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전 러시아인에게학생 에세이 대회 "Krugozor"

시립 교육 기관 "중등 학교. Petropavlovka Dergachevsky 지구

사라토프 지역»

추상적인

수학, 생물학, 생태학주제 :

"자연의 대칭"

6학년 학생MOU

리더:쿠티시체바 니나 세메노브나,

루덴코 류드밀라 빅토로브나,

소개

1. 이론적인 부분

1.1.1 대칭에 대한 발달 교육

1.1.2 축대칭피규어

1.1.3 중심대칭

1.1.4 평면을 기준으로 한 대칭

2. 실무적인 부분

2.2 식물의 대칭 원인에 대한 이론적 근거

결론

문학

대칭 식물 기하학 포인트

소개

"대칭은 아이디어를 통해

인간은 수세기 동안 설명하려고 노력해 왔습니다.

질서와 아름다움, 완벽함을 창조하라" 헤르만 바일(Hermann Weil)

여름에 나는 사라토프 지역의 멋진 장소인 "Chardym"에 있는 볼가 강둑에서 휴식을 취했습니다. 대초원 Trans-Volga 지역에 거주하는 나는 주변의 무성한 녹지와 식물의 다양성에 놀랐고 주변의 자연을 흥미롭게 바라 보았습니다. 나는 무의식적으로 궁금해했습니다. 식물과 동물의 형태에 공통점이 있습니까? 아마도 가장 다양한 잎, 꽃, 동물의 생명에 예상치 못한 유사성을 부여하는 어떤 종류의 패턴, 어떤 이유가 있을까요? 주변 자연을주의 깊게 살펴보면 모든 식물의 잎 모양이 엄격한 패턴을 따르는 것을 발견했습니다. 잎은 거의 동일한 두 개의 반쪽이 서로 붙어있는 것처럼 보입니다. 나비도 같은 속성을 가지고 있습니다. 우리는 그것들을 세로로 거울처럼 똑같은 두 부분으로 정신적으로 나눌 수 있습니다.

수학 수업에서 우리는 점과 선을 기준으로 한 평면의 대칭, 평면을 기준으로 대칭인 공간의 도형을 살펴보았습니다. 그래서 그게 전부입니다! 이것이 제가 관찰하면서 느꼈지만 설명할 수 없었던 패턴입니다! 대칭의 법칙은 나뭇잎, 꽃, 동물계의 유사성을 어떻게 설명할 수 있는지를 보여줍니다.

그리고 식물계에 대칭이 존재하는지, 그리고 대칭이 일어나는 원인은 무엇인지 알아보기 시작했습니다. 이를 구현하기 위해 다음 작업을 공식화했습니다.

1. 대칭의 기하학적 법칙에 대해 더 자세히 알아보세요.

2. 자연의 대칭을 결정하는 이유를 확인하십시오.

1. 이론적인 부분

1.1 식물의 대칭과 기하학에 대한 기본 개념

1.1.1 대칭 교리의 발전

"대칭"이라는 단어는 그리스어 대칭 - 비례에서 유래되었습니다. 이것이 우리가 일반적인 기하학적 위치에서 다양한 몸체를 다룰 수 있게 해줄 것입니다.

대칭은 생명체, 무생물, 자연, 사회 등 우주의 가장 기본적이고 가장 일반적인 패턴 중 하나입니다. 대칭의 개념은 수세기에 걸친 인간 창의성의 전체 역사를 관통합니다. 유명한 학자 V.I. Vernadsky는 “... 대칭에 대한 아이디어는 수십, 수백, 수천 세대에 걸쳐 형성되었습니다. 그 정확성은 실제 경험과 관찰, 다양한 자연 조건에서 인류의 삶을 통해 검증되었습니다.

"대칭"의 개념은 살아있는 유기체와 생명체, 주로 인간에 대한 연구에서 비롯되었습니다. 아름다움이나 조화의 개념과 관련된 바로 그 개념은 위대한 그리스 조각가들에 의해 주어졌으며, 이 현상에 해당하는 "대칭"이라는 단어는 기원전 5세기.”

그리고 또 다른 유명한 학자 A.V. Shubnikov (1887-1970)는 그의 저서 "Symmetry"의 서문에서 다음과 같이 썼습니다. “고고 학적 기념물에 대한 연구는 문화가 시작될 때 인류가 이미 대칭에 대한 아이디어를 가지고 있었고 그것을 그림과 일상에서 구현했음을 보여줍니다 사물. 원시적 생산에서 대칭의 사용은 미적 동기뿐만 아니라 어느 정도 올바른 형태의 실행에 대한 더 큰 적합성에 대한 인간의 확신에 의해 결정되었다고 가정해야 합니다.

이러한 자신감은 오늘날까지도 계속 존재하며 많은 분야에 반영되고 있습니다. 인간 활동: 예술, 과학, 기술 등.”

그러나 의심할 바 없이 고전적인 이 개념의 의미는 무엇인가? 대칭에 대한 정의는 다양합니다.

1. "사전" 외국어": "대칭 - [그리스어. 대칭] - 중앙선, 중앙을 기준으로 전체 부분의 배열에서 완전한 거울 대응; 비례."

2. "간결한 옥스포드 사전": "대칭은 신체의 일부 또는 전체의 비례, 균형, 유사성, 조화, 일관성으로 인한 아름다움입니다."

3. “S.I. Ozhegova: "대칭은 비례, 중앙 양쪽에 위치한 부분의 비례입니다."

4. V.I. Vernadsky. “지구 생물권과 그 환경의 화학적 구조”: “자연과학에서 대칭은 자연체와 현상에서 경험적으로 관찰되는 기하학적 공간 규칙성의 표현입니다. 그러므로 그것은 분명히 공간뿐만 아니라 평면과 선에서도 나타납니다.”

그러나 위의 모든 정의 중 가장 완전하고 일반화된 것은 Yu.A의 의견인 것 같습니다. Urmantseva: “대칭은 평면에서 하나 이상의 연속적으로 생성된 반사의 결과로 자체적으로 결합될 수 있는 모든 형상입니다. 즉, 대칭 인물에 대해 다음과 같이 말할 수 있습니다. "Eadem mutate resurgo" - "Changed, 나는 동일하게 부활했습니다." - Jacob Bernoulli(1654-1705)를 매료시킨 대수 나선 아래의 비문.

1.1.2 도형의 축대칭

두 점 A와 A1은 선 a에 대해 대칭이라고 합니다. 이 선이 세그먼트 AA 1의 중간을 통과하고 선에 수직인 경우입니다.

그림의 각 점에 대해 선 a를 기준으로 대칭인 점이 이 그림에도 속하면 그림을 선 a를 기준으로 대칭이라고 합니다.

다양한 그림을 살펴보면 그 중 일부가 축을 기준으로 대칭임을 알 수 있습니다. 이 축을 기준으로 대칭일 때 자체적으로 매핑됩니다.

대칭축은 그러한 도형을 대칭축에 의해 정의된 서로 다른 반면에 위치한 두 개의 대칭 도형으로 나눕니다. (그림 1.)

일부 그림에는 여러 대칭축이 있습니다. 예를 들어, 원(그림 2)은 중심을 통과하는 직선에 대해 대칭입니다. 그려진 원의 직경을 따라 그림을 구부리면 원의 두 부분이 일치하는지 확인할 수 있습니다. 따라서 모든 직경은 원의 대칭축에 있습니다.

세그먼트에는 두 개의 대칭축이 있습니다. 세그먼트는 중앙을 통과하는 수직선과 이 세그먼트가 놓인 선에 대해 대칭입니다(그림 3).

1.1.3 중심대칭

O가 세그먼트 AA 1의 중간이면 두 점 A와 A 1을 점 O에 대해 대칭이라고합니다.

도형의 각 점에 대해 점 O에 대해 대칭인 점이 이 도형에도 속하면 도형은 점 O에 대해 대칭이라고 합니다.

주어진 점을 중심으로 한 특정 유형의 회전인 중심 대칭은 회전의 모든 속성을 갖습니다. 특히 중심대칭의 경우 거리가 유지되므로 중심대칭은 움직임입니다. 두 그림 중 하나가 중앙 대칭으로 다른 그림에 매핑되면 이 그림은 동일합니다.

대칭 중심을 통과하는 직선은 중심 대칭에 의해 자체적으로 매핑됩니다.

평면의 각 점에는 주어진 중심을 기준으로 고유한 대칭 점이 있습니다. 점 A가 대칭 중심과 일치하면 대칭 점 B는 대칭 중심과 일치합니다.

축 대칭이 축에 따라 고유하게 결정되는 것처럼 중심 대칭도 중심에 따라 고유하게 결정됩니다.

일부 그림에는 대칭 중심이 있습니다. 이는 이 그림의 각 점에 대해 중심 대칭 점이 이 그림에도 속한다는 것을 의미합니다. 이러한 수치를 중앙 대칭이라고 합니다. 예를 들어, 세그먼트는 중심이 대칭인 도형이며, 대칭 중심은 중앙입니다. 직선 - 임의의 점을 기준으로 중앙 대칭을 이루는 그림입니다. 원 - 중심을 기준으로 중앙 대칭을 이루는 그림입니다. 한 쌍의 수직 각도는 각도의 공통 꼭지점에 대칭 중심이 있는 중앙 대칭 도형입니다.

1.1.4 평면에 대한 대칭(거울대칭)

두 점 A와 A1은 평면 b가 세그먼트 AA1의 중간을 통과하고 이에 수직인 경우 평면 b에 대해 대칭이라고 합니다(그림 4).

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그림의 각 점에 대해 평면에 대해 대칭인 점이 이 그림에도 속하면 그림은 평면 b에 대해 대칭이라고 합니다(그림 5).

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다음에서는 평면, 축, 중심의 세 가지 유형의 대칭 요소를 가장 자주 다룰 것입니다.

그래서 우리는 대칭 요소의 전체 목록을 알게 되었습니다. 우리는 유한한 형상에 대한 다양한 대칭 요소의 완전한 세트를 마음대로 사용할 수 있습니다. 이러한 수치를 완전히 특성화하려면 주어진 개체에 존재하는 모든 대칭 요소의 전체를 고려해야 합니다.

1.2 식물의 모양과 대칭

우리는 기하학뿐만 아니라 자연에서도 축대칭을 접하게 됩니다. 생물학에서는 축이 아니라 공간 물체의 양측, 양측 대칭 또는 거울 대칭에 대해 말하는 것이 관례적이고 정확합니다. 양측 대칭은 대부분의 다세포 동물의 특징이며 활동적인 운동과 관련하여 발생합니다. 곤충과 일부 식물도 양측 대칭을 가지고 있습니다. 예를 들어, 나뭇잎의 모양은 무작위가 아니라 매우 자연스럽습니다. 마치 두 개의 거의 동일한 반쪽이 서로 붙어 있는 것과 같습니다. 이 반쪽 중 하나는 거울에 비친 물체의 반사와 물체 자체가 서로 상대적으로 위치하는 것처럼 다른 부분에 대해 거울처럼 위치합니다. 말한 내용을 확인하기 위해 줄기를 따라 흐르고 잎사귀를 반으로 나누는 선에 직선 모서리가 있는 거울을 놓으십시오. 거울을 들여다보면 시트의 오른쪽 절반이 반사된 것이 왼쪽 절반을 거의 정확하게 대체하고, 반대로 거울에 있는 시트의 왼쪽 절반이 오른쪽 절반의 위치로 이동하는 것처럼 보입니다. 시트를 거울처럼 동일한 두 부분으로 나누는 평면을 대칭 평면이라고 합니다. 식물학자들은 이 대칭을 양측성 또는 이중측성이라고 부릅니다. 그러나 그러한 대칭성을 갖는 것은 나무 잎뿐만이 아닙니다. 정신적으로 평범한 애벌레를 거울처럼 똑같은 두 부분으로자를 수 있습니다. 그리고 우리 자신도 두 개의 동일한 반으로 나눌 수 있습니다. 수평 또는 비스듬히 자라서 움직이는 모든 것 지구의 표면, 양측 대칭을 따릅니다. 움직이는 능력을 가진 유기체에서도 동일한 대칭이 유지됩니다. 구체적인 방향은 없지만. 그러한 생물에는 불가사리와 성게가 포함됩니다.

방사형 대칭은 일반적으로 부착된 생활 방식을 선도하는 동물의 특징입니다. 그러한 동물에는 히드라가 포함됩니다. 히드라의 몸체를 따라 축을 그리면 촉수가 광선처럼 모든 방향으로 이 축에서 갈라집니다. 카모마일 꽃잎을 보면 대칭면도 있다는 것을 알 수 있습니다. 그게 다가 아닙니다. 결국 꽃잎은 많고 꽃잎마다 대칭면을 그릴 수 있습니다. 이는 이 꽃에 많은 대칭면이 있고 중앙에서 모두 교차한다는 것을 의미합니다. 이 전체 팬 또는 교차 대칭 평면의 묶음입니다. 해바라기, 수레국화, 종의 기하학도 비슷한 방식으로 특징지어질 수 있습니다. 데이지, 버섯, 가문비나무의 대칭과 같은 이러한 대칭을 방사형 대칭이라고 합니다. 해양 환경에서 이러한 대칭은 동물의 방향성 수영을 방해하지 않습니다. 해파리는 이런 대칭성을 가지고 있습니다. 종 모양(성게, 별)과 유사한 몸체의 아래쪽 가장자리를 사용하여 자체 아래에서 물을 밀어냅니다. 따라서 우리는 지구 표면을 기준으로 수직으로 아래 또는 위로 자라거나 이동하는 모든 것이 방사형 대칭을 따른다는 결론을 내릴 수 있습니다.

식물의 원뿔 대칭 특성은 모든 나무의 예에서 명확하게 볼 수 있습니다.

나무는 흙의 수분을 흡수하고, 영양소루트 시스템, 즉 아래로 인해 나머지 중요한 기능은 크라운, 즉 위에서 수행됩니다. 따라서 나무의 "위" 방향과 "아래" 방향은 상당히 다릅니다. 그리고 수직선에 수직인 평면의 방향은 나무의 경우 사실상 구별할 수 없습니다. 이 모든 방향에서 공기, 빛 및 습기가 동등하게 나무에 들어갑니다. 결과적으로 수직 회전축과 수직 대칭면이 나타납니다.

대부분의 꽃 피는 식물은 방사형 및 양측 대칭을 나타냅니다. 각 꽃덮이가 다음으로 구성되면 꽃은 대칭인 것으로 간주됩니다. 같은 수부속. 쌍을 이루는 부분이 있는 꽃은 이중대칭 등을 가진 꽃으로 간주됩니다. 외떡잎식물에서는 삼중대칭이 흔하고, 쌍떡잎식물에서는 5배대칭이 흔하다.

식물의 몸체가 모든 방향에서 동일하게 만들어지는 경우는 매우 드뭅니다. 대부분의 경우 상단(전면)과 하단(후면) 끝으로 구분할 수 있습니다. 이 양쪽 끝을 연결하는 선을 세로축이라고 합니다. 이 종축과 관련하여 식물의 기관과 조직은 다르게 분포될 수 있습니다.

1) 세로 축을 통해 두 개 이상의 평면을 그려서 고려 중인 식물 부분을 동일한 대칭 반쪽으로 나눌 수 있는 경우 배열을 방사형(다중 대칭 배열)이라고 합니다. 대부분의 뿌리, 줄기 및 꽃은 가오리 유형에 따라 구성됩니다.

2) 세로축을 통해 하나의 평면만 그려서 식물을 대칭적인 반쪽으로 나눌 수 있는 경우 배측(단일대칭) 배열을 말합니다. 대칭면이 없으면 기관을 비대칭이라고 합니다. 마지막으로 비대칭 또는 양측성이란 오른쪽과 왼쪽, 앞면과 뒷면을 구별할 수 있는 기관으로 오른쪽은 왼쪽, 앞면은 뒷면이 대칭이지만 오른쪽과 앞면, 왼쪽과 뒷면은 대칭입니다. 완전히 다릅니다. 따라서 두 개의 불평등한 대칭면이 있습니다. 예를 들어 원통형 기관이 한 방향으로 편평해지는 경우 이러한 배열이 얻어집니다. 따라서 부채선인장(Opuntia cactus)의 편평한 줄기는 비대칭이고, 푸쿠스(Fucus), 라미나리아(Laminaria) 등과 같은 많은 해조류의 엽체도 비대칭입니다. 비대칭 기관은 일반적으로 방사형 기관으로 형성되며 특히 선인장이나 푸커스에서 명확하게 보입니다. 특히 꽃의 경우 광선은 별 모양 (방선형)이라고 더 자주 불리고 등쪽 꽃은 접합형입니다.

2. 실무적인 부분

2.1 각 유형의 대칭의 특징

우리 주변에는 두 가지 유형의 대칭이 유별나게 지속되면서 반복됩니다. 휴가 중에 찍은 사진을보고 이것을 확신했습니다.

나는 다양한 꽃과 나무에 둘러싸여 있었다. 바람이 불고 나무의 나뭇잎이 내 소매 위로 떨어졌습니다. 그 형태는 무작위가 아니며, 엄밀히 말하면 자연스럽다. 잎은 거의 동일한 두 개의 반쪽에서 서로 붙어 있는 것 같습니다. 이 반쪽 중 하나는 거울에 비친 물체의 반사와 물체 자체가 서로 상대적으로 위치하는 것처럼 다른 부분에 대해 거울처럼 위치합니다. 이를 확인하기 위해 줄기를 따라 흐르고 잎사귀를 반으로 나누는 선에 직선 모서리가 있는 포켓 거울을 배치했습니다. 거울을 들여다보니 시트의 오른쪽 절반이 반사된 것이 왼쪽 절반을 거의 정확하게 대체하고, 반대로 거울에 비친 시트의 왼쪽 절반이 오른쪽 절반의 위치로 이동하는 것처럼 보였습니다.

시트를 두 개의 거울과 같은 동일한 부분으로 나누는 평면(이제 거울 평면과 일치함)을 "대칭 평면"이라고 합니다. 식물학자와 동물학자는 이 대칭을 양측성(라틴어에서 이중 측면으로 번역됨)이라고 부릅니다.

그러한 대칭을 갖는 것은 나무잎뿐일까요?

밝은 색상의 아름다운 나비를 보면, 이 나비도 두 개의 동일한 반쪽으로 구성되어 있습니다. 날개의 점박이 무늬도 이 기하학을 따릅니다.

그리고 잔디에서 엿보는 벌레, 번쩍이는 작은 덩어리, 찢어진 가지 등 모든 것이 "양방향 대칭"을 따릅니다. 그래서 숲의 모든 곳에서 우리는 양측 대칭을 발견합니다. 어쩌면 어떤 생물이라도 대칭면을 갖고 있으므로 양측 대칭에 들어맞을 수도 있습니다.

언뜻 보면 적합해 보일 수 있지만 모든 것이 보이는 것처럼 단순하지는 않습니다. 덤불 근처에는 일반 popovnik (카모마일)이 잔디에서 겸손하게 보입니다. 뜯어서 살펴봤습니다. 어린이 그림 속 태양 주위의 광선처럼 노란색 중앙 주위에는 흰색 꽃잎이 있습니다.

그러한 "꽃 태양"에는 대칭면이 있습니까? 틀림없이! 어려움 없이 꽃의 중심을 통과하고 꽃잎의 중앙이나 꽃잎 사이를 따라 이어지는 선을 따라 두 개의 거울처럼 동일한 반으로 잘라낼 수 있습니다. 그러나 이것이 전부는 아닙니다. 결국 꽃잎은 많고 각 꽃잎을 따라 대칭면을 찾을 수 있습니다. 이는 이 꽃에 많은 대칭면이 있고 중앙에서 모두 교차한다는 것을 의미합니다. 비슷한 방법으로 해바라기, 수레국화, 종의 형상을 덮을 수 있습니다.

수직으로 성장하고 이동하는 모든 것, 즉 지구 표면을 기준으로 위 또는 아래로 이동하는 모든 것은 교차하는 대칭 평면의 팬 형태로 방사형 대칭을 따릅니다. 지구 표면을 기준으로 수평 또는 비스듬하게 성장하고 움직이는 모든 것은 양측 대칭을 따릅니다.

식물뿐만 아니라 동물도 이 보편적 법칙을 따릅니다.

2.2 식물의 대칭 원인에 대한 이론적 근거

나는 수행했다 연구, 그 목적은 식물계에서 대칭을 결정하는 이유를 찾는 것입니다. 콩나물을 투명한 튜브 2개에 담았습니다. 한 튜브는 수평 위치에, 다른 튜브는 수직 위치에 배치했습니다. 일주일 후 나는 뿌리와 줄기가 수평관 너머로 자라자마자 뿌리가 곧게 아래로 자라기 시작하고 줄기는 위로 자라는 것을 발견했습니다. 나는 뿌리가 아래쪽으로 자라는 것은 중력 때문이라고 믿습니다. 줄기의 위쪽 성장은 빛의 영향을 받습니다. 무중력 상태에서 궤도 정거장에 탑승한 우주비행사가 수행한 실험에서는 중력이 없을 때 일반적으로 공간적 방향묘목이 중단되었습니다. 결과적으로 중력 조건에서 대칭이 존재하면 식물이 안정적인 위치를 차지할 수 있습니다.

결론:대부분의 경우 중앙 대칭은 꽃 피는 식물과 잎의 겉씨 식물에서 발견됩니다. 축대칭은 식물의 수가 가장 많습니다 - 조류(뿌리와 잎), 녹색 이끼(뿌리, 줄기, 잎), 말꼬리(뿌리, 줄기, 잎), 이끼(뿌리, 줄기, 잎), 양치류(뿌리, 잎) , 겉씨식물 및 꽃 피는 식물. 거울대칭을 갖는 식물종에는 양치류(잎), 겉씨식물(줄기, 과일) 및 꽃 피는 식물이 포함됩니다.

식물에서 서로 다른 대칭이 나타나는 주된 이유는 무엇입니까? 이것이 중력, 즉 중력입니다.

고등학교에서 기하학, 생물학, 물리학을 공부하면 자연의 대칭 이유를 더 깊이 이해하고 모든 식물의 대칭 유형을 결정하는 데 도움이 될 것입니다.

결론

특정 질서의 존재, 주변 세계의 일부 배열 패턴을 설명하는 대칭에 대한 아이디어가 없는 사람을 찾는 것은 어렵습니다. 각 꽃은 다른 꽃과 유사하지만 차이점도 있습니다.

초록 페이지에서 위의 내용을 조사하고 연구한 결과 이제 다음과 같이 말할 수 있습니다. 수직으로, 즉 지구 표면을 기준으로 위 또는 아래로 자라는 모든 것은 교차하는 대칭 평면의 팬 형태로 방사형 대칭을 따릅니다. ; 지구 표면을 기준으로 수평 또는 비스듬하게 자라는 모든 것은 양측 대칭을 따릅니다. 나는 또한 식물의 질서와 비례가 두 가지 요소에 의해 결정된다는 것을 실제로 증명했습니다.

지구 중력;

빛의 영향.

자연의 기하학적 법칙에 대한 지식은 실질적으로 매우 중요합니다. 우리는 이러한 법률을 이해하는 방법을 배워야 할 뿐만 아니라 사람들의 이익을 위해 봉사하도록 만들어야 합니다.

내 에세이에서 나는 살아있는 자연의 대칭에 더 많은 관심을 기울였지만 이것은 내가 이해할 수 있는 작은 부분일 뿐입니다. 앞으로는 대칭의 세계를 좀 더 깊이 탐구하고 싶습니다.

출처

1. 아타나시안 L.S. 기하학 7-9. M.: 교육, 2004. p. 110.

2. 아타나시안 L.S. 기하학 10-11. M.: 교육, 2007. p. 68.

3. Vernadsky V.I.. 지구 생물권과 환경의 화학 구조. 엠., 1965.

4. 울프 G.V. 대칭과 자연의 표현. 엠., 에드. 부서 나르. com.com. 계몽, 1991. p. 135.

5. Shubnikov A.V.. 대칭. 엠., 1940.

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7. 샤프라노프스키 I.I. 자연의 대칭. 2판, 개정됨. 엘.

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어떤 생명체라도 보면 신체 구조의 대칭성이 즉시 눈에 띕니다. 인간: 팔 2개, 다리 2개, 눈 2개, 귀 2개 등. 각 동물종은 독특한 색깔을 가지고 있습니다. 색상에 패턴이 나타나면 원칙적으로 양면에 대칭됩니다. 이는 동물과 사람을 시각적으로 두 개의 동일한 반쪽으로 나눌 수 있는 특정 선이 있음을 의미합니다. 즉, 기하학적 구조는 축 대칭을 기반으로 합니다. 자연은 무질서하고 무의미하지 않고 세계 질서의 일반 법칙에 따라 살아있는 유기체를 만듭니다. 왜냐하면 우주에는 순전히 미적, 장식적인 목적이 없기 때문입니다. 다양한 형태의 존재 역시 자연의 필요성에 따른 것입니다.

무생물의 축대칭

세상에서 우리는 태풍, 무지개, 물방울, 나뭇잎, 꽃 등과 같은 현상과 사물로 도처에 둘러싸여 있습니다. 거울, 방사형, 중앙, 축 대칭이 분명합니다. 이는 주로 중력 현상에 기인합니다. 종종 대칭의 개념은 낮과 밤, 겨울, 봄, 여름, 가을 등 특정 현상의 규칙적인 변화를 나타냅니다. 실제로 이 속성은 질서가 준수되는 모든 곳에 존재합니다. 그리고 자연의 법칙(생물학적, 화학적, 유전적, 천문학적) 자체는 부러워할 만한 체계성을 가지고 있기 때문에 우리 모두에게 공통된 대칭 원리를 따릅니다. 따라서 균형, 정체성을 원칙으로 하는 것은 보편적인 범위를 갖습니다. 자연의 축 대칭은 우주 전체의 기반이 되는 "초석" 법칙 중 하나입니다.

대칭은 항상 고전 그리스 일러스트레이션과 미학에서 완벽함과 아름다움의 표시였습니다. 특히 자연의 자연스러운 대칭은 철학자, 천문학자, 수학자, 예술가, 건축가 및 레오나르도 다빈치와 같은 물리학자들의 연구 주제였습니다. 비록 항상 눈치채지는 못하더라도 우리는 매 순간 이 완벽함을 봅니다. 여기 우리 자신도 포함되어 있는 대칭의 10가지 아름다운 예가 있습니다.

브로콜리 로마네스코

이 유형의 양배추는 프랙탈 대칭으로 유명합니다. 동일한 기하학적 도형으로 물체가 형성된 복잡한 패턴입니다. 이 경우 모든 브로콜리는 동일한 로그 나선으로 구성됩니다. 브로콜리 로마네스코는 아름다울 뿐만 아니라 매우 건강하며 카로티노이드, 비타민 C, K가 풍부하고 콜리플라워와 비슷한 맛이 납니다.

벌집

수천년 동안 꿀벌은 본능적으로 완벽한 모양의 육각형을 만들어 왔습니다. 많은 과학자들은 꿀벌이 가장 적은 양의 왁스를 사용하면서 가장 많은 꿀을 유지하기 위해 이러한 형태로 벌집을 생산한다고 믿습니다. 다른 사람들은 그것이 자연적인 형성이며 꿀벌이 집을 만들 때 왁스가 형성된다는 것을 확신하지 못하고 믿습니다.

해바라기

이 태양의 아이들은 방사형 대칭과 피보나치 수열의 수치 대칭이라는 두 가지 형태의 대칭을 동시에 가지고 있습니다. 피보나치 수열은 꽃 씨앗의 나선 수에서 나타납니다.

노틸러스 껍질

또 다른 자연적인 피보나치 수열은 노틸러스호의 껍질에 나타납니다. 노틸러스의 껍질은 비례적인 모양의 "피보나치 나선"으로 자라며 내부의 노틸러스는 수명 동안 동일한 모양을 유지할 수 있습니다.

동물

사람과 마찬가지로 동물도 양쪽이 대칭입니다. 이는 두 개의 동일한 반쪽으로 나눌 수 있는 중심선이 있음을 의미합니다.

거미줄

거미는 완벽한 원형 웹을 만듭니다. 웹 네트워크는 중앙에서 나선형으로 퍼져 최대 강도로 서로 얽혀 있는 균등한 간격의 방사형 레벨로 구성됩니다.

미스터리 서클.

미스터리 서클은 전혀 "자연적으로" 발생하지 않지만 인간이 달성할 수 있는 매우 놀라운 대칭입니다. 많은 사람들은 미스터리 서클이 UFO 방문의 결과라고 믿었지만 결국 그것은 인간의 작품임이 밝혀졌습니다. 미스터리 서클 쇼 다양한 모양피보나치 나선과 도형을 포함한 대칭.

설화

이 소형 6면체 결정의 아름다운 방사형 대칭을 관찰하려면 반드시 현미경이 필요합니다. 이 대칭성은 눈송이를 형성하는 물 분자의 결정화 과정을 통해 형성됩니다. 물 분자가 얼면 육각형 모양의 수소 결합을 형성합니다.

은하수 은하

지구는 자연적인 대칭과 수학을 고수하는 유일한 장소가 아닙니다. 은하계는 거울 대칭의 놀라운 예이며 페르세우스 방패와 센타우리 방패로 알려진 두 개의 주요 팔로 구성되어 있습니다. 각 팔은 앵무조개 껍질과 유사한 대수 나선을 갖고 있으며, 은하 중심에서 시작하여 확장되는 피보나치 수열을 갖습니다.

달-태양 대칭

태양은 달보다 훨씬 크며 실제로는 400배 더 큽니다. 그러나 일식 현상은 달 원반이 햇빛을 완전히 차단할 때 5년마다 발생합니다. 대칭은 태양이 달보다 지구에서 400배 더 멀기 때문에 발생합니다.

사실 대칭은 자연 자체에 내재되어 있습니다. 수학적, 로그적 완벽함은 우리 주변과 내면의 아름다움을 만들어냅니다.

대칭이 없다면 우리 세상은 어떤 모습일까요? 아름다움과 완벽함의 기준은 무엇일까요? 중심 대칭은 우리에게 무엇을 의미하며 어떤 역할을 합니까? 그건 그렇고, 가장 중요한 것 중 하나입니다. 이를 이해하기 위해 자연의 법칙을 자세히 살펴보겠습니다.

중앙 대칭

먼저 개념을 정의해보자. "중심 대칭"이라는 문구는 무엇을 의미합니까? 이는 비례성, 비율, 비례성, 기존 또는 잘 정의된 핵심 축과 관련된 측면 또는 부분의 정확한 비유입니다.

자연의 중심 대칭

우리 주변의 현실을 자세히 살펴보면 대칭은 어디에서나 발견할 수 있습니다. 눈송이, 나무 잎, 허브, 곤충, 꽃, 동물에 존재합니다. 식물과 살아있는 유기체의 중심 대칭은 외부 환경의 영향에 의해 완전히 결정되며, 이는 여전히 행성 지구의 주민의 모습을 형성합니다.

플로라

버섯따기 좋아하시나요? 그러면 수직으로 자른 버섯에는 대칭축이 형성되어 있다는 것을 알 수 있습니다. 둥근 중앙 대칭형 열매에서도 동일한 현상을 관찰할 수 있습니다. 그리고 사과의 단면은 얼마나 아름답습니까! 더욱이, 절대적으로 모든 식물에는 대칭 법칙에 따라 발달한 부분이 있습니다.

동물군

다행스럽게도 곤충의 대칭성을 확인하기 위해 해부할 필요는 없습니다. 나비와 잠자리는 살아서 펄럭이는 꽃과 같습니다. 우아한 포식자와 집고양이... 자연의 창조물을 끝없이 감상할 수 있습니다.

물의 세계

수생 환경에 사는 생물의 종 다양성은 무한하기 때문에 중앙 대칭이 매우 흔합니다. 확실히 누구나 몇 가지 간단한 예를 들 수 있습니다.

인생의 중심 대칭

고대 사원, 중세 성에서 현재에 이르기까지 수백 년의 역사를 통해 사람들은 아름다움과 조화에 대해 배우고 자연을 관찰하여 창조하는 방법을 배웠습니다. 세계 인구의 대다수가 살고 있는 도시 세계는 대칭으로 가득 차 있습니다. 이들은 주택, 장비, 가정 용품, 과학 및 예술입니다. 유추는 모든 엔지니어링 구조의 성공의 열쇠입니다.

예술의 대칭

중심대칭은 단지 수학적 개념이 아닙니다. 그것은 인간 삶의 모든 영역에 존재합니다. 리듬 구성의 조화는 결코 사람을 무관심하게 만들지 않았습니다. 이러한 원칙의 반영은 장식 예술과 응용 예술에서 찾아볼 수 있습니다. 완전히 다른 나라의 정통 여성 공예가가 만든 자수, 무늬가 있는 나무 조각, 수제 카펫 등이 있습니다. 반복의 통일된 구성은 구술 작곡과 시창의 예술에도 존재합니다! 그리고 물론 장인들은 동일한 중심 대칭 법칙에 따라 보석을 만들었습니다. 그러면 장식이 개성과 독특한 아름다움을 띠고 진정한 예술 작품이 됩니다. 이것이 대칭이 인류를 교육하는 방법이며 질서, 조화, 완벽이라는 마법의 원리를 드러냅니다.

주변 사람들의 얼굴을보세요. 한쪽 눈은 조금 더 가늘게 뜨고 다른 쪽 눈은 덜 가늘게 뜨고 한쪽 눈썹은 더 아치형이고 다른 쪽 눈은 덜 찡그린 상태입니다. 한쪽 귀는 더 높고 다른 쪽 귀는 더 낮습니다. 사람이 왼쪽 눈보다 오른쪽 눈을 더 많이 사용한다는 말을 덧붙여 보겠습니다. 예를 들어, 총이나 활을 사용하여 쏘는 사람들을 보십시오.

위의 예에서 인체의 구조와 습관에는 오른쪽이나 왼쪽의 모든 방향을 선명하게 강조하려는 욕구가 명확하게 표현되어 있음이 분명합니다. 이것은 사고가 아닙니다. 유사한 현상이 식물, 동물 및 미생물에서도 나타날 수 있습니다.

과학자들은 오랫동안 이 사실을 알아차려 왔습니다. 18세기로 거슬러 올라갑니다. 과학자이자 작가인 Bernardin de Saint-Pierre는 모든 바다가 셀 수 없이 많은 종의 단일 밸브 복족류로 가득 차 있으며 구멍이 있는 경우 지구의 움직임과 유사하게 모든 컬이 왼쪽에서 오른쪽으로 향한다고 지적했습니다. 북쪽으로, 지구로 날카로운 끝이 있습니다.

그러나 그러한 비대칭 현상을 고려하기 전에 먼저 대칭이 무엇인지 알아 보겠습니다.

최소한 유기체의 대칭 연구에서 얻은 주요 결과를 이해하려면 대칭 이론 자체의 기본 개념부터 시작해야 합니다. 일상 생활에서 일반적으로 어떤 신체가 동등하다고 간주되는지 기억하십시오. 예를 들어 그림 1의 두 개의 위쪽 꽃잎과 같이 완전히 동일하거나 더 정확하게는 겹쳐질 때 모든 세부 사항이 서로 결합되는 것만 가능합니다. 그러나 대칭 이론에서는 추가로 호환 가능한 평등을 위해 미러 및 호환 미러라는 두 가지 유형의 평등이 더 구별됩니다. 거울 동일성을 사용하면 그림 1의 가운데 줄에 있는 왼쪽 꽃잎이 거울에 예비 반사된 후에만 오른쪽 꽃잎과 정확하게 정렬될 수 있습니다. 그리고 두 몸체가 호환 가능하면(거울이 동일함) 거울에 반사되기 전과 후에 서로 결합될 수 있습니다. 그림 1의 맨 아래 줄의 꽃잎은 서로 동일하고 호환 가능하며 거울입니다.

그림 2에서 그림에 동일한 부분이 존재하는 것만으로는 그림을 대칭으로 인식하기에 충분하지 않다는 것이 분명합니다. 왼쪽에는 불규칙하게 위치하고 비대칭 그림이 있고 오른쪽에는 균일하며 대칭 테두리. 그림의 동일한 부분을 서로에 대해 규칙적이고 균일하게 배열하는 것을 대칭이라고 합니다.

도형의 각 부분 배치의 동일성과 동일성은 대칭 연산을 통해 드러납니다. 대칭 작업에는 회전, 평행 이동, 반사가 있습니다.

여기서 가장 중요한 것은 회전과 반사입니다. 회전은 축을 중심으로 360° 회전하는 일반적인 회전으로 이해되며, 그 결과 대칭 그림의 동일한 부분이 교환되고 그림 전체가 자체적으로 결합됩니다. 이 경우 회전이 일어나는 축을 단순 대칭축이라고 합니다. (이 이름은 우연이 아닙니다. 왜냐하면 대칭 이론에서는 다양한 유형의 복잡한 축도 구별되기 때문입니다.) 축을 중심으로 한 번의 완전한 회전 동안 그림 자체와 그림의 조합 수를 축 순서라고 합니다. 따라서 그림 3의 불가사리 이미지에는 중심을 통과하는 하나의 단순한 5차 축이 있습니다.

즉, 축을 중심으로 별의 이미지를 360° 회전하면 별 모양의 동일한 부분을 서로 5번 중첩할 수 있습니다.

반사는 점, 선, 평면에서의 반사를 의미합니다. 그림을 거울처럼 반쪽으로 나누는 가상의 평면을 대칭면이라고 합니다. 그림 3에서 다섯 개의 꽃잎을 가진 꽃을 생각해 보십시오. 5차 축에서 교차하는 5개의 대칭 평면이 있습니다. 이 꽃의 대칭은 다음과 같이 지정될 수 있습니다: 5*m. 여기서 숫자 5는 5차 대칭축 하나를 의미하고, m은 평면이고, 점은 이 축에서 5개 평면의 교차점을 의미합니다. 유사한 도형의 대칭에 대한 일반 공식은 n*m 형식으로 작성됩니다. 여기서 n은 축 기호입니다. 게다가 1부터 무한대(?)까지의 값을 가질 수 있다.

유기체의 대칭을 연구할 때 살아있는 자연에서 가장 일반적인 유형의 대칭은 n*m이라는 사실이 밝혀졌습니다. 생물 학자들은 이러한 유형의 대칭을 방사형 (방사형)이라고 부릅니다. 그림 3에 표시된 꽃과 불가사리 외에도 해파리와 폴립, 사과, 레몬, 오렌지, 감의 단면(그림 3) 등에 방사형 대칭이 내재되어 있습니다.

우리 행성에 살아있는 자연이 출현하면서 새로운 유형의 대칭이 생겨나고 발전했는데, 이전에는 전혀 존재하지 않았거나 거의 없었습니다. 이는 n*m 형태의 특별한 대칭 사례의 예에서 특히 명확하게 나타납니다. 이는 그림을 두 개의 거울 같은 반쪽으로 나누는 하나의 대칭 평면만 특징으로 합니다. 생물학에서는 이 경우를 양측(양면) 대칭이라고 합니다. 무생물에서 이러한 유형의 대칭은 지배적인 의미를 갖지 않지만 살아있는 자연에서는 매우 풍부하게 표현됩니다(그림 4).

이는 인간, 포유류, 조류, 파충류, 양서류, 어류, 많은 연체동물, 갑각류, 곤충, 벌레뿐만 아니라 금어초 꽃과 같은 많은 식물의 신체 외부 구조의 특징입니다.

이러한 대칭은 유기체의 위아래, 앞뒤 이동의 차이와 관련이 있는 반면 오른쪽과 왼쪽으로의 움직임은 정확히 동일하다고 믿어집니다. 양측 대칭을 위반하면 필연적으로 한쪽의 움직임이 억제되고 병진 움직임이 원형으로 변경됩니다. 따라서 활발하게 움직이는 동물이 좌우 대칭을 이루는 것은 우연이 아닙니다.

움직이지 않는 유기체와 그 기관의 양면성은 부착된 면과 자유 면의 조건이 다르기 때문에 발생합니다. 이는 일부 나뭇잎, 꽃, 산호 폴립 광선의 경우인 것으로 보입니다.

대칭 중심의 존재로 제한되는 대칭은 아직 유기체 사이에서 발견되지 않았다는 점을 여기서 언급하는 것이 적절합니다. 자연적으로 이러한 대칭 사례는 아마도 결정체에서만 널리 퍼져 있을 것입니다. 여기에는 무엇보다도 용액에서 훌륭하게 자라는 황산구리의 푸른 결정이 포함됩니다.

또 다른 주요 유형의 대칭은 n 차 대칭 축이 하나만 특징이며 축 또는 축 (그리스어 "axon"-축에서 유래)이라고합니다. 아주 최근까지 축 대칭을 특징으로 하는 유기체(n = 1인 가장 단순하고 특별한 경우를 제외하고)는 생물학자들에게 알려지지 않았습니다. 그러나 최근 이러한 대칭이 다음과 같은 경우에 널리 퍼져 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 플로라. 그것은 모든 식물 (재스민, 아욱, 플록스, 자홍색, 목화, 용담, 켄타우루스, 협죽도 등)의 화관에 내재되어 있으며 꽃잎의 가장자리는 부채꼴 모양으로 서로 겹쳐져 있습니다. 방식은 시계 방향 또는 시계 반대 방향입니다(그림 5).

이러한 대칭성은 해파리 Aurelia 인슐린다(그림 6)와 같은 일부 동물에도 내재되어 있습니다. 이 모든 사실로 인해 살아있는 자연에 새로운 종류의 대칭이 존재하게되었습니다.

축 대칭 개체는 비대칭, 즉 무질서한 대칭 개체의 특별한 경우입니다. 그것들은 특히 거울 반사와의 독특한 관계에서 다른 모든 물체와 다릅니다. 거울에 반사된 후에도 새의 알과 가재의 몸의 모양이 전혀 변하지 않으면(그림 7)

축 꽃 팬지(a), 비대칭 나선형 연체동물 껍질(b) 및 비교를 위해 시계(c), 수정(d) 및 비대칭 분자(e)는 거울 반사 후 모양이 바뀌어 여러 가지 반대 특성을 얻습니다. . 실제 시계와 거울시계의 바늘은 반대 방향으로 움직입니다. 잡지 페이지의 줄은 왼쪽에서 오른쪽으로 쓰여지고 거울 줄은 오른쪽에서 왼쪽으로 쓰여져 모든 글자가 뒤집어진 것처럼 보입니다. 거울 앞의 덩굴 식물의 줄기와 복족류의 나선형 껍질은 왼쪽에서 위에서 오른쪽으로 가고 거울은 오른쪽에서 위에서 왼쪽으로 이동합니다.

위에서 언급한 축대칭(n=1)의 가장 단순하고 특수한 경우는 오랫동안 생물학자들에게 알려져 왔으며 비대칭이라고 불린다. 예를 들어, 인간을 포함한 대다수 동물 종의 내부 구조에 대한 그림을 참조하는 것으로 충분합니다.

이미 주어진 예에서 비대칭 물체가 원본 형태와 거울 반사(인간 손, 연체 동물 껍질, 팬지 화관, 수정)의 두 가지 종류로 존재할 수 있음을 쉽게 알 수 있습니다. 이 경우 형태 중 하나는 오른쪽 P라고하고 다른 하나는 왼쪽-L이라고합니다. 여기서 오른쪽과 왼쪽은 팔이나 다리뿐만 아니라 호출 될 수 있음을 이해하는 것이 매우 중요합니다. 이와 관련하여 알려진 사람뿐만 아니라 모든 비대칭 신체 - 인간 생산 제품(오른쪽 및 왼쪽 스레드가 있는 나사), 유기체, 무생물.

살아있는 자연에서 P-L 형태의 발견은 즉시 생물학에 대한 수많은 새롭고 매우 깊은 질문을 제기했으며, 그 중 다수는 현재 복잡한 수학적, 물리화학적 방법으로 해결되고 있습니다.

첫 번째 질문은 P 및 L 생물학적 대상의 형태와 구조에 관한 법칙에 대한 질문입니다.

최근에 과학자들은 생명체와 무생물의 비대칭 개체의 깊은 구조적 통일성을 확립했습니다. 사실 우파-좌파는 생명체와 무생물에 똑같이 내재된 속성입니다. 우파와 좌파와 관련된 다양한 현상도 그들에게 공통된 것으로 밝혀졌습니다. 비대칭 이성질체라는 현상 중 하나만 지적해 보겠습니다. 이는 세상에는 서로 다른 구조의 많은 물체가 있지만 이러한 물체를 구성하는 동일한 부품 세트가 있음을 보여줍니다.

그림 8은 32개의 미나리 아재비 화관 모양을 예측하고 발견한 것을 보여줍니다. 여기서 각 경우에 부품(꽃잎)의 수는 동일합니다 - 5; 유일한 차이점은 그들의 상호 합의. 그러므로 여기에 화관의 비대칭 이성질체의 예가 있습니다.

또 다른 예는 완전히 다른 성질을 지닌 포도당 분자입니다. 구조 법칙의 유사성 때문에 미나리 아재비의 화관과 함께 고려할 수 있습니다. 포도당의 구성은 다음과 같습니다: 탄소 원자 6개, 수소 원자 12개, 산소 원자 6개. 이 원자 세트는 매우 다양한 방식으로 공간에 분포될 수 있습니다. 과학자들은 포도당 분자가 적어도 320종에 존재할 수 있다고 믿습니다.

두 번째 질문: P 형태와 L 형태의 살아있는 유기체가 자연에서 얼마나 자주 발생합니까?

이와 관련하여 가장 중요한 발견은 유기체의 분자 구조 연구에서 이루어졌습니다. 모든 식물, 동물 및 미생물의 원형질은 주로 P-당만을 흡수하는 것으로 나타났습니다. 따라서 우리는 매일 올바른 설탕을 섭취합니다. 그러나 아미노산은 주로 L-형태로 발견되며, 아미노산으로 만들어진 단백질은 주로 P-형태로 발견됩니다.

계란 흰자와 양털이라는 두 가지 단백질 제품을 예로 들어 보겠습니다. 둘 다 오른 손잡이입니다. "왼손잡이"의 양털과 달걀 흰자는 아직 자연에서 발견되지 않았습니다. 어떻게 든 L- 양모, 즉 아미노산이 왼쪽으로 컬링되는 나사 벽을 따라 위치하는 양모를 만들 수 있다면 나방과 싸우는 문제가 해결 될 것입니다. 나방은 먹이 만 먹을 수 있습니다. P-wool에서는 이렇게 사람이 고기, 우유, 계란의 P단백질만 소화하는 것과 같은 원리입니다. 그리고 이것은 이해하기 어렵지 않습니다. 나방은 양모를 소화하고 인간은 구성이 오른 손잡이 인 특수 단백질 인 효소를 통해 고기를 소화합니다. L나사를 P나사로 너트에 끼울 수 없는 것처럼 L-양모와 L-고기도 P-효소를 사용하여 소화하는 것이 불가능합니다.

아마도 이것은 암으로 알려진 질병의 미스터리이기도 합니다. 어떤 경우에는 암세포가 오른 손잡이가 아닌 우리 효소에 의해 소화되지 않는 왼손 단백질로부터 스스로 형성된다는 정보가 있습니다.

널리 알려진 항생제 페니실린은 곰팡이에 의해 P형으로만 생산됩니다. 인위적으로 제조된 L 형태는 항생제 활성이 없습니다. 항생제 클로람페니콜은 약국에서 판매되며 그 반대 약물인 pravomycetin은 자체 방식으로 판매되지 않습니다. 약효첫 번째에 비해 현저히 뒤떨어졌습니다.

담배에는 L-니코틴이 포함되어 있습니다. P-니코틴보다 몇 배 더 독성이 강합니다.

유기체의 외부 구조를 고려하면 여기서도 같은 것을 볼 수 있습니다. 대부분의 경우 전체 유기체와 그 기관은 P형 또는 L형으로 발견됩니다. 늑대와 개는 달릴 때 몸의 뒷부분이 약간 옆으로 움직이기 때문에 오른쪽으로 달리는 것과 왼쪽으로 달리는 것으로 나누어진다. 왼손잡이 새는 왼쪽 날개가 오른쪽 날개와 겹치도록 날개를 접고, 오른손잡이 새는 그 반대를 합니다. 어떤 비둘기는 날 때 오른쪽으로 선회하는 것을 선호하는 반면, 다른 비둘기는 왼쪽으로 선회하는 것을 선호합니다. 이러한 이유로 비둘기는 오랫동안 "오른손잡이"와 "왼손잡이"로 널리 나누어져 왔습니다. 연체동물 Fruticicola lantzi의 껍질은 주로 U자형으로 꼬인 형태로 발견됩니다. 당근을 먹일 때 이 연체동물의 주요 P형이 잘 자라며 그들의 대척체인 L-연체동물이 급격히 체중을 잃는다는 것은 주목할 만합니다. 섬모 슬리퍼는 몸에 있는 섬모의 나선형 배열로 인해 다른 많은 원생동물과 마찬가지로 왼쪽으로 구부러진 코르크 따개를 따라 물 한 방울 속에서 움직입니다. 오른쪽 코르크 마개를 따라 배지에 침투하는 섬모는 드뭅니다. 수선화, 보리, 부들 등은 오른손잡이입니다. 잎은 U자형 나선 형태로만 발견됩니다(그림 9). 그러나 콩은 왼손잡이입니다. 첫 번째 층의 잎은 종종 L자 모양입니다. P 잎에 비해 L 잎이 더 크고, 면적, 부피, 세포 수액의 삼투압 및 성장률이 더 크다는 점은 주목할 만합니다.

많은 흥미로운 사실대칭 과학은 인간에 대해서도 알려줄 수 있습니다. 알려진 바와 같이 평균적으로 지구대략 3%가 왼손잡이(9900만 명)이고 97%가 오른손잡이(30억 2억 100만 명)입니다. 일부 정보에 따르면 미국과 아프리카 대륙에는 예를 들어 소련보다 왼손잡이가 훨씬 더 많습니다.

오른 손잡이의 뇌에있는 언어 중추가 왼쪽에 있고 왼손잡이의 경우 오른쪽에 있다는 점은 흥미 롭습니다 (다른 사람들에 따르면) 데이터 --in양쪽 반구). 신체의 오른쪽 절반은 왼쪽, 왼쪽은 오른쪽 반구에 의해 제어되며 대부분의 경우 신체의 오른쪽 절반과 왼쪽 반구가 더 잘 발달됩니다. 인간의 경우, 아시다시피 심장은 왼쪽에 있고 간은 오른쪽에 있습니다. 그러나 7~12,000명마다 내부 장기의 전부 또는 일부가 거울 이미지에 위치하는 사람들이 있습니다. 즉, 그 반대의 경우도 있습니다.

세 번째 질문은 P형과 L형의 특성에 관한 질문입니다. 이미 제시된 예는 살아있는 자연에서 P형과 L형의 여러 특성이 동일하지 않다는 것을 분명히 보여줍니다. 따라서 조개류, 콩 및 항생제의 예를 사용하여 P형과 L형의 영양, 성장률 및 항생제 활성의 차이를 보여주었습니다.

살아있는 자연의 P형과 L형의 이러한 특징은 매우 큰 중요성: 완전히 새로운 관점에서 살아있는 유기체를 무생물의 모든 P- 및 L-체와 예리하게 구별할 수 있습니다. 예를 들어 기본 입자와 그 특성이 어떤 식으로든 동일합니다.

살아있는 자연의 비대칭 신체의 이러한 모든 특징에 대한 이유는 무엇입니까?

P- 및 L-화합물(자당, 타르타르산, 아미노산), ​​L-콜로니는 P-로, P-는 L-형태로 전환될 수 있습니다. 어떤 경우에는 이러한 변화가 장기간에 걸쳐 유전되었을 수도 있습니다. 이러한 실험은 유기체의 외부 P- 또는 L-형태가 대사와 이 교환에 참여하는 P- 및 L-분자에 의존한다는 것을 나타냅니다.

때로는 사람의 개입 없이 P-형태에서 L-형태로 또는 그 반대로 변환이 발생합니다.

학자 V.I. Vernadsky는 영국에서 발견된 화석 연체동물 Fusus antiquus의 모든 껍질은 왼손잡이이고 현대의 껍질은 오른 손잡이라고 지적합니다. 분명히 그러한 변화를 일으킨 이유는 지질학적 시대에 따라 바뀌었습니다.

물론, 생명체가 진화하면서 대칭 유형의 변화는 비대칭 유기체에서만 일어난 것이 아닙니다. 따라서 일부 극피동물은 한때 양측 대칭 이동 형태였습니다. 그런 다음 그들은 앉아서 생활하는 생활 방식으로 전환하고 방사형 대칭을 개발했습니다(비록 유충은 여전히 ​​양측 대칭을 유지했지만). 두 번째로 활동적인 생활 방식으로 전환한 일부 극피동물에서는 방사형 대칭이 다시 양측 대칭으로 대체되었습니다( 불규칙한 고슴도치, 홀로투리안).

지금까지 우리는 P 및 L 유기체와 그 기관의 모양을 결정하는 이유에 대해 이야기했습니다. 이러한 형태가 동일한 양으로 발견되지 않는 이유는 무엇입니까? 일반적으로 P형 또는 L형이 더 많습니다. 그 이유는 알려져 있지 않습니다. 매우 그럴듯한 가설 중 하나에 따르면 원인은 비대칭일 수 있습니다. 기본 입자예를 들어, 우리 세계에서 우세한 오른향 중성미자와 산란 햇빛에서 항상 약간 과잉으로 존재하는 오른향 빛이 있습니다. 이 모든 것은 처음에는 오른쪽과 왼쪽 형태의 비대칭 유기 분자의 불평등한 발생을 생성할 수 있으며, 그런 다음 P 및 L 유기체와 그 부분의 불평등한 발생으로 이어질 수 있습니다.

이것은 생체대칭, 즉 살아있는 자연의 대칭화 및 비대칭화 과정에 대한 과학에 관한 질문 중 일부일 뿐입니다.