Nejprve se pokusme odpovědět na pomocnou otázku: proč má člověk některé části těla symetrické, zatímco jiné nejsou?
Symetrie je základní vlastností většiny živých věcí. Je velmi výhodné být symetrický. Přemýšlejte sami: pokud máte oči, uši, nosy, ústa a končetiny na všech stranách, budete mít čas včas pocítit něco podezřelého, bez ohledu na to, na kterou stranu se vplíží, a podle toho, na které straně je, je to podezřelé, - snězte to nebo naopak utíkejte.
Nejchybnější, „nejsymetrickější“ze všech symetrií je sférický, kdy se tělo neliší v horní, dolní, pravé, levé, přední a zadní části, a shoduje se sám se sebou při otáčení kolem středu symetrie v libovolném úhlu. To je však možné pouze v prostředí, které je samo o sobě ideálně symetrické ve všech směrech a ve kterém na tělo působí ze všech stran stejné síly. Ale na naší zemi takové prostředí neexistuje. Existuje alespoň jedna síla - gravitační síla - která působí pouze podél jedné osy (nahoru-dolů) a neovlivňuje ostatní (zepředu dozadu, zprava doleva). Stáhne všechno dolů. A živé bytosti se tomu musí přizpůsobit.
Tak vznikne další typ symetrie - radiální. Radiálně souměrná stvoření mají horní a dolní část, ale žádné pravé a levé nebo přední a zadní. Shodují se sami se sebou, když se otáčejí pouze kolem jedné osy. Patří mezi ně například hvězdice a hydry. Tito tvorové jsou neaktivní a zabývají se „tichým lovem“živých tvorů kolem.
Sasanky (mořské sasanky) jsou příkladem radiálně symetrických organismů. Kresba z knihy Ernsta Haeckela Krása forem v přírodě.
Obrázek z webu en.wikipedia.org
Pokud ale nějaký tvor bude vést aktivní životní styl, pronásledovat kořist a unikat před predátory, bude pro něj důležitý ještě jeden směr - předozadní. Část těla, která je vpředu, když se zvíře pohybuje, se stává významnější. Všechny smysly se zde „plazí“a současně nervové uzliny, které analyzují informace získané od smyslů (u některých šťastných se tyto uzly později promění v mozek). Kromě toho by měla být ústa vpředu, aby se chytila kořist, která byla předjet. To vše se obvykle nachází na oddělené části těla - na hlavě (v zásadě radiálně souměrná zvířata nemají hlavu). Takto vzniká bilaterální (nebo bilaterální) symetrie. U bilaterálně symetrického tvora se horní a dolní, přední a zadní část liší,a pouze pravé a levé jsou identické a zrcadlové obrazy navzájem. Tento typ symetrie je typický pro většinu zvířat, včetně lidí.
Propagační video:
Vitruviánský muž Leonarda da Vinci ukazuje příklad bilaterální symetrie.
Obrázek z webu en.wikipedia.org
U některých zvířat, například u annelidů, existuje kromě bilaterální ještě jedna symetrie - metamerická. Jejich tělo (s výjimkou velmi přední části) se skládá ze stejných metamerických segmentů, a pokud se pohybujete po těle, červ se „shoduje“sám se sebou. U pokročilejších zvířat, včetně lidí, zůstává slabá „ozvěna“této symetrie: v jistém smyslu lze naše obratle a žebra nazývat také metameres.
Lidská žebra mají některé rysy metamerické symetrie. První hrudní - první hrudní obratel, první bederní - první bederní.
Obrázek z ru.wikipedia.org
Takže proč má člověk spárované orgány, přišli jsme na to. Nyní pojďme diskutovat, odkud nepárový pochází.
Nejprve se pokusme pochopit: jaká je osa symetrie pro nejjednodušší, radiálně symetrické, primitivní mnohobuněčné organismy? Odpověď je jednoduchá: je to trávicí systém. Celý organismus je postaven kolem něj a je organizován tak, aby každá buňka těla byla blízko „krmného žlabu“a přijímala dostatečné množství živin. Představte si hydru: její ústa jsou symetricky obklopena chapadly, která tam vedou kořist, a střevní dutina se nachází ve samém středu těla a je osou, kolem které je vytvořen zbytek těla. Trávicí systém takových tvorů je podle definice jeden, protože celý organismus je stavěn „pro to“.
Zvířata se postupně stávala složitějšími a jejich zažívací systém se také zdokonaloval. Střeva se prodloužila, aby trávila jídlo efektivněji, a proto se musela několikrát zhroutit, aby se vešla do břišní dutiny. Objevily se další orgány - játra, žlučník, slinivka - které byly v těle umístěny asymetricky a „pohnuly“některými dalšími orgány (například kvůli tomu, že játra jsou umístěna vpravo, pravá ledvina a pravý vaječník / varle jsou posunuty směrem doleva doleva) … U lidí si z celé zažívací soustavy pouze ústa, hltan, jícen a konečník udrželi svoji pozici v rovině symetrie těla. Ale zažívací systém a všechny jeho orgány zůstaly s námi v jediné kopii.
Nyní se podívejme na oběhový systém
Pokud je zvíře malé, nemá problém s tím, aby se živiny dostaly do každé buňky, protože všechny buňky jsou dostatečně blízko trávicímu systému. Čím větší je však živá bytost, tím naléhavější pro ni vzniká problém dodávat potravu „odlehlým provinciím“, které se nacházejí ve velké vzdálenosti od střeva, na okraji těla. Existuje potřeba něčeho, co by tyto oblasti „nakrmilo“, a kromě toho propojilo celé tělo a umožnilo vzdáleným regionům „komunikovat“navzájem (a u některých zvířat by také přenášelo kyslík z dýchacího systému do celého těla). Takto se objevuje oběhový systém.
Oběhový systém je vybudován podél trávicího systému, a proto se v nejprimitivnějších případech skládá pouze ze dvou hlavních cév - břišní a hřbetní - a několika dalších, které je spojují. Pokud je tvor malý a slabě pohyblivý (například kopí), pak k tomu, aby se krev mohla pohybovat cévami, stačí tyto cévy uzavřít sami. To však nestačí pro relativně velká stvoření vedoucí k aktivnějšímu životnímu stylu (například ryby). Část břišní cévy v nich se proto promění ve speciální svalový orgán, který silou tlačí krev vpřed - srdce. Jelikož vzniklo na nepárovém plavidle, je samo o sobě „osamělé“a nepárové. U ryb je srdce samo o sobě symetrické a v těle se nachází v rovině symetrie. Ale u suchozemských zvířat, vzhledem ke vzniku druhého kruhu krevního oběhu,levá strana srdečního svalu se zvětší než pravá a srdce se posune na levou stranu a ztratí jak symetrii své polohy, tak svoji vlastní symetrii.