Симметрия встречается в природе повсюду
и, как правило, ассоциируется с красотой:
лист идеальной формы
или бабочка с зеркально отображаемыми замысловатыми узорами на крыльях.
Но оказывается, что асимметрия также играет очень важную роль
и встречается чаще, чем вы можете себе представить:
начиная с крабов, имеющих одну гигантскую клешню,
до улиток разных видов, имеющих раковины с однонаправленными завитками.
Некоторые виды бобов поднимаются по опоре по часовой стрелке,
другие — только против часовой стрелки,
и хотя человеческое тело выглядит внешне довольно симметрично,
внутри всё устроено иначе.
Большинство ваших жизненно важных органов расположены асимметрично.
Сердце, желудок, селезёнка и поджелудочная железа — слева.
Желчный пузырь и большая часть печени находятся справа.
Даже лёгкие различаются.
Левое лёгкое является двудольным, правое — трёхдольным.
Обе стороны вашего мозга похожи, но функционируют по-разному.
Важно, чтобы ассиметрия затрагивала все главные органы.
Зеркальное расположение внутренних органов называют транспозицией,
и она часто безопасна.
Но неполная перестановка органов может стать фатальной,
особенно если затрагивает сердце.
Но откуда берётся эта асимметрия,
если у нового эмбриона правая и левая стороны симметричны?
Одна из теорий концентрируется на небольшой ямке на эмбрионе,
называемой узлом.
Узел выстлан крошечными волосками, называемыми ресничками,
они наклоняются относительно головы и быстро кружатся,
всё время в одном направлении.
Эти синхронизированные вращения проталкивают жидкость
с правой стороны от эмбриона на левую.
На левом ободке узла
другие реснички ощущают этот поток жидкости
и активируют определённые гены в левой стороне эмбриона.
Эти гены руководят выработкой клетками определённых белков,
и всего за несколько часов
правая и левая стороны эмбриона начинают химически различаться.
Даже если они продолжают выглядеть одинаково,
их химическое различие в конечном итоге приводит к асимметрии органов.
Асимметрия проявляется в первую очередь в сердце.
Оно сначала выглядит как прямая трубка вдоль центра зародыша,
но когда эмбриону около трёх недель,
трубка начинает сгибаться, принимая С-образную форму,
и поворачивается к правой стороне тела.
Она образует на каждой стороне разные структуры,
в конце концов превращаясь в знакомое нам асимметричное сердце.
Между тем и другие основные органы развиваются из центральной трубки
и, разрастаясь, занимают своё окончательное положение.
Но у некоторых организмов, например у свиней, нет этих эмбриональных ресничек,
но у них асимметричные внутренние органы.
Может быть, все клетки по своей природе асимметричны?
Возможно.
Бактериальные колонии растут однонаправленно закрученными ветвями,
а человеческие клетки, выросшие внутри кольцеобразной границы,
стремятся выстроиться как гребни на печенье курабье.
Если мы увеличим масштаб изображения,
то увидим, что многие основные строительные блоки клеток, такие как
нуклеиновые кислоты, белки и сахара, по своей природе асимметричны.
Белки имеют сложные асимметричные формы,
и эти белки контролируют, куда клеткам перемещаться
и в какую сторону вращаться эмбриональным ресничкам.
Эти биомолекулы обладают свойством хиральности,
что означает, что молекула и её зеркальное отражение не идентичны.
Так, левая и правая руки выглядят одинаково,
но попытка надеть на правую руку левую перчатку доказывает, что это не так.
Асимметрия на молекулярном уровне вызывает асимметричность клеток,
асимметричность эмбрионов
и в конечном итоге — асимметричность организмов.
Таким образом, хотя симметрия, возможно, красива,
асимметрия обладает собственным шармом,
заключающимся в её грациозных завихрениях,
её организационной сложности
и её впечатляющих несовершенствах.