, закручена слева вверх направо, а зеркального -- справа-вверх-налево и т.д.

Дисимметрических объекты могут существовать в двух разновидностях: в виде оригинала и зеркального отражения (руки человека, раковины моллюсков, венчики анютиных глазок, кристаллы кварца). При этом одна из форм (неважно какая) называется правой -- П, а другая левой -- Л. При чем правыми и левыми называются не только руки или ноги человека, но и любые Дисимметрических тела -- винты с правой и левой резьбой, организмы, неживые тела.

Обнаружение в живой природе П- и Л-форм поставило перед биологией ряд новых и очень важных вопросов, многие из которых сейчас решаются сложными математическими и физико-химическими методами.

Первый -- это вопрос о закономерностях формы и строения П- и Л-биологических объектов. Самое главное достижение здесь -- создание теории строения П- и Л-биообъектов. На ее основе было предсказано много совершенно новых типов и классов изомерии, предсказана и открыта советскими учеными биологическая изомерия. Изомерия -- это множество объектов различного строения, но при одном и том же наборе составляющих эти объекты частей. Один из примеров - это изомерия венчиков, предсказанная, а затем и обнаруженная на многих десятках тысяч экземпляров венчиков цветков около 60 видов растений. Здесь для каждого случая число лепестков одно и то же -- 5, различно лишь их взаимное расположение.

Второй вопрос: как часто встречаются П- и Л-формы биообъектов? При изучении встречаемости биообъектов было установлено, что в одних случаях преобладают П-, в других Л-формы, в третьих они представлены одинаково часто. Многие объекты живой природы делятся на "правшей" и "левшей". Например, нарцисс, ячмень, рогоз и многие другие растения -- правши: их листья встречаются только в П-винтовой форме. Зато фасоль -- левша, листья первого яруса до 2,3 раза чаще бывают Л-формы. Задняя часть тела волков и собак при беге несколько заносится вбок, поэтому их разделяют на право- и левобегающих. Птицы-левши складывают крылья так, что левое крыло накладывается на правое, а правши -- наоборот. Некоторые голуби при полете предпочитают кружиться вправо, а другие -- влево. За это голубей издавна в народе делят на «правухов» и «левухов». Раковина моллюска фрутицикола лантци встречается главным образом в П-закрученной форме. Замечено, что при питании морковью преобладающие П-формы этого моллюска прекрасно растут, а их антиподы -- Л-моллюски резко теряют в весе.

Много интересных фактов может сообщить наука о симметрии и о человеке. У людей, как известно, сердце на левой стороне, печень -- на правой. Но на каждые 7-12 тыс. человек встречаются люди, у которых все или часть внутренних органов расположены зеркально, т. Е. наоборот. Но самое важное в этой области открытие было сделано на молекулярно-химическом уровне: Бешаном и Пастером (40-е гг. XIX в.), а в 30-х гг. ХХ в. Советским учёным Г. Ф. Гаузе и другими было показано, что клетки организмов построены только или преимущественно из Л-aминокислот, Л-белков, П-дезоксирибонуклеиновых кислот, П-сахаров, Л-алкалоидов и т. Д. Столь фундаментальная и характерная черта живых клеток, названная Пастером дисимметрией протоплазмы, обеспечивает клетке, как было установлено в ХХ в., более активный обмен веществ и поддерживается посредством сложных биологических и физико-химических механизмов, возникших в процессе эволюции.

Третий вопрос -- о свойствах П- и Л-форм. Основное достижение здесь -- это открытие дисимметрии жизни (СССР). Оказывается, ряд свойств П- и Л-форм биообъектов качественно различаются. Вот некоторые примеры. Широкоизвестный антибиотик пенициллин вырабатывается грибком только в П-форме; искусственно приготовленная Л-форма его антибиотически неактивна. В аптеках продается антибиотик левомицетин, а не его антипод -- правомицетин, так как последний по своим лечебным свойствам значительно уступает первому. В табаке содержится алкалоид Л-никотин. Он в несколько раз более ядовит, чем искусственно приготовленный П-никотин. Чаще встречающиеся винтообразные Л-корнеплоды сахарной свеклы содержат на 0,5-1 % больше сахара, чем П-корнеплоды.

Четвертый вопрос: в чем причина именно таких, а не других свойств П- и Л-форм? Никакой теории, отвечающей на этот вопрос, пока не существует. Предложенные гипотезы исходят из молекулярно-химической обусловленности П- и Л-модификаций организмов и их органов. В частности, опыты говорят о том, что внешняя П- или Л-форма организмов зависит от обмена веществ и участвующих в этом обмене П- и Л-молекул.

Почему же эти формы встречаются не в равных количествах? Как правило, бывает больше либо П-, либо Л-форм. Согласно одной очень правдоподобной гипотезе, причинами могут быть Дисимметрических элементарные частицы, а также правый свет, который в небольшом избытке всегда присутствует в рассеянном солнечном свете и образуется при отражении обычного света от зеркальной поверхности морей и океанов. Все это могло привести к тому, что сначала стали встречаться в неодинаковых количествах правые и левые формы Дисимметрических органических молекул, а затем П- и Л-организмы и их части.

Заключение

Симметрия является одним из важнейших свойств природы. Ее изучением занимались еще пифагорейцы в V в. до н.э., в рамках учения о гармонии. Более чем за два тысячелетия интерес к этой теме не угас - в 1961 году в учении о симметрии выделилось особое направление - биосимметрика.

Симметрия, или соразмерность частей целого организма, имеет непосредственное отношение к характеру приспособленности животных к условиям существования. Симметрия является жизненно важным признаком, который отражает особенности строения, образа жизни и поведения животного.

В природе существует множество форм и видов симметрии. В зависимости от геометрического элемента, относительно которого симметричен объект, выделяют центральную (относительно центра симметрии), осевую и радиальную (относительно оси симметрии) и билатеральную (относительно плоскости симметрии). Согласно другой классификации существует вращательная поступательная и вращательно-поступательная, или спиральная, симметрия. Третья классификация выделяет нульмерную, одномерную, двумерную и трехмерную симметрию.

Тот или иной тип симметрии непосредственно зависит от образа жизни, который ведет организм. Например, для млекопитающих характерна билатеральная симметрия, которая позволяет им с одинаковой легкостью двигаться и вправо, и влево. Нарушение симметрии в ряде случаев приводит к проблемам с двигательной активностью и координацией движений.

Асимметричные (или дисимметрические) объекты также привлекают интерес ученых из-за неоднозначности существования и свойств их П- и Л-форм. Впервые подобного рода явления начали изучаться в 50-70х ХХ века, и за это время был сделан ряд открытий, например, дисимметрия протоплазмы или дисимметрия жизни. Однако решены далеко не все загадки дисимметрических объектов, многое еще только предстоит открыть.

Разработка учения о симметрии биообъектов позволит углубить представления как об их свойствах и функциях, так и о происхождении и сущности жизни.

Список литературы

1. Симметрия (в биологии) // БСЭ. [Обращение к документу: 10 декабря 2007]. Доступ через <http://bse.sci-lib.com>.

2. Симметрия в живой природе. [Обращение к документу: 3 декабря 2007]. Доступ через <http://sbiryukova.narod.ru>.

3. Что такое симметрия? [Обращение к документу: 3 декабря 2007]. Доступ через <http://goldenmuseum.com>.

4. Хоменков А. С. Гармония живой природы и проблема происхождения мира. [Обращение к документу: 3 декабря 2007]. Доступ через <http://www.portal-slovo.ru>.

5. Симметрия и асимметрия / Реферат. [Обращение к документу: 3 декабря 2007]. Доступ через <http://www.bankreferatov.ru>.

6. Симметрия в неживой природе / Реферат. [Обращение к документу: 3 декабря 2007]. Доступ через <http://www.bankreferatov.ru>.