Картина «Эволюция симметрии»

Аватар пользователя oтсюда

Есть мнение, что, создавая "Витрувианского человека", Леонардо да Винчи хотел показать совершенство сочетания физической и духовной гармонии. В этом рисунке идеальные архитектурные формы, созданные из кругов и квадратов, ассоциируемых с божественным и земным, непосредственно связаны с пропорциями человеческого тела. Не трудно заметить, что в основе гармонии этих форм лежит симметрия. Которая воспринимается человеком как проявление закономерности, а значит внутреннего порядка и красоты. Всё это свидетельствует о том, что человек является особым творением, шедевром, подтверждающим мастерство его создателя. Который и заложил свою "божественную симметрию" в саму материю Земли, проявляя в том или ином виде в живой и неживой природе. Где она является одной из основных особенностей разнообразия и красоты природы.

Витрувианский человек 

Жизнь на планете, имея разные формы и размеры, имеет общую черту – симметрию. Только симметрия была не дарована свыше, а сформировалась в процессе эволюции.

Билатера́льная симме́трия моими глазам

Все виды симметрии в природе продиктованы взаимодействием с окружающей средой. Наиболее распространённым типом симметрии является билатеральная симметрия. Это вид симметрии, при котором тело организма можно разделить на две равные половины, являющиеся зеркальным отражением друг друга. Двусторонняя симметрия тела позволяет более точно регулировать движение, контролировать среду обитания и использовать свои органы и части тела эффективно. Билатеральная симметрия тела стала одним из главных ароморфозов.

Ароморфоз — возникновение в ходе эволюции признаков, которые существенно повышают уровень организации живых организмов. Ароморфозы дают большие преимущества в борьбе за существование, открывают возможности освоения новой, прежде недоступной среды обитания.

Она обеспечивает большую адаптивность к изменяющимся условиям. Что особенно важно для животных, которые живут в разнообразных или меняющихся условиях.
Лошади, птицы, лягушки, кошки – практически любые позвоночные, которых мы возьмём, будут двусторонне симметричными. Такая особенность характерна для 99% живых существ, включая и человека.

Уравновешенное, гармоничное соотношение пропорций – это наследие далёких предков. Самыми безупречными, самыми симметричными были первые одноклеточные организмы, зародившиеся в океане, которым приходилось взаимодействовать с окружающей средой во всех направлениях, где ни одно из которых особо не выделялось. Возможно это в такой среде, в которой со всех сторон на тело действуют одни и те же силы. На заре возникновения жизни на Земле (4 миллиарда лет назад) самой идеальной формой жизни была сферическая. То есть тела были сферически симметричны: как их ни поворачивай, они похожи сами на себя. Для них не существовало понятий "право-лево" и "верх-низ", поскольку сила тяжести ничтожна, а окружение одинаково. К тому же шар, при заданном объеме, обладает минимальной площадью поверхности, что достаточно экономно и практично. Пример — радиолярия.

радиолярии

Но "шариком" можно оставаться только будучи очень маленьким. А в процессе эволюции организмы усложнялись и увеличивали свою массу. И вот тут вступила в действие гравитация. Вернее сила тяжести, действующая на объект, находящийся в гравитационном поле. Из-за неё у живых существ появилась асимметрия по направлению верх – низ. Поскольку сила тяжести действует только по одной оси – верх-низ. Она всё тянет вниз. И живым существам приходится к этому приспосабливаться. Сверху теперь располагались преимущественно органы чувств, рот. Внизу – средства передвижения. Так существа потяжелее перешли на другой уровень симметрии — радиальный. У радиально-симметричных животных есть верхняя и нижняя части, но правой и левой, передней и задней нет. Они совпадают сами с собой при вращении только вокруг одной оси. Малоподвижные создания, занимающиеся "тихой охотой", такие как актиния, гидра или медуза раскрывают свои щупальца во все стороны.

Актиния
Гидра
Медуза

Следующий этап эволюции начался, когда организмы вынуждены были вести активный образ жизни: быстро передвигаться и ориентироваться в сложных условиях. Двусторонняя симметрия как раз и обеспечивает более эффективное движение, поскольку благодаря этой особенности тело может двигаться по прямой линии, а не по кругу, как при радиальной симметрии.
Сила тяжести, изначально разделив тело на две части, предопределяет билатеральную симметрию у существ, решивших охотиться или удирать от хищника. Тем и другим понадобились скорость и внимание. Так и появилась ассиметрия по направлению перед- зад. При этом возникает дифференциация тела не только на передний и задний отделы, а брюшную и спинную стороны. Та часть тела, которая находится впереди, становится более значимой. Спереди находится рот, чтобы успеть ухватить добычу. Сюда "перемещаются" все органы чувств, а заодно и нервные узлы, которые анализируют полученную от органов чувств информацию. Всё это обычно располагается на отдельном участке тела — голове.

А вот симметрию между левой и правой сторонами эволюция не затронула. Она позволяет специализироваться частям тела, таким как конечности, глаза и уши, которые могут использоваться для определённых функций. Симметрия дублировала подобные части тела, что было весьма полезно. Использовать два глаза и два уха более эффективно для обнаружения раздражителей во внешней среде и реагирования на них. Что особенно важно для животных, которым необходимо обнаружить хищников или добычу. Что касается асимметрии внутренних органов, то она появилась из-за их чрезмерного усложнения.

Сравнительная анатомия свидетельствует о том, что у всех современных видов с двусторонней симметрией наверняка был общий предок. Который появился до массового появления билатеральных животных. До кембрийского взрыва, которых произошёл около 540 млн. лет назад. Это время рождения фауны, близкой к современной.

Кембрийский взрыв

Палеонтологические находки билатеральных животных, предшествующие кембрийскому взрыву, немногочисленны и статус многих из них спорен. Основным кандидатом на самых ранних билатерий является икария (лат. Ikaria wariootia), найденная в отложениях возрастом около 555 млн. лет. Это животное передвигалось в тонких слоях ила на дне океана, подобно тому, как дождевые черви движутся в почве за счёт сокращения мышц. И это в то время, когда другие существа эдиакарского периода неподвижно лежали на дне, икария была одним из самых активных животных. Она, обладая формой небольшого червя размером с рисовое зерно, имела рот и задний проход, соединённый кишечником. Это крошечное существо ползало по дну, поедая и переваривая органические отложения.

Большинство ученых предполагают, что именно икария является первым существом, строение тела которого обладало двусторонней симметрией. Такая структура организмов оказалась настолько успешной с эволюционной точки зрения, что сохранилась на протяжении сотен миллионов лет. Эта особенность досталась первым земноводным, а потом передалась динозаврам, обезьянам и, в конечном итоге, нам. Так что икария может смело претендовать на роль предка большинства существующих сегодня живых существ. Икария (или подобное существо) проложила путь к телесной двусторонней симметрии, которой мы теперь так восхищаемся, что даже приписываем ей божественное происхождение.

Ольга - 11.12.23

Авторство: 
Копия чужих материалов
Комментарий автора: 

Удивительное дело.. методы работы с информацией тоже имеют свойство эволюционировать, поэтому в рамках информационной симметрии имеет смысл дополнить нарисованную картинку ещё одной познавательной статьей. Наполнить собранный образ объемом, так сказать... ))

Сказки о симметрии. Загадка радиолярий

А что такое вообще объем в информационном пространстве? Хорошо ли у нас получается масштабировать информацию в разные соразмерности, погружаться в details и крутить её под разными углами восприятия? Что нам это даёт? 

Вопрос информационной симметрии в интернете не раскрыт, и все что там есть к текущему моменту - это информационная асимметрия, что специалистами считается неким багом, который можно сравнить с потерей пакетов данных при передаче, а в нашем случае - при обработке информации. И это, конечно, есть серьезная проблема в век информационных технологий и стремительного развития информационного поля в котором мы существуем. 

Почему это важно? Ну хотя бы потому, что мысли человеческие, которые тоже по своему смыслу - информация, уже давно обрели свойство материализовываться в буквальном смысле.. через творческий акт. А поскольку мир у нас трехмерный, а не двумерный, то и чертежи, по которым происходит материализация идей, имеет смысл прорисовывать более детально - в разных информационно-временных плоскостях..

Как мне видится, навык этот в эволюционном смысле современным обществом будет доведён до автоматизма, и тут логично бы было в этот вектор развития встраиваться, не́жели ему противостоять.. С точки зрения сохранения и оптимального использования энергии уж точно. 

С другой стороны, само понимание сути вещей - того самого информационного ядра, без объемного восприятия информации невозможно.. и в этом смысле понимание симметрии в разных своих вариациях вполне может оказаться хорошей отправной точкой для развития более совершенных навыков мышления.

Ниже более формально устами китайского ИИ

Получилось топорно, возможно даже заслуживает критики в каких-то моментах, но финальная мысль лично мне очень даже понравилась. Думаю, она заслуживает отдельного внимания для понимания темы.. 

Истина часто лежит не в середине между крайностями, а в понимании их взаимосвязей

DeepSeek

Информацию в отличии от материальных объектов следует всегда воспринимать комплексно, без отрыва от контекстов в которых она существует. Такой подход тянет за собой и ещё один вполне очевидный вывод — об общей взаимосвязности, где само информационное поле можно уже рассматривать как вполне  материальный объект. 


Из материалов по теме:


Комментарии

Аватар пользователя ND
ND(7 лет 3 месяца)

Ну, положим, абсолютной симметрии и нет - сердце пока одно, и печень, к сожалению, тоже. Но как способ сжатия информации - хороший способ.

Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

Сердце оно одно, потому что подразумевается, что вы когда-нибудь найдете к нему вторую половинку.. )

Ну и печень вам на это тоже не двусмысленно указывает: бухать в одно рыло - зло. 

Аватар пользователя micro
micro(9 лет 2 месяца)

Да, там трилатераль бывает

Аватар пользователя Warwar
Warwar(6 лет 10 месяцев)

бухать в одно рыло - зло

Да, один из законов симметрии ;)

Аватар пользователя ND
ND(7 лет 3 месяца)

А втроём?

Аватар пользователя Warwar
Warwar(6 лет 10 месяцев)

Это уже закон равнобедренного треугольника, тоже против него никак не попрёшь = все углы одинаковы, опять же симметрия - наливать всем поровну нать..smile37.gif

Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

С эволюционной точки зрения лучше рассматривать равносторонний... ) 

Аватар пользователя Warwar
Warwar(6 лет 10 месяцев)

С эволюционной точки зрения лучше

Возможно. Жаль, старик Дарвин, не может присоединиться к нам для решения этой задачки из занимательной геометрии..

Главное, по-итогу, придти к согласию, что:  "Треугольник будет выпит. Будь он параллелепипед, будь он круг, едрена вошь!" (с). smile20.gif

"Ну, за понимание!" (с). smile19.gif

Скрытый комментарий oтсюда (c обсуждением)
Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

человек не обладает абсолютной симметрией, по той причине, что он не шарик.

Аватар пользователя MikaP11o
MikaP11o(5 лет 11 месяцев)

Даже смешарики не абсолютно симметричны.

Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

Погрузился в изучение анатомии сейчас, возможно, зря вы на симметрию наговариваете. С учётом развесовки вполне таки может быть и "абсолютная"

Аватар пользователя Иван Петровский

Очевидно, что при нарушении развесовки не может быть симметрии конечностей и тд

Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

Как-то можно этот закон к устроению социальной жизни применить? 

Аватар пользователя Luchist
Luchist(2 года 2 месяца)

Точная визуальная симметрии между правой и левой половинами тела, скорее всего, связанна с эволюционным отбором наиболее здоровых половых партнёров. Мы замечаем даже незначительные нарушения передней симметрии организмов и чаще именно по ним отличаем одну особь от другой (поэтому отражение лица в зеркале выглядит несколько непривычным). Давно известно, что симметричные лица более привлекательны, потому что это один из признаков, указывающих на отсутствии серьёзных сбоев в генетической наследственности. Расположение внутренних органов визуально не определяется и потому не сильно повлияло на отбор. А вообще, фракталоподобные структуры и геометрия платоновых тел связанны с математикой и физикой волновых энергетических процессов, а также с механизмами возникновения  неких "сЛУЧАйностей".

Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

Точная визуальная симметрии между правой и левой половинами тела, скорее всего, связанна с эволюционным отбором наиболее здоровых половых партнёров. Мы замечаем даже незначительные нарушения передней симметрии организмов и чаще именно по ним отличаем одну особь от другой (поэтому отражение лица в зеркале выглядит несколько непривычным). Давно известно, что симметричные лица более привлекательны, потому что это один из признаков, указывающих на отсутствии серьёзных сбоев в генетической наследственности. Расположение внутренних органов визуально не определяется и потому не сильно повлияло на отбор

Плоско мыслите.. )) симметрия - это общий признак живой природы. Не только животных. Асимметрии внутренних органов связана с усложнением системы, появлением новых мерностей симметрии (расположение сердца с той самой печенью - это уже следствие весовой симметрии)

вообще, фракталоподобные структуры и геометрия платоновых тел связанны с математикой и физикой волновых энергетических процессов

Тут не совсем понял, что вы имеете ввиду.. платоновы тела - это форма выражения мысли о гармонии и связности. Иносказательное трактование смыслов. В математике нет времени, поэтому появилась физика.. 

В целом же общее у всех ваших упоминаний есть одна общая черта - динамика изменений. И в этом смысле симметрия имеет к этому процессу прямое отношение. 

Аватар пользователя Luchist
Luchist(2 года 2 месяца)

Плоско мыслите.. )) симметрия - это общий признак живой природы. Не только животных.

Плоско мыслите здесь только вы, а ещё невнимательно читаете. Во-первых, симметрия присуща всем фракталоподобным структурам, а не только проявлениям органической жизни (о чём выше я и упомянул, говоря в контексте общего разговора о симметрии). Также я сказал, что все эти структуры — есть следствие волновых энергетических процессов, которые лежат в основе любых физических проявлений или материальных тел. А во-вторых, вы не замечаете противоречия в своих собственных словах, когда говорите про какую-то "весовую симметрию", хотя там нет геометрической симметрии, а есть обычное распределение веса, т.е. распределение масс различных половин тела, относительно их общего центра масс. Я же вёл речь о визуальной, т.е. геометрической симметрии, которая выглядит для живых организмов более привлекательной. Вообще, по данному вопросу есть довольно интересная книга: "Древняя Тайна Цветка Жизни". Хотя эзотерических отклонений от главной темы в ней тоже хватает.

Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

про визуальную, геометрическую симметрию, которая выглядит для живых организмов более привлекательной

Да, я понял о чем вы говорили.. человеку нравится симметрия - это бесспорно. Вероятно потому, что мы её постоянно наблюдаем в живой природе. Но сама мысль о том, что симметрия эволюционно сформировалась в результате любви к симметрии звучит немножечко странно. Я склонен думать, что это просто закон развития живой природы. На каком уровне он реализован - это интересный вопрос.

вы не замечаете противоречия в своих собственных словах, когда говорите про какую-​то "весовую симметрию", хотя там нет геометрической симметрии, а есть обычное распределение веса, т.е. уравнивание масс различных половин тела, относительно их общего центра масс

Формализм это конечно хорошо, но сути это не меняет. Просто ещё одна мерность в которой соблюдается тот же смысл.

Симметрия

  1. Симметрия – это «отзеркаленное» положение чего-либо.
  2. Линия симметрии – это прямая, по которой что-либо отражается.

Все, между чем можно поставить знак равенства в рамках здравого смысла, можно наделить свойствами симметрии. И даже там, где сегодня этой симметрии не наблюдается, можно её сформировать... кмк, хорошее направление развития  в борьбе с энтропией...  Идея проверена эволюцией длинною в несколько миллиардов лет.

Аватар пользователя ND
ND(7 лет 3 месяца)

Симметрия - очень нужное свойство, оно позволяет сильно сократить объём переносимой информации. Ну примерно, как при переносе из растровой в векторную графику - то же самое.

в борьбе с энтропией

Чем вам всем навредила энтропия? Это предельный случай самого сложного порядка.Это вы её так просто называете мерой хаоса, но хаоса нет, это очень сложный порядок, который вам считать лень. 

Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

Это предельный случай самого сложного порядка.

Да, точно.. хотел её сначала обозвать абсолютной симметрией... "куда не посмотри: хоть в высь - бесконечно большое, хоть вниз - бесконечно малое" )) но пока у нас есть деление на живое и неживое, не все поймут эти аналогии. Сегодня философия трактует живое как главного борцуна с энтропией.

Аватар пользователя ND
ND(7 лет 3 месяца)

Вряд ли. Живое производит энтропию как не в себя. 

Аватар пользователя ND
ND(7 лет 3 месяца)

С учётом развесовки и антиматерия с материей совпадают. Но тогда бы и нас таких не было.

Аватар пользователя Иван Петровский

Статья не отвечает на очевидный вопрос - каким способом разрушается изначальная (в яйцеклетке) билатеральная симметрия? На входе симметричная икария, на выходе частично симметричные слоны, люди и тд. В результате вместо чтива для взрослых людей получаем научпоп для 10летних детей.

Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

Абсолютно согласен.. на очевидные вопросы не отвечает.. Да и вообще, заявлять о том, что опарыш - это прародитель человека, это полный абсурд! 

Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

Кстати, тоже интересное наблюдение по теме..

Как часто обновляются клетки человека?

Ежедневно костная ткань вырабатывает сотни миллионов новых клеток. Клетки крови - полное обновление клеток крови занимает от 120 до 150 дней. Организм здорового человека ежедневно продуцирует столько же клеток крови, сколько их погибает, а это число равно около 500 миллиардам клеток, имеющим разное значение

Аватар пользователя Иван Петровский

Причём разные ткани (мозг, печень, кожа и тд) обновляются с разной скоростью

Аватар пользователя Chirpoevec
Chirpoevec(9 лет 10 месяцев)

Да бог с Вами. Бластуляция-гаструляция-нейруляция. Эмбриональное развитие расписано уже в мельчайших подробностя.

Аватар пользователя Иван Петровский

А где конкретно записано нарушение симметрии в программе эмбрионального развития?

Аватар пользователя Chirpoevec
Chirpoevec(9 лет 10 месяцев)

Нет никакого нарушения, только смены вариантов симметрии, которая ослабляет вожжи где-то между гаструляцией и нейруляцией. Или сразу после нейруляции?.. Честно говоря, не помню уже, когда там начинают паринхимозные органы из эндодермы закладываться. Давно изучал это дело.

Аватар пользователя Иван Петровский

А какая симметрия у расположения сердца и каким способом эта симметрия получилась из зеркальной?

Аватар пользователя Chirpoevec
Chirpoevec(9 лет 10 месяцев)

Сердце - это глубокое развитие системы синусов и клапанов на одном из участков вполне симметричной в тот момент кровеносной системы. Это ещё у личинки туникат что-то такое, в чём сложно было бы тогда угадать будущее четырёх камерное сердце.

Аватар пользователя Chirpoevec
Chirpoevec(9 лет 10 месяцев)

Подушню: двусторонняя симметрия ещё у восьмилучевых кораллов появляется. Мышечные валики септ у них сориентированы в вентральную полость. А у позвоночных радиальная симметрия вполне себе продолжает соседствовать с билатеральной (архаическая мускулатура, всякие клапаны, сфинктеры и т.д.).

Аватар пользователя oтсюда
oтсюда(1 год 7 месяцев)

Да, тоже интересная тема.. спасибо 

Как и все животные, кораллы размножаются половым путем. Существуют мужские полипы, которые производят мужские гаметы (сперматозоиды), и женские полипы, которые производят женские гаметы (яйцеклетки). Кораллы, живущие колонией, могут иметь и самцов, и самок в одной колонии, поэтому коралл считается гермафродитом.