Билатеральная симметрия - это... Определение понятия, примеры

Билатеральная симметрия - удивительное свойство природы, позволяющее организмам эффективно функционировать. Давайте разберемся, что это такое, почему оно важно и где встречается в природе.

Определение билатеральной симметрии

Билатеральная симметрия - это такое строение организма, при котором его тело может быть разделено воображаемой срединной плоскостью на две половины, представляющие собой как бы зеркальное отражение друг друга.

Билатера́льная симме́трия (от би... и лат. lateralis – боковой), билатеральность, двусторонняя симметрия, строение организма, при котором срединная плоскость разделяет его на левую и правую половины, представляющие собой как бы зеркальное отражение друг друга.

Основные характеристики билатеральной симметрии:

Наличие одной плоскости симметрии, разделяющей тело организма на две половины-«отражения»
Сходство левой и правой сторон как снаружи, так и во внутреннем строении
Возможные случайные или закономерные небольшие отклонения от идеальной симметрии

В отличие от других типов симметрии, при билатеральной симметрии нет оси симметрии и множества плоскостей. Это ее отличает от лучевой (радиальной) симметрии, характерной, например, для морских звезд, медуз, гидры.

Билатеральная симметрия - важная особенность организмов

Наличие билатеральной симметрии дает организмам массу преимуществ, в том числе:

Большую стабильность и способность сохранять равновесие при перемещениях и взаимодействии с окружающей средой
Лучшую координацию движений
Эффективное функционирование органов и систем, расположенных с обеих сторон тела симметрично (легкие, почки и др.)

Все это повышает выживаемость особей данного вида и их способность оставлять жизнеспособное потомство.

Кроме того, билатеральная симметрия формирует четкие границы разных частей тела у организмов - спинную, брюшную, правую и левую стороны. Это важно для активного перемещения и ориентации в пространстве.

Верхняя (спинная) сторона	Нижняя (брюшная) сторона
Правая сторона	Левая сторона

Что такое билатеральная симметрия? Определение важного понятия заключается в том, что организм можно разделить на две одинаковые части, представляющие собой зеркальное отражение. Эта особенность повышает эффективность функционирования организмов.

Группы живых организмов с билатеральной симметрией

Билатеральная симметрия характерна для многих групп животных, а также отдельных частей некоторых растений. Рассмотрим подробнее.

Животные с билатеральной симметрией

Среди животных билатеральная симметрия встречается у:

Кишечнополостных (гидра)
Плоских червей (планарии, сосальщики)
Круглых червей (аскарида, власоглав)
Кольчатых червей (дождевой червь, пиявка)
Членистоногих (ракообразные, паукообразные, насекомые)
Хордовых (рыбы, амфибии, рептилии, птицы, млекопитающие)

При этом степень симметричности может быть разной. Например, у рыб она выражена сильнее, чем у земноводных. А у многоклеточных организмов билатеральная симметрия проявляется в большей степени, чем у одноклеточных (простейших).

Проявление билатеральной симметрии у растений

У растений данный тип симметрии, как правило, характерен не для всего организма, а для отдельных его частей, таких как:

Листья (различия между верхней и нижней сторонами)
Цветки («зигоморфные» цветки с двусторонней симметрией)
Ветви, расположенные симметрично относительно ствола

То есть строго говоря, у растений билатеральной симметрии тела нет. Зато есть интересные примеры симметрии в строении листа или цветка!

Итак, мы разобрались, что представляет собой билатеральная симметрия, почему она важна для организмов и у каких групп живых существ проявляется. Это лишь начало увлекательного путешествия в мир симметрии живой природы!

Интересные факты о билатеральной симметрии

Хотя билатеральная симметрия характерна для многих живых организмов, в природе встречаются любопытные отклонения от этого правила.

Асимметрия некоторых органов и тканей

У многих животных и человека отдельные внутренние органы расположены не совсем симметрично. Например, сердце чаще смещено влево, чем направо. А у многоклеточного организма всегда есть билатеральная симметрия, хотя бы частичная.

Различия между левой и правой сторонами

Иногда между левой и правой половинами тела есть небольшие, но закономерные различия.

Например, у правшей правая рука обычно сильнее развита, чем левая, из-за большей физической нагрузки. А мозговая активность в левом и правом полушариях тоже слегка отличается.

Экстремальные нарушения симметрии

Бывают редкие, но впечатляющие случаи серьезных нарушений билатеральной симметрии. К ним относятся:

Циклопия (наличие одного глаза)
Полимелия (лишние конечности)
Неполное разделение близнецовых организмов

Однако в целом для абсолютного большинства представителей животного мира свойственна всегда билатеральная симметрия тела.

Билатеральная симметрия в культуре и искусстве

Принцип зеркальной симметрии широко используется в изобретениях человека, дизайне, архитектуре, живописи и других областях.

Симметрия в технике и архитектуре

Создавая различные конструкции и сооружения, человек часто прибегает к симметрии:

Самолеты, вертолеты
Мосты, небоскребы
Мебель, одежда с симметричным кроем

Это придает изделиям гармоничность, а конструкциям – дополнительную устойчивость.

Билатеральная симметрия в живописи и графике

Художники также нередко используют принцип зеркальной симметрии, изображая:

Портрет человека анфас
Симметричный натюрморт
Орнамент с повторяющимися элементами

Это создает ощущение гармонии, уравновешенности, порядка.

Математические модели билатеральной симметрии

Билатеральную симметрию можно описать с помощью математических моделей и формул.

Преобразования отражения и поворота

Действие плоскости симметрии на точку с координатами (x, y, z) описывают следующим образом:

Зеркальное отражение относительно плоскости
Поворот на 180 градусов вокруг оси, перпендикулярной плоскости

Матрицы преобразований

Данные операции можно выразить с помощью матриц, действующих на вектор координат точки. Это позволяет рассчитать координаты симметричных точек в пространстве.

Билатеральная симметрия в философии и культуре

Принцип зеркальной симметрии нашел отражение также в философских и религиозных учениях, традициях разных народов.

Символика правой и левой стороны

Во многих культурах правая и левая стороны имеют особую символику и различное смысловое значение.

Например, правая сторона часто ассоциируется с положительными качествами (добром, светом, мужским началом), а левая – с негативным (злом, тьмой, женским).