Привіт, дорогі читачі і учасники "Клубу чомучок"! Знову п'ятниця, і знову у мене в блозі "Клуб чомучок".
У сьогоднішньому випуску Клубу я буду відповідати на питання мами Тетяни і її дочки Лізи (5 років): "Чому у людини дві руки і дві ноги?"
Дитячий поет Самуїл Якович Маршак відповів на це питання так:
Чому у людини дві руки і одна мова.
Одна дана нам голова,
А очі два
І вуха два,
І два скроні, і дві щоки,
І дві ноги, і дві руки.
Зате один і ніс і рот.
А якби в нас була, навпаки,
Одна нога, одна рука,
Зате два роти, два мови, -
Ми тільки б і знали,
Що їли та базікали!
Ну, а якщо серйозно, то для відповіді на це питання нам знадобиться повторити поняття симетрії. Ми вже одного разу вивчали його, коли розглядали сніжинки (випуск "Клубу чомучок: Чому сніг блищить?"). Пам'ятаєте? Якщо фігуру зігнути (або розрізати) з якоїсь лінії, і обидві половинки будуть однакові, то фігура симетрична. А лінія згину - це її вісь симетрії. У фігури може бути не одна, а кілька (2, 3, 4 і так до нескінченності) осей симетрії. Всі вони перетинаються в одній точки - центрі симетрії. Найлегше зрозуміти, що таке симетрія, це вирізати геометричні фігури з паперу і складати їх навпіл так, щоб половинки збігалися. Можете скористатися цим шаблоном (якщо по ньому клацнути мишкою, картинка збільшиться):
Роздрукуйте картинку і попросіть дитину вирізати фігури, скласти навпіл і знайти всі осі симетрії. Це не так просто!
А можна запропонувати малюкові і таке завдання: домалювати другу половинку картинок так, щоб вийшов малюнок став симетричним (ця картинка теж збільшиться, якщо по ній клацнути мишкою).
Тепер, коли малюк зрозумів, як виходить симетрія, запропонуйте йому знайти навколо симетричні предмети.
Ось такі симетричні об'єкти знайшла Катя
Зверніть його увагу, що у речей штучного походження (тих, які зробила людина) симетрія повна. а у об'єктів рослинного і тваринного світу вона часткова - половинки хоч і схожі один на одного, але все-таки трохи відрізняються. Наприклад, половинки листочків дерев не зовсім збігаються, не однаковий візерунок прожилок на крилах метелика. Те ж відноситься до людського обличчя. Це тільки на перший погляд здається, що воно повністю симетрично. Можна спробувати зробити експеримент - взяти фотографію особи, розрізати її навпіл, а потім половинку дзеркально відобразити. Вийде трохи інша людина. Соціологічні дослідження показали, що чим ближче реальне обличчя до повної симетрії, тим красивіше воно нам здається.
В результаті ваших спостережень ви помітите, що практично всі неживі об'єкти природного походження практично завжди нессімітрічни (асіммітрічни), а живі об'єкти - симетричні. Всі люди, звірі, птахи, риби, комахи мають дзеркальну симетрію (її по-науковому називають билатеральной). Це означає, що права і ліва їх половини так схожі, як ніби відбиваються в дзеркалі. Тільки невелика кількість тварин (медузи, гідри, морські їжаки і т.п.) мають більше осей симетрії. Їх симетрія радіальна (тобто при обертанні навколо центру симетрії частини тваринного збігаються). Які з геометричних фігур мають радіальної симетрією? Коло, куля, циліндр, конус. Якщо їх вирощують навколо вертикальної осі, то вони виглядають точно так же. Але куля має ще й сферичної симетрією - його можна обертати не тільки навколо однієї осі, а взагалі в будь-яку сторону - його вид від цього не зміниться.
Так ось, найперші живі істоти на Землі були точнісінько як крихітні кульки (а значить були сферически симетричними). Вони плавали в товщі вод океану. У них не було ні очей, щоб бачити дорогу, ні рота, щоб їсти, ні лапок або плавників, щоб пересуватися. Їм було все одно куди плисти і що навколо них відбувається. Вони хаотично ворушили своїми маленькими віями, намагаючись підгорнути до себе якусь їжу і засмоктати її. (Подивіться, на малюнку нижче я постаралася зобразити цих істот)
Але з часом їх спосіб життя став змінюватися. А з ним змінився їх вид. Одні з цих істот вибрали малорухливий спосіб життя. Вони навчилися закріплюватися на дні, сидіти і чекати, поки їжа прийде до них сама. А так як тепер вони проводили своє життя на дні, то і нижня частина їх тіла змінилася - і її вже можна стало назвати черевцем. А верхня стала спинкою. Так вони втратили горизонтальну симетрію. Але ось поняття вперед і назад їм було незнайоме - для них з будь-якого боку була однакова середу. Тому навколо себе вони залишилися симетричними - однаковими по колу. Це і є радіальна симетрія. Саме з таких істот і відбулися медузи, гідри, морські зірки. І всі наші рослини.
Інші ж істоти вибрали рухливий спосіб життя. Вони не захотіли чекати, поки випадок їм принесе їжу, вони вирішили шукати її самі. А для цього їм знадобилися органи чуття - адже важко полювати за їжею наосліп. Та й було б зручно, щоб рот був десь ближче до видобутку. Тому поступово форма таких істот змінювалася - вони стали більш витягнутими, у них з'явився перед і зад. А як раз в самому попереду, ближче до їжі, зосередилися примітивні очі і рот. Так ці істоти втратили симетрію по одному з горизонтальних напрямків. Та й по вертикальному вони стали відрізнятися - у них теж з'явився верх і низ. Адже всі ми живемо в поле тяжіння землі, яка притягує нас. Для тварин не все одно, де верх, де них. Тому їхнє тіло стало відображати ці відмінності.
В результаті наші істоти втратили симетрію вперед-назад, верх-низ. Вони залишилися симетричними лише по одному напрямку - право-ліво. Це і є та сама дзеркальна симетрія. яку ми бачимо всюди у тваринному світі!
Потім у цих істот з'явилися плавники і хвіст, щоб краще керувати напрямком свого руху. Так виникли риби.
Мулистий стрибун, фото з Вікіпедії
А вже яких тільки потім звірів не було - і з довгими лапами, і з короткими, і волохатих, і слизькі, і великих, і маленьких, і плямистих, і смугастих! Але всі вони залишалися дзеркально симетричними. І коли деякі звірі (наприклад, мавпи) навчилися вставати на задні лапи, та так і ходити, то у них і з'явилися руки і ноги. Руки вгорі, ноги внизу :) Тому і у людини, який потім стався від цих мавп (пам'ятаєте, ми обговорювали як це було в одному з випусків "Клубу чомучок"?), Є пара дзеркально симетричних рук і пара дзеркально симетричних ніг. Ось звідки у нас дві руки і дві ноги.
Сподіваюся, я зрозуміло все розповіла? Щоб не було нудно слухати цей довгий розповідь про еволюцію, ми з Катею паралельно ліпили всіх названих живих істот з пластиліну. Раджу і вам це зробити. Ось який ряд у нас вийшов:
Еволюція з пластиліну :)
Архів минулих випусків "Клубу чомучок" можна подивитися ТУТ.
Таня, дякую за роз'яснення)) дуже цікаве і пізнавальне заняття) таке враження, що в школі біологію я прогулювала. або це нам так викладали, що я нічого не пам'ятаю)
Спасибі, Наташ, я рада, що тобі було цікаво :) А в школі це проходять побіжно і дуже теоретично, тому дітей така тема "не чіпляє". Нічого дивного, що ти не пам'ятаєш.