Selama berabad-abad, simetri tetap menjadi subjek yang memesona para filsuf, astronom, matematikawan, seniman, arsitek, dan fisikawan. Orang Yunani kuno sangat terobsesi dengan hal itu - dan bahkan saat ini kita cenderung menemukan simetri dalam segala hal mulai dari penataan furnitur hingga potongan rambut.

Ingatlah bahwa begitu Anda menyadari hal ini, Anda mungkin akan merasakan dorongan yang sangat besar untuk mencari simetri dalam segala hal yang Anda lihat.

(Jumlah 10 foto)

Sponsor pos: Program untuk mengunduh musik VKontakte: Versi baru dari program “Catch in Contact” memberikan kemampuan untuk mengunduh musik dan video yang diposting oleh pengguna dengan mudah dan cepat dari halaman jejaring sosial paling terkenal vkontakte.ru.

1. Brokoli Romanesco

Mungkin Anda melihat brokoli Romanesco di toko dan mengira itu adalah contoh lain dari produk rekayasa genetika. Namun nyatanya, ini adalah contoh lain dari simetri fraktal alam. Setiap kuntum brokoli memiliki pola spiral logaritmik. Penampilan Romanesco mirip dengan brokoli, dan rasa serta konsistensinya mirip dengan kembang kol. Ini kaya akan karotenoid, serta vitamin C dan K, yang menjadikannya tidak hanya makanan cantik, tetapi juga makanan sehat.

Selama ribuan tahun, orang-orang mengagumi bentuk sarang lebah heksagonal yang sempurna dan bertanya pada diri sendiri bagaimana lebah secara naluriah dapat menciptakan bentuk yang hanya dapat direproduksi oleh manusia dengan kompas dan penggaris. Bagaimana dan mengapa lebah memiliki hasrat untuk membuat segi enam? Para ahli matematika percaya bahwa ini adalah bentuk ideal yang memungkinkan mereka menyimpan madu sebanyak mungkin dengan menggunakan jumlah lilin minimum. Apa pun yang terjadi, itu semua adalah hasil alam, dan sungguh mengesankan.

3. Bunga Matahari

Bunga matahari memiliki simetri radial dan jenis simetri menarik yang dikenal sebagai deret Fibonacci. Deret Fibonacci: 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, dst. (setiap angka ditentukan oleh jumlah dua angka sebelumnya). Jika kita meluangkan waktu dan menghitung jumlah biji dalam bunga matahari, kita akan menemukan bahwa jumlah spiral bertambah sesuai dengan prinsip deret Fibonacci. Ada banyak tumbuhan di alam (termasuk brokoli Romanesco) yang kelopak, biji, dan daunnya sesuai dengan urutan ini, itulah sebabnya sangat sulit menemukan semanggi berdaun empat.

Tapi mengapa bunga matahari dan tanaman lain mengikuti aturan matematika? Seperti segi enam dalam sarang, ini semua soal efisiensi.

4. Cangkang Nautilus

Selain tumbuhan, beberapa hewan, seperti Nautilus, mengikuti deret Fibonacci. Cangkang Nautilus berputar menjadi spiral Fibonacci. Cangkang berusaha mempertahankan bentuk proporsional yang sama, yang memungkinkannya mempertahankannya sepanjang hidupnya (tidak seperti manusia, yang mengubah proporsi sepanjang hidup). Tidak semua Nautilus mempunyai cangkang Fibonacci, tetapi semuanya mengikuti spiral logaritmik.

Sebelum Anda iri pada kerang matematika, ingatlah bahwa mereka tidak melakukan ini dengan sengaja, hanya saja bentuk ini yang paling rasional bagi mereka.

5. Hewan

Kebanyakan hewan memiliki simetri bilateral, yang berarti mereka dapat dibelah menjadi dua bagian yang identik. Bahkan manusia pun memiliki simetri bilateral, dan beberapa ilmuwan percaya bahwa simetri seseorang adalah faktor terpenting yang mempengaruhi persepsi kecantikan kita. Dengan kata lain, jika Anda memiliki wajah yang bertepuk sebelah tangan, Anda hanya bisa berharap bahwa hal itu dikompensasi oleh sifat-sifat baik lainnya.

Beberapa melakukan simetri sempurna dalam upaya menarik pasangan, seperti burung merak. Darwin benar-benar kesal dengan burung itu, dan menulis dalam suratnya bahwa "Pemandangan bulu ekor burung merak, setiap kali saya melihatnya, membuat saya muak!" Bagi Darwin, ekor tersebut tampak rumit dan tidak masuk akal secara evolusioner, karena tidak sesuai dengan teorinya tentang “survival of the fittest”. Dia sangat marah sampai dia menemukan teori seleksi seksual, yang menyatakan bahwa hewan mengembangkan ciri-ciri tertentu untuk meningkatkan peluang mereka untuk kawin. Oleh karena itu, burung merak memiliki berbagai adaptasi untuk menarik pasangannya.

Ada sekitar 5.000 jenis laba-laba, dan semuanya menciptakan jaring melingkar yang hampir sempurna dengan benang penyangga radial pada jarak yang hampir sama dan jaring spiral untuk menangkap mangsa. Para ilmuwan tidak yakin mengapa laba-laba sangat menyukai geometri, karena pengujian menunjukkan bahwa jaring bundar tidak akan lebih baik dalam memikat makanan daripada jaring yang bentuknya tidak beraturan. Para ilmuwan berteori bahwa simetri radial mendistribusikan kekuatan tumbukan secara merata ketika mangsa tertangkap jaring, sehingga menghasilkan lebih sedikit kerusakan.

Berikan beberapa penipu papan, mesin pemotong rumput, dan keamanan dalam kegelapan, dan Anda akan melihat bahwa orang-orang juga menciptakan bentuk yang simetris. Karena kerumitan desain dan kesimetrisan crop circle yang luar biasa, bahkan setelah pencipta lingkaran tersebut mengakui dan mendemonstrasikan keahliannya, banyak orang masih percaya bahwa itu dibuat oleh alien luar angkasa.

Ketika lingkaran menjadi lebih kompleks, asal muasalnya menjadi semakin jelas. Tidak masuk akal untuk berasumsi bahwa alien akan membuat pesan mereka semakin sulit ketika kita bahkan tidak dapat menguraikan pesan pertama.

Terlepas dari bagaimana bentuknya, crop circle sangat menyenangkan untuk dilihat, terutama karena geometrinya yang mengesankan.

Bahkan formasi kecil seperti kepingan salju diatur oleh hukum simetri, karena sebagian besar kepingan salju memiliki simetri heksagonal. Hal ini terjadi sebagian karena cara molekul air berbaris ketika membeku (mengkristal). Molekul air menjadi padat dengan membentuk ikatan hidrogen yang lemah, mereka tersusun dalam susunan teratur yang menyeimbangkan gaya tarik-menarik dan tolak-menolak, membentuk bentuk heksagonal kepingan salju. Namun pada saat yang sama, setiap kepingan salju simetris, tetapi tidak ada satu kepingan salju yang serupa dengan yang lain. Hal ini terjadi karena setiap kepingan salju yang jatuh dari langit mengalami kondisi atmosfer unik yang menyebabkan kristal-kristalnya tersusun dengan cara tertentu.

9. Galaksi Bima Sakti

Seperti yang telah kita lihat, simetri dan model matematika ada hampir di mana-mana, namun apakah hukum alam ini terbatas pada planet kita saja? Tentu saja tidak. Bagian baru di tepi Galaksi Bima Sakti baru-baru ini ditemukan, dan para astronom percaya bahwa galaksi tersebut merupakan bayangan cermin dirinya sendiri yang hampir sempurna.

10. Simetri Matahari-Bulan

Mengingat Matahari memiliki diameter 1,4 juta km dan Bulan berdiameter 3.474 km, maka tampaknya hampir mustahil Bulan dapat menghalangi sinar matahari dan menyebabkan kita mengalami sekitar lima gerhana matahari setiap dua tahun. Bagaimana cara kerjanya? Secara kebetulan, meskipun Matahari 400 kali lebih lebar dari Bulan, jarak Matahari juga 400 kali lebih jauh. Simetri memastikan ukuran Matahari dan Bulan sama jika dilihat dari Bumi, sehingga Bulan dapat mengaburkan Matahari. Tentu saja, jarak Bumi ke Matahari bisa bertambah, itulah sebabnya terkadang kita melihat gerhana cincin dan gerhana sebagian. Namun setiap satu hingga dua tahun, terjadi keselarasan yang tepat dan kita menyaksikan peristiwa spektakuler yang dikenal sebagai gerhana matahari total. Para astronom tidak mengetahui seberapa umum kesimetrian ini di antara planet-planet lain, namun menurut mereka hal ini cukup langka. Namun, kita tidak boleh berasumsi bahwa kita istimewa, karena ini semua hanya kebetulan. Misalnya, setiap tahun Bulan bergerak sekitar 4 cm dari Bumi, artinya miliaran tahun yang lalu setiap gerhana matahari merupakan gerhana total. Jika hal ini terus terjadi, maka gerhana total pada akhirnya akan hilang, dan hal ini juga akan diiringi dengan hilangnya gerhana cincin. Ternyata kita berada di tempat dan waktu yang tepat untuk melihat fenomena ini.

Simetri (Yunani kuno συμμετρία - simetri) adalah pelestarian sifat-sifat susunan elemen-elemen suatu bangun relatif terhadap pusat atau sumbu simetri dalam keadaan tidak berubah selama transformasi apa pun.

Kata “simetri” sudah tidak asing lagi bagi kita sejak kecil. Melihat ke cermin, kita melihat separuh wajah yang simetris, melihat telapak tangan, kita juga melihat objek yang simetris cermin. Mengambil bunga kamomil di tangan kita, kita yakin bahwa dengan memutarnya di sekitar batang, kita dapat mencapai kesejajaran berbagai bagian bunga. Ini adalah jenis simetri yang berbeda: rotasi. Ada banyak jenis simetri, tetapi semuanya selalu mengikuti satu aturan umum: dengan beberapa transformasi, objek simetris selalu digabungkan dengan dirinya sendiri.

Alam tidak mentolerir simetri yang tepat . Setidaknya selalu ada penyimpangan kecil. Jadi, lengan, kaki, mata, dan telinga kita tidak sepenuhnya identik satu sama lain, meski sangat mirip. Begitu seterusnya untuk setiap objek. Alam diciptakan bukan berdasarkan asas keseragaman, melainkan berdasarkan asas konsistensi dan proporsionalitas. Proporsionalitas itulah arti kuno dari kata “simetri”. Para filsuf zaman kuno menganggap simetri dan keteraturan sebagai inti keindahan. Arsitek, seniman, dan musisi telah mengetahui dan menggunakan hukum simetri sejak zaman kuno. Dan pada saat yang sama, sedikit pelanggaran terhadap undang-undang ini dapat memberikan objek pesona yang unik dan pesona magis. Oleh karena itu, justru dengan sedikit asimetri beberapa sejarawan seni menjelaskan keindahan dan daya tarik senyuman misterius Mona Lisa karya Leonardo da Vinci.

Simetri menghasilkan harmoni, yang dianggap oleh otak kita sebagai atribut penting keindahan. Ini berarti bahwa kesadaran kita pun hidup sesuai dengan hukum dunia yang simetris.

Menurut Weyl, suatu benda disebut simetris jika dimungkinkan untuk melakukan beberapa operasi padanya, sehingga menghasilkan keadaan awal.

Simetri dalam biologi adalah susunan teratur bagian-bagian tubuh yang serupa (identik) atau bentuk-bentuk organisme hidup, kumpulan organisme hidup relatif terhadap pusat atau sumbu simetri.

Simetri di alam

Objek dan fenomena alam yang hidup memiliki simetri. Hal ini memungkinkan organisme hidup untuk beradaptasi lebih baik dengan lingkungannya dan bertahan hidup.

Di alam yang hidup, sebagian besar organisme hidup menunjukkan berbagai jenis kesimetrian (bentuk, kesamaan, lokasi relatif). Selain itu, organisme dengan struktur anatomi yang berbeda mungkin memiliki jenis simetri eksternal yang sama.

Simetri eksternal dapat menjadi dasar klasifikasi organisme (bola, radial, aksial, dll.) Mikroorganisme yang hidup dalam kondisi gravitasi lemah memiliki bentuk simetri yang jelas.

Pythagoras memperhatikan fenomena simetri pada alam yang hidup di Yunani Kuno sehubungan dengan perkembangan doktrin harmoni (abad ke-5 SM). Pada abad ke-19, muncul karya-karya terisolasi tentang simetri di dunia tumbuhan dan hewan.

Pada abad ke-20, melalui upaya ilmuwan Rusia - V. Beklemishev, V. Vernadsky, V. Alpatov, G. Gause - arah baru dalam studi simetri diciptakan - biosimetri, yang dengan mempelajari simetri biostruktur di tingkat molekuler dan supramolekul, memungkinkan kita untuk menentukan terlebih dahulu kemungkinan varian simetri pada objek biologis, untuk menggambarkan secara ketat bentuk eksternal dan struktur internal organisme apa pun.

Simetri pada tumbuhan

Struktur spesifik tumbuhan dan hewan ditentukan oleh ciri-ciri habitat tempat mereka beradaptasi dan ciri-ciri cara hidup mereka.

Tumbuhan dicirikan oleh simetri kerucut, yang terlihat jelas di pohon mana pun. Setiap pohon memiliki alas dan puncak, "atas" dan "bawah" yang menjalankan fungsi berbeda. Pentingnya perbedaan antara bagian atas dan bawah, serta arah gravitasi, menentukan orientasi vertikal sumbu putar “kerucut kayu” dan bidang simetri. Pohon menyerap kelembapan dan unsur hara dari tanah melalui sistem perakaran, yaitu di bawah, dan fungsi vital lainnya dilakukan oleh tajuk, yaitu di atas. Oleh karena itu, arah “atas” dan “bawah” pada pohon sangatlah berbeda. Dan arah pada bidang yang tegak lurus terhadap vertikal hampir tidak dapat dibedakan untuk sebuah pohon: pada semua arah ini, udara, cahaya, dan kelembapan masuk ke dalam pohon dalam jumlah yang sama. Hasilnya adalah sumbu putar vertikal dan bidang simetri vertikal.

Kebanyakan tumbuhan berbunga menunjukkan simetri radial dan bilateral. Sebuah bunga dianggap simetris jika setiap perianth terdiri dari jumlah bagian yang sama. Bunga yang mempunyai bagian berpasangan dianggap bunga dengan simetri ganda, dan seterusnya. Simetri rangkap tiga umum terjadi pada monokotil, sedangkan simetri rangkap lima umum terjadi pada dikotil.

Daunnya dicirikan oleh simetri cermin. Simetri yang sama juga ditemukan pada bunga, tetapi di dalamnya simetri cermin sering kali muncul dalam kombinasi dengan simetri rotasi. Kasus simetri figuratif juga sering terjadi (cabang akasia, pohon rowan). Sangat menarik bahwa di dunia tumbuhan yang paling umum adalah simetri rotasi orde ke-5, yang pada dasarnya tidak mungkin dilakukan dalam struktur periodik alam mati. Akademisi N. Belov menjelaskan fakta ini dengan fakta bahwa sumbu urutan ke-5 adalah semacam instrumen perjuangan untuk eksistensi, “asuransi terhadap membatu, kristalisasi, langkah pertama adalah penangkapannya oleh jaringan.” Memang benar, organisme hidup tidak memiliki struktur kristal dalam artian bahkan organ individualnya pun tidak memiliki kisi spasial. Namun, struktur yang tertata terwakili dengan sangat luas di dalamnya.

Simetri pada hewan

Simetri pada hewan berarti kesesuaian ukuran, bentuk dan garis, serta susunan relatif bagian-bagian tubuh yang terletak pada sisi berlawanan dari garis pemisah.

Simetri bola terjadi pada radiolaria dan mola-mola, yang tubuhnya berbentuk bola, dan bagian-bagiannya tersebar di sekitar pusat bola dan memanjang darinya. Organisme semacam itu tidak memiliki bagian tubuh depan, belakang, atau samping; setiap bidang yang ditarik melalui pusat membagi hewan menjadi dua bagian yang sama.

Dengan simetri radial atau radial, tubuh berbentuk silinder atau bejana pendek atau panjang dengan poros tengah, dari mana bagian-bagian tubuh memanjang secara radial. Ini adalah coelenterata, echinodermata, dan bintang laut.

Dengan simetri cermin, terdapat tiga sumbu simetri, tetapi hanya sepasang sisi yang simetris. Karena dua sisi lainnya - perut dan punggung - tidak mirip satu sama lain. Jenis simetri ini merupakan ciri sebagian besar hewan, termasuk serangga, ikan, amfibi, reptil, burung, dan mamalia.

Serangga, ikan, burung, dan hewan dicirikan oleh perbedaan arah “maju” dan “mundur” yang tidak sesuai dengan simetri rotasi. Tyanitolkai yang fantastis, yang ditemukan dalam dongeng terkenal tentang Dokter Aibolit, tampaknya merupakan makhluk yang benar-benar luar biasa, karena bagian depan dan belakangnya simetris. Arah pergerakan adalah arah yang dipilih secara mendasar, yang tidak ada simetri pada serangga, ikan atau burung, hewan apa pun. Ke arah ini hewan tersebut bergegas mencari makanan, ke arah yang sama ia melarikan diri dari pengejarnya.

Selain arah gerak, simetri makhluk hidup ditentukan oleh arah lain – arah gravitasi. Kedua arah tersebut penting; mereka mendefinisikan bidang simetri makhluk hidup.

Simetri bilateral (cermin) adalah ciri simetri semua perwakilan dunia hewan. Simetri ini terlihat jelas pada kupu-kupu; simetri kiri dan kanan muncul di sini dengan ketelitian yang hampir matematis. Kita dapat mengatakan bahwa setiap hewan (serta serangga, ikan, burung) terdiri dari dua enantiomorf - bagian kanan dan kiri. Enantiomorph juga merupakan bagian berpasangan, salah satunya jatuh ke bagian kanan dan yang lainnya ke bagian kiri tubuh hewan. Jadi enantiomorf adalah telinga kanan dan kiri, mata kanan dan kiri, tanduk kanan dan kiri, dan seterusnya.

Simetri pada manusia

Tubuh manusia memiliki simetri bilateral (penampilan luar dan struktur rangka). Simetri ini selalu dan menjadi sumber utama kekaguman estetika kita terhadap tubuh manusia yang proporsional. Tubuh manusia dibangun berdasarkan prinsip simetri bilateral.

Kebanyakan dari kita memandang otak sebagai sebuah struktur tunggal; pada kenyataannya, otak terbagi menjadi dua bagian. Kedua bagian ini - dua belahan - saling menempel erat. Sesuai sepenuhnya dengan simetri umum tubuh manusia, masing-masing belahan bumi merupakan bayangan cermin yang hampir sama persis dengan belahan bumi lainnya

Pengendalian gerak dasar tubuh manusia dan fungsi sensoriknya tersebar merata di antara kedua belahan otak. Belahan kiri mengontrol otak kanan, dan belahan kanan mengontrol otak kiri.

Simetri fisik tubuh dan otak tidak berarti sisi kanan dan kiri sama dalam segala hal. Cukup memperhatikan tindakan tangan kita untuk melihat tanda-tanda awal simetri fungsional. Hanya sedikit orang yang bisa menggunakan kedua tangan dengan setara; mayoritas memegang kendali.

Jenis simetri pada hewan

1. pusat

2. aksial (cermin)

3. radial

4. bilateral

5. balok ganda

6. progresif (metamerisme)

7. translasi-rotasi

Jenis simetri

Hanya ada dua jenis simetri utama yang diketahui - rotasi dan translasi. Selain itu, terdapat modifikasi dari kombinasi dua jenis simetri utama ini – simetri rotasi-translasi.

Simetri rotasi. Setiap organisme mempunyai simetri rotasi. Untuk simetri rotasi, antimer merupakan elemen karakteristik yang penting. Penting untuk diketahui bahwa ketika diputar berapapun derajatnya, kontur tubuh akan sesuai dengan posisi semula. Derajat kebetulan kontur minimum adalah untuk bola yang berputar mengelilingi pusat simetri. Derajat putaran maksimum adalah 360 0, bila diputar sebesar ini kontur benda bertepatan. Jika suatu benda berputar mengelilingi pusat simetri, maka banyak sumbu dan bidang simetri yang dapat ditarik melalui pusat simetri tersebut. Jika suatu benda berputar mengelilingi satu sumbu heteropolar, maka melalui sumbu ini seseorang dapat menggambar bidang sebanyak jumlah antimer pada benda tersebut. Bergantung pada kondisi ini, seseorang berbicara tentang simetri rotasi dengan urutan tertentu. Misalnya, karang dengan sinar enam akan memiliki simetri rotasi tingkat keenam. Ctenophora mempunyai dua bidang simetri, dan mempunyai simetri orde dua. Simetri ctenophore disebut juga biradial. Terakhir, jika suatu organisme hanya memiliki satu bidang simetri dan, karenanya, memiliki dua antimer, maka simetri tersebut disebut bilateral atau bilateral. Jarum tipis memanjang secara radial. Hal ini membantu protozoa untuk “melayang” di kolom air. Perwakilan protozoa lainnya juga berbentuk bola - sinar (radiolaria) dan mola-mola dengan proses berbentuk sinar-pseudopodia.

Simetri translasi. Untuk simetri translasi, elemen karakteristiknya adalah metamer (meta - satu demi satu; mer - bagian). Dalam hal ini, bagian-bagian tubuh tidak terletak bercermin berlawanan satu sama lain, tetapi berurutan satu demi satu sepanjang sumbu utama tubuh.

Metamerisme – salah satu bentuk simetri translasi. Hal ini terutama terlihat pada Annelida, yang tubuh panjangnya terdiri dari sejumlah besar segmen yang hampir identik. Kasus segmentasi ini disebut homonomic. Pada arthropoda, jumlah segmen bisa relatif kecil, tetapi setiap segmen sedikit berbeda dari tetangganya baik dalam bentuk maupun pelengkap (segmen dada dengan kaki atau sayap, segmen perut). Segmentasi ini disebut heteronom.

Simetri rotasi-translasi . Jenis simetri ini memiliki distribusi terbatas di dunia hewan. Simetri ini dicirikan oleh fakta bahwa ketika berputar pada sudut tertentu, suatu bagian benda bergerak maju sedikit dan setiap bagian berikutnya bertambah ukurannya secara logaritmik dengan jumlah tertentu. Dengan demikian, aksi rotasi dan gerak translasi digabungkan. Contohnya adalah cangkang ruang spiral foraminifera, serta cangkang ruang spiral beberapa cephalopoda. Dengan beberapa kondisi, cangkang spiral gastropoda tanpa bilik juga dapat dimasukkan dalam kelompok ini

Simetri cermin

Jika Anda berdiri di tengah bangunan dan di sebelah kiri terdapat jumlah lantai, kolom, jendela yang sama dengan jumlah lantai, kolom, jendela di sebelah kanan, maka bangunan tersebut simetris. Jika memungkinkan untuk membengkokkannya di sepanjang poros tengah, maka kedua bagian rumah akan bertepatan ketika ditumpangkan. Simetri ini disebut simetri cermin. Jenis simetri ini sangat populer di dunia hewan; manusia sendiri dirancang menurut kanonnya.

Sumbu simetri adalah sumbu rotasi. Dalam hal ini, hewan biasanya tidak memiliki pusat simetri. Maka rotasi hanya dapat terjadi pada suatu sumbu. Dalam hal ini, sumbu paling sering memiliki kutub dengan kualitas berbeda. Misalnya, pada coelenterata, hydra, atau anemon, mulutnya terletak di satu kutub, dan sol tempat hewan tak bergerak ini menempel pada substrat terletak di kutub lainnya. Sumbu simetri secara morfologis dapat bertepatan dengan sumbu anteroposterior tubuh.

Dengan simetri cermin, sisi kanan dan kiri benda berubah.

Bidang simetri adalah bidang yang melalui sumbu simetri, berimpit dengannya dan memotong benda menjadi dua bagian cermin. Bagian-bagian ini, yang terletak saling berhadapan, disebut antimer (anti - melawan; mer - bagian). Misalnya, pada Hydra, bidang simetri harus melewati bukaan mulut dan melalui telapak kaki. Antimeres dari bagian yang berlawanan harus memiliki jumlah tentakel yang sama yang terletak di sekitar mulut hydra. Hydra dapat memiliki beberapa bidang simetri, yang jumlahnya merupakan kelipatan dari jumlah tentakel. Pada anemon laut dengan jumlah tentakel yang sangat banyak, banyak bidang simetri yang dapat digambar. Untuk ubur-ubur dengan empat tentakel pada loncengnya, jumlah bidang simetri akan dibatasi hingga kelipatan empat. Ctenophora hanya memiliki dua bidang simetri - faring dan tentakel. Terakhir, organisme simetri bilateral hanya memiliki satu bidang dan hanya dua antimer cermin - masing-masing sisi kanan dan kiri hewan.

Transisi dari simetri radial atau radial ke bilateral atau bilateral dikaitkan dengan transisi dari gaya hidup yang tidak banyak bergerak ke gerakan aktif di lingkungan. Untuk bentuk sesil, hubungannya dengan lingkungan adalah sama ke segala arah: simetri radial sama persis dengan gaya hidup ini. Pada hewan yang aktif bergerak, ujung depan tubuhnya secara biologis menjadi tidak setara dengan bagian tubuh lainnya, kepala terbentuk, dan sisi kanan dan kiri tubuh menjadi dapat dibedakan. Akibatnya, simetri radial hilang, dan hanya satu bidang simetri yang dapat digambar melalui tubuh hewan, sehingga membagi tubuh menjadi sisi kanan dan kiri. Simetri bilateral berarti salah satu sisi tubuh hewan merupakan bayangan cermin dari sisi lainnya. Jenis organisasi ini merupakan ciri sebagian besar invertebrata, terutama annelida dan artropoda - krustasea, arakhnida, serangga, kupu-kupu; untuk vertebrata - ikan, burung, mamalia. Simetri bilateral pertama kali muncul pada cacing pipih, dimana ujung anterior dan posterior tubuhnya berbeda satu sama lain.

Pada Annelida dan artropoda, metamerisme juga diamati - salah satu bentuk simetri translasi, ketika bagian-bagian tubuh disusun secara berurutan satu demi satu di sepanjang sumbu utama tubuh. Hal ini terutama terlihat pada Annelida (cacing tanah). Annelida mendapatkan namanya dari fakta bahwa tubuhnya terdiri dari serangkaian cincin atau segmen (segmen). Baik organ dalam maupun dinding tubuh tersegmentasi. Jadi hewan itu terdiri dari sekitar seratus unit yang kurang lebih serupa - metamer, yang masing-masing berisi satu atau sepasang organ dari setiap sistem. Segmen-segmen tersebut dipisahkan satu sama lain oleh partisi melintang. Pada cacing tanah, hampir semua segmennya mirip satu sama lain. Annelida termasuk polychaetes - bentuk laut yang berenang bebas di air dan bersembunyi di pasir. Setiap ruas tubuhnya mempunyai sepasang tonjolan lateral yang memiliki seberkas bulu yang lebat. Arthropoda mendapatkan namanya dari ciri khas pelengkap berpasangan yang bersendi (seperti organ berenang, anggota badan berjalan, dan alat mulut). Semuanya bercirikan tubuh tersegmentasi. Setiap arthropoda memiliki jumlah segmen yang ditentukan secara ketat, yang tetap tidak berubah sepanjang hidupnya. Simetri cermin terlihat jelas pada kupu-kupu; simetri kiri dan kanan muncul di sini dengan ketelitian yang hampir matematis. Kita dapat mengatakan bahwa setiap hewan, serangga, ikan, burung terdiri dari dua enantiomorf - bagian kanan dan kiri. Jadi enantiomorf adalah telinga kanan dan kiri, mata kanan dan kiri, tanduk kanan dan kiri, dan seterusnya.

Simetri radial

Simetri radial adalah suatu bentuk simetri di mana suatu benda (atau bangun) berimpit dengan dirinya sendiri ketika benda tersebut berputar pada suatu titik atau garis tertentu. Seringkali titik ini bertepatan dengan pusat simetri benda, yaitu titik di mana sumbu simetri bilateral yang jumlahnya tak terhingga berpotongan.

Dalam biologi, simetri radial dikatakan terjadi ketika satu atau lebih sumbu simetri melewati makhluk tiga dimensi. Selain itu, hewan yang simetri radial mungkin tidak memiliki bidang simetri. Jadi, siphonophore Velella memiliki sumbu simetri orde kedua dan tidak ada bidang simetri.

Biasanya dua atau lebih bidang simetri melewati sumbu simetri. Bidang-bidang ini berpotongan sepanjang garis lurus - sumbu simetri. Jika hewan tersebut berputar pada sumbu tersebut sampai derajat tertentu, maka ia akan ditampilkan pada dirinya sendiri (bertepatan dengan dirinya sendiri).
Mungkin ada beberapa sumbu simetri (simetri poliakson) atau satu (simetri monakson). Simetri poliaksonal umum terjadi pada protista (misalnya radiolaria).

Biasanya, pada hewan multiseluler, kedua ujung (kutub) dari sumbu simetri tunggal tidak sama (misalnya, pada ubur-ubur, mulutnya terletak di satu kutub (lisan), dan ujung bel berada di kutub yang berlawanan. (aboral) tiang. Simetri seperti itu (varian simetri radial) dalam anatomi komparatif disebut uniaksial-heteropol. Dalam proyeksi dua dimensi, simetri radial dapat dipertahankan jika sumbu simetri diarahkan tegak lurus terhadap bidang proyeksi. Di lain waktu Dengan kata lain, pelestarian simetri radial bergantung pada sudut pandang.
Simetri radial merupakan ciri khas banyak cnidaria, serta sebagian besar echinodermata. Diantaranya ada yang disebut pentasimetri, berdasarkan lima bidang simetri. Pada echinodermata, simetri radial bersifat sekunder: larvanya simetri bilateral, dan pada hewan dewasa, simetri radial eksternal rusak karena adanya pelat madrepore.

Selain simetri radial yang khas, terdapat simetri radial biradial (dua bidang simetri, misalnya pada ctenophores). Jika hanya ada satu bidang simetri, maka simetrinya bilateral (orang yang simetri bilateral mempunyai simetri seperti itu).

Pada tumbuhan berbunga sering dijumpai bunga simetri radial: 3 bidang simetri (frogwort), 4 bidang simetri (cinquefoil erect), 5 bidang simetri (bellflower), 6 bidang simetri (colchicum). Bunga yang simetri radial disebut aktinomorfik, bunga yang simetri bilateral disebut zygomorfik.

Jika lingkungan di sekitar hewan kurang lebih homogen di semua sisi dan hewan tersebut bersentuhan secara merata dengan seluruh bagian permukaannya, maka bentuk tubuhnya biasanya bulat, dan bagian-bagian yang berulang terletak pada arah radial. Banyak radiolaria yang merupakan bagian dari apa yang disebut plankton berbentuk bola, yaitu. kumpulan organisme yang tersuspensi di kolom air dan tidak mampu berenang aktif; ruang berbentuk bola berisi beberapa perwakilan planktonik foraminifera (protozoa, penghuni laut, amuba testis laut). Foraminifera terbungkus dalam cangkang dengan berbagai bentuk aneh. Tubuh mola-mola yang bulat mengirimkan banyak pseudopodia tipis, seperti benang, dan tersusun secara radial ke segala arah; tubuhnya tidak memiliki kerangka mineral. Jenis simetri ini disebut ekuaksial, karena ditandai dengan adanya banyak sumbu simetri yang identik.

Tipe ekuaksial dan polisimetri ditemukan terutama pada hewan yang terorganisir rendah dan berdiferensiasi buruk. Jika terdapat 4 organ identik disekitar sumbu longitudinal, maka simetri radial dalam hal ini disebut simetri empat sinar. Jika ada enam organ seperti itu, maka urutan simetrinya adalah sinar enam, dan seterusnya. Karena jumlah organ tersebut terbatas (seringkali 2,4,8 atau kelipatan 6), beberapa bidang simetri selalu dapat digambar, sesuai dengan jumlah organ tersebut. Pesawat membagi tubuh hewan menjadi beberapa bagian yang sama dengan organ yang berulang. Inilah perbedaan antara simetri radial dan tipe polisimetri. Simetri radial merupakan ciri bentuk menetap dan melekat. Signifikansi ekologis dari simetri radial jelas: hewan sesil dikelilingi oleh lingkungan yang sama dan harus menjalin hubungan dengan lingkungan ini menggunakan organ identik yang berulang dalam arah radial. Ini adalah gaya hidup yang tidak banyak bergerak yang berkontribusi pada pengembangan simetri bercahaya.

Simetri rotasi

Simetri rotasi “populer” di dunia tumbuhan. Ambil bunga kamomil di tangan Anda. Kombinasi berbagai bagian bunga terjadi jika diputar mengelilingi batang.

Seringkali flora dan fauna meminjam bentuk luar satu sama lain. Bintang laut yang menjalani gaya hidup vegetatif memiliki simetri rotasi, dan daunnya seperti cermin.

Tumbuhan yang terkurung di tempat permanen dengan jelas hanya membedakan bagian atas dan bawah, dan semua arah lainnya kurang lebih sama bagi mereka. Secara alami, penampilan mereka tunduk pada simetri rotasi. Bagi hewan, apa yang di depan dan di belakang sangat penting, bagi mereka hanya “kiri” dan “kanan” yang tetap sama. Dalam hal ini, simetri cermin berlaku. Sangat mengherankan bahwa hewan yang menukar kehidupan bergerak dengan kehidupan tidak bergerak dan kemudian kembali ke kehidupan bergerak lagi, berpindah dari satu jenis simetri ke jenis simetri lainnya beberapa kali, seperti yang terjadi, misalnya, pada echinodermata (bintang laut, dll.).

Simetri heliks atau spiral

Simetri heliks adalah simetri terhadap kombinasi dua transformasi - rotasi dan translasi sepanjang sumbu rotasi, yaitu. ada gerakan sepanjang sumbu sekrup dan di sekitar sumbu sekrup. Ada sekrup kiri dan kanan.

Contoh baling-baling alami adalah: gading narwhal (cetacea kecil yang hidup di laut utara) - baling-baling kiri; cangkang siput – sekrup kanan; Tanduk domba jantan Pamir bersifat enantiomorf (satu tanduk dipelintir membentuk spiral kidal, dan tanduk lainnya berbentuk spiral kidal). Simetri spiral tidak ideal, misalnya cangkang moluska menyempit atau melebar di ujungnya.

Meskipun simetri heliks eksternal jarang terjadi pada hewan multiseluler, banyak molekul penting yang menjadi dasar pembentukan organisme hidup - protein, asam deoksiribonukleat - DNA memiliki struktur heliks. Kerajaan sekrup alam yang sebenarnya adalah dunia “molekul hidup” - molekul yang memainkan peran penting secara fundamental dalam proses kehidupan. Molekul-molekul ini terutama mencakup molekul protein. Ada hingga 10 jenis protein dalam tubuh manusia. Seluruh bagian tubuh, termasuk tulang, darah, otot, tendon, rambut, mengandung protein. Molekul protein adalah rantai yang terdiri dari blok-blok individual dan dipelintir dalam spiral kanan. Ini disebut heliks alfa. Molekul serat tendon adalah heliks triple alpha. Heliks alfa yang dipelintir beberapa kali satu sama lain membentuk sekrup molekuler, yang ditemukan di rambut, tanduk, dan kuku. Molekul DNA memiliki struktur heliks ganda kanan, ditemukan oleh ilmuwan Amerika Watson dan Crick. Heliks ganda dari molekul DNA adalah sekrup alami utama.

Kesimpulan

Segala bentuk di dunia tunduk pada hukum simetri. Bahkan awan yang “bebas selamanya” pun memiliki simetri, meskipun terdistorsi. Membeku di langit biru, mereka menyerupai ubur-ubur yang bergerak perlahan di air laut, jelas tertarik pada simetri rotasi, dan kemudian, didorong oleh angin yang bertiup, mereka mengubah simetri menjadi cermin.

Simetri, yang memanifestasikan dirinya dalam berbagai objek di dunia material, tidak diragukan lagi mencerminkan sifat-sifatnya yang paling umum dan paling mendasar. Oleh karena itu, studi tentang simetri berbagai benda alam dan perbandingan hasilnya merupakan alat yang mudah dan dapat diandalkan untuk memahami hukum dasar keberadaan materi.

Simetri adalah persamaan dalam arti luas. Artinya jika ada kesimetrian, maka sesuatu tidak akan terjadi dan oleh karena itu, sesuatu itu pasti tetap tidak berubah, terpelihara.

Sumber

1. Urmantsev Yu.A. "Simetri alam dan sifat simetri." Moskow, Mysl, 1974.

2.V.I. Vernadsky. Struktur kimia biosfer bumi dan lingkungannya. M., 1965.

3.http://www.worldnatures.ru

4. http://referats lainnya

Simetri (Yunani kuno συμμετρία - simetri) - mempertahankan sifat-sifat susunan elemen-elemen suatu bangun relatif terhadap pusat atau sumbu simetri dalam keadaan tidak berubah selama transformasi apa pun.

Kata "simetri" akrab bagi kita sejak kecil. Melihat ke cermin, kita melihat separuh wajah yang simetris, melihat telapak tangan, kita juga melihat objek yang simetris cermin. Mengambil bunga kamomil di tangan kita, kita yakin bahwa dengan memutarnya di sekitar batang, kita dapat mencapai kesejajaran berbagai bagian bunga. Ini adalah jenis simetri yang berbeda: rotasi. Ada banyak jenis simetri, tetapi semuanya selalu mengikuti satu aturan umum: dengan beberapa transformasi, objek simetris selalu digabungkan dengan dirinya sendiri.

Alam tidak mentolerirnya simetri yang tepat. Setidaknya selalu ada penyimpangan kecil. Jadi, lengan, kaki, mata, dan telinga kita tidak sepenuhnya identik satu sama lain, meski sangat mirip. Begitu seterusnya untuk setiap objek. Alam diciptakan bukan berdasarkan asas keseragaman, melainkan berdasarkan asas konsistensi dan proporsionalitas. Proporsionalitas itulah arti kuno dari kata “simetri”. Para filsuf zaman kuno menganggap simetri dan keteraturan sebagai inti keindahan. Arsitek, seniman, dan musisi telah mengetahui dan menggunakan hukum simetri sejak zaman kuno. Dan pada saat yang sama, sedikit pelanggaran terhadap undang-undang ini dapat memberikan objek pesona yang unik dan pesona magis. Oleh karena itu, justru dengan sedikit asimetri beberapa sejarawan seni menjelaskan keindahan dan daya tarik senyuman misterius Mona Lisa karya Leonardo da Vinci.

Simetri menghasilkan harmoni, yang dianggap oleh otak kita sebagai atribut penting keindahan. Ini berarti bahwa kesadaran kita pun hidup sesuai dengan hukum dunia yang simetris.

Menurut Weyl, suatu benda disebut simetris jika dimungkinkan untuk melakukan beberapa operasi padanya, sehingga menghasilkan keadaan awal.

Simetri dalam biologi adalah susunan teratur bagian-bagian tubuh yang serupa (identik) atau bentuk-bentuk organisme hidup, kumpulan organisme hidup relatif terhadap pusat atau sumbu simetri.

Simetri di alam

Objek dan fenomena alam yang hidup memiliki simetri. Hal ini memungkinkan organisme hidup untuk beradaptasi lebih baik dengan lingkungannya dan bertahan hidup.

Di alam yang hidup, sebagian besar organisme hidup menunjukkan berbagai jenis kesimetrian (bentuk, kesamaan, lokasi relatif). Selain itu, organisme dengan struktur anatomi yang berbeda mungkin memiliki jenis simetri eksternal yang sama.

Simetri eksternal dapat menjadi dasar klasifikasi organisme (bola, radial, aksial, dll.) Mikroorganisme yang hidup dalam kondisi gravitasi lemah memiliki bentuk simetri yang jelas.

Pythagoras memperhatikan fenomena simetri pada alam yang hidup di Yunani Kuno sehubungan dengan perkembangan doktrin harmoni (abad ke-5 SM). Pada abad ke-19, muncul karya-karya terisolasi tentang simetri di dunia tumbuhan dan hewan.

Pada abad ke-20, melalui upaya ilmuwan Rusia - V. Beklemishev, V. Vernadsky, V. Alpatov, G. Gause - arah baru dalam studi simetri diciptakan - biosimetri, yang dengan mempelajari simetri biostruktur di tingkat molekuler dan supramolekul, memungkinkan kita untuk menentukan terlebih dahulu kemungkinan varian simetri pada objek biologis, untuk menggambarkan secara ketat bentuk eksternal dan struktur internal organisme apa pun.

Simetri pada tumbuhan

Struktur spesifik tumbuhan dan hewan ditentukan oleh ciri-ciri habitat tempat mereka beradaptasi dan ciri-ciri cara hidup mereka.

Tumbuhan dicirikan oleh simetri kerucut, yang terlihat jelas di pohon mana pun. Setiap pohon memiliki alas dan puncak, "atas" dan "bawah" yang menjalankan fungsi berbeda. Pentingnya perbedaan antara bagian atas dan bawah, serta arah gravitasi, menentukan orientasi vertikal sumbu putar “kerucut kayu” dan bidang simetri. Pohon menyerap kelembapan dan unsur hara dari tanah melalui sistem perakaran, yaitu di bawah, dan fungsi vital lainnya dilakukan oleh tajuk, yaitu di atas. Oleh karena itu, arah “atas” dan “bawah” pada pohon sangatlah berbeda. Dan arah pada bidang yang tegak lurus terhadap vertikal hampir tidak dapat dibedakan untuk sebuah pohon: pada semua arah ini, udara, cahaya, dan kelembapan masuk ke dalam pohon dalam jumlah yang sama. Hasilnya adalah sumbu putar vertikal dan bidang simetri vertikal.

Kebanyakan tumbuhan berbunga menunjukkan simetri radial dan bilateral. Sebuah bunga dianggap simetris jika setiap perianth terdiri dari jumlah bagian yang sama. Bunga yang mempunyai bagian berpasangan dianggap bunga dengan simetri ganda, dan seterusnya. Simetri rangkap tiga umum terjadi pada monokotil, dan simetri rangkap lima pada dikotil.

Daunnya dicirikan oleh simetri cermin. Simetri yang sama juga ditemukan pada bunga, tetapi di dalamnya simetri cermin sering kali muncul dalam kombinasi dengan simetri rotasi. Kasus simetri figuratif juga sering terjadi (cabang akasia, pohon rowan). Sangat menarik bahwa di dunia tumbuhan yang paling umum adalah simetri rotasi orde ke-5, yang pada dasarnya tidak mungkin dilakukan dalam struktur periodik alam mati. Akademisi N. Belov menjelaskan fakta ini dengan fakta bahwa sumbu urutan ke-5 adalah semacam instrumen perjuangan untuk eksistensi, “asuransi terhadap membatu, kristalisasi, langkah pertama adalah penangkapannya oleh jaringan.” Memang benar, organisme hidup tidak memiliki struktur kristal dalam artian bahkan organ individualnya pun tidak memiliki kisi spasial. Namun, struktur yang tertata terwakili dengan sangat luas di dalamnya.

Simetri pada hewan

Simetri pada hewan berarti kesesuaian ukuran, bentuk dan garis, serta susunan relatif bagian-bagian tubuh yang terletak pada sisi berlawanan dari garis pemisah.

Simetri bola terjadi pada radiolaria dan mola-mola, yang tubuhnya berbentuk bola, dan bagian-bagiannya tersebar di sekitar pusat bola dan memanjang darinya. Organisme semacam itu tidak memiliki bagian tubuh depan, belakang, atau samping; setiap bidang yang ditarik melalui pusat membagi hewan menjadi dua bagian yang sama.

Dengan simetri radial atau radial, tubuh berbentuk silinder atau bejana pendek atau panjang dengan poros tengah, dari mana bagian-bagian tubuh memanjang secara radial. Ini adalah coelenterata, echinodermata, dan bintang laut.

Dengan simetri cermin, terdapat tiga sumbu simetri, tetapi hanya sepasang sisi yang simetris. Karena dua sisi lainnya - perut dan punggung - tidak mirip satu sama lain. Jenis simetri ini merupakan ciri sebagian besar hewan, termasuk serangga, ikan, amfibi, reptil, burung, dan mamalia.

Serangga, ikan, burung, dan hewan dicirikan oleh perbedaan arah “maju” dan “mundur” yang tidak sesuai dengan simetri rotasi. Tyanitolkai yang fantastis, yang ditemukan dalam dongeng terkenal tentang Dokter Aibolit, tampaknya merupakan makhluk yang benar-benar luar biasa, karena bagian depan dan belakangnya simetris. Arah pergerakan adalah arah yang dipilih secara mendasar, yang tidak ada simetri pada serangga, ikan atau burung, hewan apa pun. Ke arah ini hewan tersebut bergegas mencari makanan, ke arah yang sama ia melarikan diri dari pengejarnya.

Selain arah gerak, simetri makhluk hidup ditentukan oleh arah lain – arah gravitasi. Kedua arah tersebut penting; mereka mendefinisikan bidang simetri makhluk hidup.

Simetri bilateral (cermin) adalah ciri simetri semua perwakilan dunia hewan. Simetri ini terlihat jelas pada kupu-kupu; simetri kiri dan kanan muncul di sini dengan ketelitian yang hampir matematis. Kita dapat mengatakan bahwa setiap hewan (serta serangga, ikan, burung) terdiri dari dua enantiomorf - bagian kanan dan kiri. Enantiomorph juga merupakan bagian berpasangan, salah satunya jatuh ke bagian kanan dan yang lainnya ke bagian kiri tubuh hewan. Jadi enantiomorf adalah telinga kanan dan kiri, mata kanan dan kiri, tanduk kanan dan kiri, dan seterusnya.

Simetri pada manusia

Tubuh manusia memiliki simetri bilateral (penampilan luar dan struktur rangka). Simetri ini selalu dan menjadi sumber utama kekaguman estetika kita terhadap tubuh manusia yang proporsional. Tubuh manusia dibangun berdasarkan prinsip simetri bilateral.

Kebanyakan dari kita memandang otak sebagai sebuah struktur tunggal; pada kenyataannya, otak terbagi menjadi dua bagian. Kedua bagian ini - dua belahan - saling menempel erat. Sesuai sepenuhnya dengan simetri umum tubuh manusia, masing-masing belahan bumi merupakan bayangan cermin yang hampir sama persis dengan belahan bumi lainnya

Pengendalian gerak dasar tubuh manusia dan fungsi sensoriknya tersebar merata di antara kedua belahan otak. Belahan kiri mengontrol otak kanan, dan belahan kanan mengontrol otak kiri.

Simetri fisik tubuh dan otak tidak berarti sisi kanan dan kiri sama dalam segala hal. Cukup memperhatikan tindakan tangan kita untuk melihat tanda-tanda awal simetri fungsional. Hanya sedikit orang yang bisa menggunakan kedua tangan dengan setara; mayoritas memegang kendali.

Jenis simetri pada hewan

1. pusat
2. aksial (cermin)
3. radial
4. bilateral
5. balok ganda
6. progresif (metamerisme)
7. translasi-rotasi

Jenis simetri

Hanya dua jenis simetri utama yang diketahui - rotasi dan translasi. Selain itu, terdapat modifikasi dari kombinasi dua jenis simetri utama ini – simetri rotasi-translasi.

Simetri rotasi. Setiap organisme mempunyai simetri rotasi. Untuk simetri rotasi, antimer merupakan elemen karakteristik yang penting. Penting untuk diketahui bahwa ketika diputar berapapun derajatnya, kontur tubuh akan sesuai dengan posisi semula. Derajat kebetulan kontur minimum adalah untuk bola yang berputar mengelilingi pusat simetri. Derajat putaran maksimum adalah 360 0, bila diputar sebesar ini kontur benda bertepatan. Jika suatu benda berputar mengelilingi pusat simetri, maka banyak sumbu dan bidang simetri yang dapat ditarik melalui pusat simetri tersebut. Jika suatu benda berputar mengelilingi satu sumbu heteropolar, maka melalui sumbu ini seseorang dapat menggambar bidang sebanyak jumlah antimer pada benda tersebut. Bergantung pada kondisi ini, seseorang berbicara tentang simetri rotasi dengan urutan tertentu. Misalnya, karang dengan sinar enam akan memiliki simetri rotasi tingkat keenam. Ctenophora mempunyai dua bidang simetri, dan mempunyai simetri orde dua. Simetri ctenophore disebut juga biradial. Terakhir, jika suatu organisme hanya memiliki satu bidang simetri dan, karenanya, memiliki dua antimer, maka simetri tersebut disebut bilateral atau bilateral. Jarum tipis memanjang secara radial. Hal ini membantu protozoa untuk “melayang” di kolom air. Perwakilan protozoa lainnya juga berbentuk bola - sinar (radiolaria) dan mola-mola dengan proses berbentuk sinar-pseudopodia.

Simetri translasi. Untuk simetri translasi, elemen karakteristiknya adalah metamer (meta - satu demi satu; mer - bagian). Dalam hal ini, bagian-bagian tubuh tidak terletak bercermin berlawanan satu sama lain, tetapi berurutan satu demi satu sepanjang sumbu utama tubuh.

Metamerisme - salah satu bentuk simetri translasi. Hal ini terutama terlihat pada Annelida, yang tubuh panjangnya terdiri dari sejumlah besar segmen yang hampir identik. Kasus segmentasi ini disebut homonomic. Pada arthropoda, jumlah segmen bisa relatif kecil, tetapi setiap segmen sedikit berbeda dari tetangganya baik dalam bentuk maupun pelengkap (segmen dada dengan kaki atau sayap, segmen perut). Segmentasi ini disebut heteronom.

Simetri rotasi-translasi . Jenis simetri ini memiliki distribusi terbatas di dunia hewan. Simetri ini dicirikan oleh fakta bahwa ketika berputar pada sudut tertentu, suatu bagian benda bergerak maju sedikit dan setiap bagian berikutnya bertambah ukurannya secara logaritmik dengan jumlah tertentu. Dengan demikian, aksi rotasi dan gerak translasi digabungkan. Contohnya adalah cangkang ruang spiral foraminifera, serta cangkang ruang spiral beberapa cephalopoda. Dengan beberapa kondisi, cangkang spiral gastropoda tanpa bilik juga dapat dimasukkan dalam kelompok ini

Simetri cermin

Jika Anda berdiri di tengah bangunan dan di sebelah kiri terdapat jumlah lantai, kolom, jendela yang sama dengan jumlah lantai, kolom, jendela di sebelah kanan, maka bangunan tersebut simetris. Jika memungkinkan untuk membengkokkannya di sepanjang poros tengah, maka kedua bagian rumah akan bertepatan ketika ditumpangkan. Simetri ini disebut simetri cermin. Jenis simetri ini sangat populer di dunia hewan; manusia sendiri dirancang menurut kanonnya.

Sumbu simetri adalah sumbu rotasi. Dalam hal ini, hewan biasanya tidak memiliki pusat simetri. Maka rotasi hanya dapat terjadi pada suatu sumbu. Dalam hal ini, sumbu paling sering memiliki kutub dengan kualitas berbeda. Misalnya, pada coelenterata, hydra, atau anemon, mulutnya terletak di satu kutub, dan sol tempat hewan tak bergerak ini menempel pada substrat terletak di kutub lainnya. Sumbu simetri secara morfologis dapat bertepatan dengan sumbu anteroposterior tubuh.

Dengan simetri cermin, sisi kanan dan kiri benda berubah.

Bidang simetri adalah bidang yang melalui sumbu simetri, berimpit dengannya dan memotong benda menjadi dua bagian cermin. Bagian-bagian ini, yang terletak saling berhadapan, disebut antimer (anti - melawan; mer - bagian). Misalnya, pada Hydra, bidang simetri harus melewati bukaan mulut dan melalui telapak kaki. Antimeres dari bagian yang berlawanan harus memiliki jumlah tentakel yang sama yang terletak di sekitar mulut hydra. Hydra dapat memiliki beberapa bidang simetri, yang jumlahnya merupakan kelipatan dari jumlah tentakel. Pada anemon laut dengan jumlah tentakel yang sangat banyak, banyak bidang simetri yang dapat digambar. Untuk ubur-ubur dengan empat tentakel pada loncengnya, jumlah bidang simetri akan dibatasi hingga kelipatan empat. Ctenophora hanya memiliki dua bidang simetri - faring dan tentakel. Terakhir, organisme simetri bilateral hanya memiliki satu bidang dan hanya dua antimer cermin - masing-masing sisi kanan dan kiri hewan.

Transisi dari simetri radial atau radial ke bilateral atau bilateral dikaitkan dengan transisi dari gaya hidup yang tidak banyak bergerak ke gerakan aktif di lingkungan. Untuk bentuk sesil, hubungannya dengan lingkungan adalah sama ke segala arah: simetri radial sama persis dengan gaya hidup ini. Pada hewan yang aktif bergerak, ujung depan tubuhnya secara biologis menjadi tidak setara dengan bagian tubuh lainnya, kepala terbentuk, dan sisi kanan dan kiri tubuh menjadi dapat dibedakan. Akibatnya, simetri radial hilang, dan hanya satu bidang simetri yang dapat digambar melalui tubuh hewan, sehingga membagi tubuh menjadi sisi kanan dan kiri. Simetri bilateral berarti salah satu sisi tubuh hewan merupakan bayangan cermin dari sisi lainnya. Jenis organisasi ini merupakan ciri sebagian besar invertebrata, terutama annelida dan artropoda - krustasea, arakhnida, serangga, kupu-kupu; untuk vertebrata - ikan, burung, mamalia. Simetri bilateral pertama kali muncul pada cacing pipih, dimana ujung anterior dan posterior tubuhnya berbeda satu sama lain.

Pada Annelida dan artropoda, metamerisme juga diamati - salah satu bentuk simetri translasi, ketika bagian-bagian tubuh disusun secara berurutan satu demi satu di sepanjang sumbu utama tubuh. Hal ini terutama terlihat pada Annelida (cacing tanah). Annelida mendapatkan namanya dari fakta bahwa tubuhnya terdiri dari serangkaian cincin atau segmen (segmen). Baik organ dalam maupun dinding tubuh tersegmentasi. Jadi hewan itu terdiri dari sekitar seratus unit yang kurang lebih serupa - metamer, yang masing-masing berisi satu atau sepasang organ dari setiap sistem. Segmen-segmen tersebut dipisahkan satu sama lain oleh partisi melintang. Pada cacing tanah, hampir semua segmennya mirip satu sama lain. Annelida termasuk polychaetes - bentuk laut yang berenang bebas di air dan bersembunyi di pasir. Setiap ruas tubuhnya mempunyai sepasang tonjolan lateral yang memiliki seberkas bulu yang lebat. Arthropoda mendapatkan namanya dari ciri khas pelengkap berpasangan yang bersendi (seperti organ berenang, anggota badan berjalan, dan alat mulut). Semuanya bercirikan tubuh tersegmentasi. Setiap arthropoda memiliki jumlah segmen yang ditentukan secara ketat, yang tetap tidak berubah sepanjang hidupnya. Simetri cermin terlihat jelas pada kupu-kupu; simetri kiri dan kanan muncul di sini dengan ketelitian yang hampir matematis. Kita dapat mengatakan bahwa setiap hewan, serangga, ikan, burung terdiri dari dua enantiomorf - bagian kanan dan kiri. Jadi enantiomorf adalah telinga kanan dan kiri, mata kanan dan kiri, tanduk kanan dan kiri, dan seterusnya.

Simetri radial

Simetri radial adalah suatu bentuk simetri di mana suatu benda (atau bangun) berimpit dengan dirinya sendiri ketika benda tersebut berputar pada suatu titik atau garis tertentu. Seringkali titik ini bertepatan dengan pusat simetri benda, yaitu titik di mana sumbu simetri bilateral yang jumlahnya tak terhingga berpotongan.

Dalam biologi, simetri radial dikatakan terjadi ketika satu atau lebih sumbu simetri melewati makhluk tiga dimensi. Selain itu, hewan yang simetri radial mungkin tidak memiliki bidang simetri. Jadi, siphonophore Velella memiliki sumbu simetri orde kedua dan tidak ada bidang simetri.

Biasanya dua atau lebih bidang simetri melewati sumbu simetri. Bidang-bidang ini berpotongan sepanjang garis lurus - sumbu simetri. Jika hewan tersebut berputar pada sumbu tersebut sampai derajat tertentu, maka ia akan ditampilkan pada dirinya sendiri (bertepatan dengan dirinya sendiri).
Mungkin ada beberapa sumbu simetri (simetri poliakson) atau satu (simetri monakson). Simetri poliaksonal umum terjadi pada protista (misalnya radiolaria).

Biasanya, pada hewan multiseluler, kedua ujung (kutub) dari sumbu simetri tunggal tidak sama (misalnya, pada ubur-ubur, mulutnya terletak di satu kutub (lisan), dan ujung bel berada di kutub yang berlawanan. (aboral) tiang. Simetri seperti itu (varian simetri radial) dalam anatomi komparatif disebut uniaksial-heteropol. Dalam proyeksi dua dimensi, simetri radial dapat dipertahankan jika sumbu simetri diarahkan tegak lurus terhadap bidang proyeksi. Di lain waktu Dengan kata lain, pelestarian simetri radial bergantung pada sudut pandang.
Simetri radial merupakan ciri khas banyak cnidaria, serta sebagian besar echinodermata. Diantaranya ada yang disebut pentasimetri, berdasarkan lima bidang simetri. Pada echinodermata, simetri radial bersifat sekunder: larvanya simetri bilateral, dan pada hewan dewasa, simetri radial eksternal rusak karena adanya pelat madrepore.

Selain simetri radial yang khas, terdapat simetri radial biradial (dua bidang simetri, misalnya pada ctenophores). Jika hanya ada satu bidang simetri, maka simetrinya bilateral (orang yang simetri bilateral mempunyai simetri seperti itu).

Pada tumbuhan berbunga sering dijumpai bunga simetri radial: 3 bidang simetri (frogwort), 4 bidang simetri (cinquefoil erect), 5 bidang simetri (bellflower), 6 bidang simetri (colchicum). Bunga yang simetri radial disebut aktinomorfik, bunga yang simetri bilateral disebut zygomorfik.

Jika lingkungan di sekitar hewan kurang lebih homogen di semua sisi dan hewan tersebut bersentuhan secara merata dengan seluruh bagian permukaannya, maka bentuk tubuhnya biasanya bulat, dan bagian-bagian yang berulang terletak pada arah radial. Banyak radiolaria yang merupakan bagian dari apa yang disebut plankton berbentuk bola, yaitu. kumpulan organisme yang tersuspensi di kolom air dan tidak mampu berenang aktif; ruang berbentuk bola berisi beberapa perwakilan planktonik foraminifera (protozoa, penghuni laut, amuba testis laut). Foraminifera terbungkus dalam cangkang dengan berbagai bentuk aneh. Tubuh mola-mola yang bulat mengirimkan banyak pseudopodia tipis, seperti benang, dan tersusun secara radial ke segala arah; tubuhnya tidak memiliki kerangka mineral. Jenis simetri ini disebut ekuaksial, karena ditandai dengan adanya banyak sumbu simetri yang identik.

Tipe ekuaksial dan polisimetri ditemukan terutama pada hewan yang terorganisir rendah dan berdiferensiasi buruk. Jika terdapat 4 organ identik disekitar sumbu longitudinal, maka simetri radial dalam hal ini disebut simetri empat sinar. Jika ada enam organ seperti itu, maka urutan simetrinya adalah sinar enam, dan seterusnya. Karena jumlah organ tersebut terbatas (seringkali 2,4,8 atau kelipatan 6), beberapa bidang simetri selalu dapat digambar, sesuai dengan jumlah organ tersebut. Pesawat membagi tubuh hewan menjadi beberapa bagian yang sama dengan organ yang berulang. Inilah perbedaan antara simetri radial dan tipe polisimetri. Simetri radial merupakan ciri bentuk menetap dan melekat. Signifikansi ekologis dari simetri radial jelas: hewan sesil dikelilingi oleh lingkungan yang sama dan harus menjalin hubungan dengan lingkungan ini menggunakan organ identik yang berulang dalam arah radial. Ini adalah gaya hidup yang tidak banyak bergerak yang berkontribusi pada pengembangan simetri bercahaya.

Simetri rotasi

Simetri rotasi “populer” di dunia tumbuhan. Ambil bunga kamomil di tangan Anda. Kombinasi berbagai bagian bunga terjadi jika diputar mengelilingi batang.

Seringkali flora dan fauna meminjam bentuk luar satu sama lain. Bintang laut yang menjalani gaya hidup vegetatif memiliki simetri rotasi, dan daunnya bercermin.

Tumbuhan yang terkurung di tempat permanen dengan jelas hanya membedakan bagian atas dan bawah, dan semua arah lainnya kurang lebih sama bagi mereka. Secara alami, penampilan mereka tunduk pada simetri rotasi. Bagi hewan, apa yang di depan dan di belakang sangat penting, bagi mereka hanya “kiri” dan “kanan” yang tetap sama. Dalam hal ini, simetri cermin berlaku. Sangat mengherankan bahwa hewan yang menukar kehidupan bergerak dengan kehidupan tidak bergerak dan kemudian kembali ke kehidupan bergerak lagi, berpindah dari satu jenis simetri ke jenis simetri lainnya beberapa kali, seperti yang terjadi, misalnya, pada echinodermata (bintang laut, dll.).

Simetri heliks atau spiral

Simetri heliks adalah simetri terhadap kombinasi dua transformasi - rotasi dan translasi sepanjang sumbu rotasi, yaitu. ada gerakan sepanjang sumbu sekrup dan di sekitar sumbu sekrup. Ada sekrup kiri dan kanan.

Contoh baling-baling alami adalah: gading narwhal (cetacea kecil yang hidup di laut utara) - baling-baling kiri; cangkang siput - sekrup kanan; Tanduk domba jantan Pamir bersifat enantiomorf (satu tanduk dipelintir membentuk spiral kidal, dan tanduk lainnya berbentuk spiral kidal). Simetri spiral tidak ideal, misalnya cangkang moluska menyempit atau melebar di ujungnya.

Meskipun simetri heliks eksternal jarang terjadi pada hewan multiseluler, banyak molekul penting yang menjadi dasar pembentukan organisme hidup - protein, asam deoksiribonukleat - DNA memiliki struktur heliks. Kerajaan sekrup alam yang sebenarnya adalah dunia “molekul hidup” - molekul yang memainkan peran penting secara fundamental dalam proses kehidupan. Molekul-molekul ini terutama mencakup molekul protein. Ada hingga 10 jenis protein dalam tubuh manusia. Seluruh bagian tubuh, termasuk tulang, darah, otot, tendon, rambut, mengandung protein. Molekul protein adalah rantai yang terdiri dari blok-blok individual dan dipelintir dalam spiral kanan. Ini disebut heliks alfa. Molekul serat tendon adalah heliks triple alpha. Heliks alfa yang dipelintir beberapa kali satu sama lain membentuk sekrup molekuler, yang ditemukan di rambut, tanduk, dan kuku. Molekul DNA memiliki struktur heliks ganda kanan, ditemukan oleh ilmuwan Amerika Watson dan Crick. Heliks ganda dari molekul DNA adalah sekrup alami utama.

Kesimpulan

Segala bentuk di dunia tunduk pada hukum simetri. Bahkan awan yang “bebas selamanya” pun memiliki simetri, meskipun terdistorsi. Membeku di langit biru, mereka menyerupai ubur-ubur yang bergerak perlahan di air laut, jelas tertarik pada simetri rotasi, dan kemudian, didorong oleh angin yang bertiup, mereka mengubah simetri menjadi cermin.

Simetri, yang memanifestasikan dirinya dalam berbagai objek di dunia material, tidak diragukan lagi mencerminkan sifat-sifatnya yang paling umum dan paling mendasar. Oleh karena itu, studi tentang simetri berbagai benda alam dan perbandingan hasilnya merupakan alat yang mudah dan dapat diandalkan untuk memahami hukum dasar keberadaan materi.

Simetri adalah persamaan dalam arti luas. Artinya jika ada kesimetrian, maka sesuatu tidak akan terjadi dan oleh karena itu, sesuatu itu pasti tetap tidak berubah, terpelihara.

Sumber

1. Urmantsev Yu.A. "Simetri alam dan sifat simetri." Moskow, Mysl, 1974.
2. DALAM DAN. Vernadsky. Struktur kimia biosfer bumi dan lingkungannya. M., 1965.

SIMETRI DALAM ALAM HIDUP. Simetri dan Asimetri.

Objek dan fenomena alam yang hidup memiliki simetri. Hal ini tidak hanya menyenangkan mata dan menginspirasi penyair sepanjang masa dan masyarakat, tetapi juga memungkinkan organisme hidup untuk beradaptasi lebih baik dengan lingkungannya dan bertahan hidup.

Di alam yang hidup, sebagian besar organisme hidup menunjukkan berbagai jenis kesimetrian (bentuk, kesamaan, lokasi relatif). Selain itu, organisme dengan struktur anatomi yang berbeda mungkin memiliki jenis simetri eksternal yang sama.

Simetri eksternal dapat menjadi dasar klasifikasi organisme (bola, radial, aksial, dll.) Mikroorganisme yang hidup dalam kondisi gravitasi lemah memiliki bentuk simetri yang jelas.

Asimetri sudah ada pada tingkat partikel elementer dan memanifestasikan dirinya dalam dominasi mutlak partikel atas antipartikel di Alam Semesta kita. Fisikawan terkenal F. Dyson menulis: "Penemuan beberapa dekade terakhir di bidang fisika partikel elementer memaksa kita untuk memberikan perhatian khusus pada konsep pemutusan simetri. Perkembangan Alam Semesta sejak awal tampak seperti rangkaian yang berkesinambungan. pelanggaran simetri.
Pada saat kemunculannya dalam ledakan dahsyat, Alam Semesta berbentuk simetris dan homogen. Saat suhu mendingin, satu demi satu simetri rusak, sehingga menciptakan kemungkinan adanya variasi struktur yang terus meningkat. Fenomena kehidupan secara alami cocok dengan gambaran ini. Hidup juga merupakan pelanggaran simetri."
Asimetri molekul ditemukan oleh L. Pasteur, yang merupakan orang pertama yang membedakan molekul asam tartarat yang “bertangan kanan” dan “bertangan kiri”: molekul yang bertangan kanan seperti sekrup yang bertangan kanan, dan yang bertangan kiri seperti sekrup yang kidal. Ahli kimia menyebut molekul seperti itu stereoisomer. Molekul stereoisomer memiliki komposisi atom yang sama, ukuran yang sama, struktur yang sama - pada saat yang sama, mereka dapat dibedakan karena cerminnya asimetris, yaitu. benda tersebut ternyata tidak identik dengan cermin gandanya. 67 Oleh karena itu, di sini konsep “kanan-kiri” bersifat kondisional.
Sekarang diketahui bahwa molekul zat organik yang menjadi dasar makhluk hidup bersifat asimetris, yaitu. Mereka masuk ke dalam komposisi materi hidup hanya sebagai molekul beraliran kanan atau beraliran kiri. Jadi, setiap zat dapat menjadi bagian dari makhluk hidup hanya jika ia mempunyai jenis simetri yang sangat spesifik. Misalnya, molekul semua asam amino dalam organisme hidup mana pun hanya dapat berada di tangan kiri, gula - hanya dapat berada di tangan kanan.
Sifat makhluk hidup dan produk limbahnya disebut dissimetri. Ini sangat mendasar. Meskipun molekul yang beraliran kanan dan kiri tidak dapat dibedakan berdasarkan sifat kimianya, materi hidup tidak hanya dapat membedakannya, tetapi juga menentukan pilihan. Ia menolak dan tidak menggunakan molekul yang tidak memiliki struktur yang dibutuhkan. Bagaimana hal ini terjadi masih belum jelas. Molekul dengan simetri berlawanan adalah racun baginya.
Jika makhluk hidup berada dalam kondisi di mana semua makanan terdiri dari molekul-molekul dengan simetri berlawanan yang tidak sesuai dengan ketidaksimetrisan organisme ini, maka ia akan mati karena kelaparan. Dalam benda mati terdapat jumlah molekul beraliran kanan dan kiri yang sama. Dissimetri adalah satu-satunya sifat yang memungkinkan kita membedakan suatu zat yang berasal dari biogenik dari zat tak hidup. Kita tidak bisa menjawab pertanyaan tentang apa itu kehidupan, tapi kita punya cara untuk membedakan hidup dan mati.
Dengan demikian, asimetri dapat dilihat sebagai garis pemisah antara alam hidup dan alam mati. Benda mati dicirikan oleh dominasi simetri, selama transisi dari benda mati ke benda hidup, asimetri sudah mendominasi pada tingkat mikro. Di alam yang hidup, asimetri dapat dilihat dimana-mana. Hal ini dengan tepat dicatat dalam novel “Life and Fate” karya V. Grossman: “Dalam jutaan besar gubuk desa di Rusia, tidak ada dan tidak mungkin ada dua hal yang serupa. Semua makhluk hidup adalah unik.

Simetri mendasari sesuatu dan fenomena, mengungkapkan sesuatu yang umum, ciri-ciri objek yang berbeda, sedangkan asimetri dikaitkan dengan perwujudan individu dari hal umum tersebut dalam suatu objek tertentu. Metode analogi didasarkan pada prinsip simetri, yang melibatkan pencarian sifat-sifat umum pada objek yang berbeda. Berdasarkan analogi, model fisik berbagai objek dan fenomena dibuat. Analogi antar proses memungkinkannya dijelaskan dengan persamaan umum.

SIMETRI DI DUNIA TUMBUHAN:

Struktur spesifik tumbuhan dan hewan ditentukan oleh ciri-ciri habitat tempat mereka beradaptasi dan ciri-ciri cara hidup mereka. Setiap pohon memiliki alas dan puncak, "atas" dan "bawah" yang menjalankan fungsi berbeda. Pentingnya perbedaan antara bagian atas dan bawah, serta arah gravitasi, menentukan orientasi vertikal sumbu putar “kerucut kayu” dan bidang simetri.
Daunnya dicirikan oleh simetri cermin. Simetri yang sama juga ditemukan pada bunga, tetapi di dalamnya simetri cermin sering kali muncul dalam kombinasi dengan simetri rotasi. Kasus simetri figuratif juga sering terjadi (cabang akasia, pohon rowan). Sangat menarik bahwa di dunia tumbuhan yang paling umum adalah simetri rotasi orde ke-5, yang pada dasarnya tidak mungkin dilakukan dalam struktur periodik alam mati.
Akademisi N. Belov menjelaskan fakta ini dengan fakta bahwa sumbu urutan ke-5 adalah semacam instrumen perjuangan untuk eksistensi, “asuransi terhadap membatu, kristalisasi, langkah pertama yang akan diambil adalah penangkapannya melalui kisi-kisi.” Memang benar, a organisme hidup tidak memiliki struktur kristal dalam artian bahkan organ individualnya pun tidak memiliki kisi spasial. Namun, struktur yang tertata terwakili dengan sangat luas di dalamnya.

	Sarang madu- sebuah mahakarya desain nyata. Mereka terdiri dari sejumlah sel heksagonal.
Ini adalah kemasan terpadat yang memungkinkan penempatan larva paling menguntungkan di dalam sel dan, dengan volume semaksimal mungkin, penggunaan bahan bangunan - lilin yang paling ekonomis.
Daun pada batang tidak tersusun dalam satu garis lurus, melainkan mengelilingi dahan secara spiral. Jumlah semua langkah spiral sebelumnya, dimulai dari atas, sama dengan nilai langkah berikutnya A+B=C, B+C=D, dst.
Susunan achenes di kepala bunga matahari atau daun di pucuk tanaman merambat sesuai dengan spiral logaritmik

SIMETRI DALAM DUNIA SERANGGA, IKAN, BURUNG, HEWAN

Jenis simetri pada hewan

1-pusat		3-radial	4-bilateral
5-balok ganda	6-translasi (metamerisme)		7-translasi-rotasi

Sumbu simetri. Sumbu simetri adalah sumbu rotasi. Dalam hal ini, hewan biasanya tidak memiliki pusat simetri. Maka rotasi hanya dapat terjadi pada suatu sumbu. Dalam hal ini, sumbu paling sering memiliki kutub dengan kualitas berbeda. Misalnya, pada coelenterata, hydra, atau anemon laut, mulutnya terletak di satu kutub, dan solnya terletak di kutub lain, yang dengannya hewan-hewan tidak bergerak ini menempel pada substrat (Gbr. 1, 2,3). Sumbu simetri secara morfologis dapat bertepatan dengan sumbu anteroposterior tubuh.

Bidang simetri. Bidang simetri adalah bidang yang melalui sumbu simetri, berimpit dengannya dan memotong benda menjadi dua bagian cermin. Bagian yang saling berhadapan ini disebut antimer (anti – melawan; mer – bagian). Misalnya, pada Hydra, bidang simetri harus melewati bukaan mulut dan melalui telapak kaki. Antimeres dari bagian yang berlawanan harus memiliki jumlah tentakel yang sama yang terletak di sekitar mulut hydra. Hydra dapat memiliki beberapa bidang simetri, yang jumlahnya merupakan kelipatan dari jumlah tentakel. Pada anemon laut dengan jumlah tentakel yang sangat banyak, banyak bidang simetri yang dapat digambar. Untuk ubur-ubur dengan empat tentakel pada loncengnya, jumlah bidang simetri akan dibatasi hingga kelipatan empat. Ctenophora hanya memiliki dua bidang simetri - faring dan tentakel (Gbr. 1, 5). Akhirnya, organisme simetri bilateral hanya memiliki satu bidang dan hanya dua antimer cermin - masing-masing sisi kanan dan kiri hewan (Gbr. 1, 4, 6, 7).

Jenis simetri. Hanya ada dua jenis simetri utama yang diketahui - rotasi dan translasi. Selain itu, terdapat modifikasi dari kombinasi dua jenis simetri utama ini - simetri rotasi-translasi.

Simetri rotasi. Setiap organisme mempunyai simetri rotasi.Untuk simetri rotasi, elemen karakteristik yang penting adalah antimer . Penting untuk mengetahui ketika memutar sejauh mana kontur tubuh akan bertepatan dengan posisi semula. Derajat kebetulan kontur minimum adalah untuk bola yang berputar mengelilingi pusat simetri. Derajat putaran maksimum adalah 360, bila diputar sebesar ini kontur benda bertepatan.

Jika suatu benda berputar mengelilingi pusat simetri, maka banyak sumbu dan bidang simetri yang dapat ditarik melalui pusat simetri tersebut. Jika suatu benda berputar mengelilingi satu sumbu heteropolar, maka melalui sumbu ini seseorang dapat menggambar bidang sebanyak jumlah antimer pada benda tersebut. Bergantung pada kondisi ini, seseorang berbicara tentang simetri rotasi dengan urutan tertentu. Misalnya, karang dengan sinar enam akan memiliki simetri rotasi tingkat keenam. Ctenophora mempunyai dua bidang simetri, dan mempunyai simetri orde dua. Simetri ctenophore disebut juga biradial (Gbr. 1, 5). Terakhir, jika suatu organisme hanya mempunyai satu bidang simetri dan, karenanya, memiliki dua antimer, maka simetri tersebut disebut bilateral atau bilateral (Gbr. 1, 4). Jarum tipis memanjang secara radial. Hal ini membantu protozoa untuk “melayang” di kolom air. Perwakilan protozoa lainnya juga berbentuk bola - sinar (radiolaria) dan mola-mola dengan proses berbentuk sinar-pseudopodia.“Dilihat dari mereka, nampaknya pleksus renda ini bukanlah bagian dari makhluk hidup, melainkan perhiasan terbaik yang dirancang untuk menghiasi pakaian. laut

Simetri translasi. Untuk simetri translasi, unsur cirinya adalah metamer (meta – satu demi satu; mer – bagian). Dalam hal ini, bagian-bagian tubuh tidak terletak bercermin berlawanan satu sama lain, tetapi berurutan satu demi satu sepanjang sumbu utama tubuh.

Metamerisme – salah satu bentuk simetri translasi. Hal ini terutama terlihat pada Annelida, yang tubuh panjangnya terdiri dari sejumlah besar segmen yang hampir identik. Kasus segmentasi ini disebut homonom (Gbr. 1, 6). Pada arthropoda, jumlah segmen bisa relatif kecil, tetapi setiap segmen sedikit berbeda dari tetangganya baik dalam bentuk maupun pelengkap (segmen dada dengan kaki atau sayap, segmen perut). Segmentasi ini disebut heteronom.

Simetri rotasi-translasi. Jenis simetri ini memiliki distribusi terbatas di dunia hewan. Simetri ini dicirikan oleh fakta bahwa ketika berputar pada sudut tertentu, suatu bagian benda bergerak maju sedikit dan setiap bagian berikutnya bertambah ukurannya secara logaritmik dengan jumlah tertentu. Dengan demikian, aksi rotasi dan gerak translasi digabungkan. Contohnya adalah cangkang ruang spiral foraminifera, serta cangkang ruang spiral beberapa cephalopoda (nautilus modern atau fosil cangkang amon, Gambar 1, 7). Dengan beberapa kondisi, cangkang spiral gastropoda tanpa bilik juga dapat dimasukkan dalam kelompok ini.

1 dari 14

Presentasi dengan topik:

Geser nomor 1

Deskripsi slide:

Geser nomor 2

Deskripsi slide:

Geser nomor 3

Deskripsi slide:

Oh, simetri! Aku menyanyikan lagumu! Oh, simetri! Aku menyanyikan lagumu! Saya mengenali Anda di mana pun di dunia. Anda berada di Menara Eiffel, di pengusir hama kecil, Anda berada di pohon Natal dekat jalan setapak di hutan. Bersamamu dalam persahabatan ada bunga tulip dan mawar, Dan segerombolan salju - ciptaan embun beku! Konsep simetri sudah tidak asing lagi dan memegang peranan penting dalam kehidupan sehari-hari. Banyak ciptaan manusia yang sengaja diberi bentuk simetris karena alasan estetika dan praktis. Pada zaman dahulu, kata “simetri” digunakan sebagai “harmoni”, “keindahan”. Memang dalam bahasa Yunani artinya “proporsionalitas, proporsionalitas, keseragaman susunan bagian-bagian”

Geser nomor 4

Deskripsi slide:

Geser nomor 5

Deskripsi slide:

Simetri pusat dan aksial Simetri pusat - Suatu bangun disebut simetris terhadap titik O jika, untuk setiap titik pada bangun tersebut, sebuah titik yang simetris terhadap titik O juga termasuk dalam bangun tersebut. Titik O disebut pusat simetri bangun tersebut. Sosok tersebut juga dikatakan memiliki simetri sentral. Simetri aksial - Suatu bangun disebut simetris terhadap garis a jika untuk setiap titik pada gambar tersebut terdapat titik yang simetris terhadap garis a juga termasuk dalam gambar tersebut. Garis lurus a disebut sumbu simetri bangun tersebut. Gambar tersebut juga dikatakan memiliki simetri aksial.

Geser nomor 6

Deskripsi slide:

Geser nomor 7

Deskripsi slide:

Perwujudan simetri pada alam yang hidup Keindahan alam tidak diciptakan, melainkan hanya direkam dan diungkapkan. Mari kita perhatikan perwujudan simetri dari yang “global”, yaitu dari planet Bumi kita. Fakta bahwa Bumi berbentuk bola telah diketahui oleh orang-orang terpelajar pada zaman dahulu. Bumi, dalam pikiran sebagian besar orang yang banyak membaca sebelum era Copernicus, adalah pusat alam semesta. Oleh karena itu, mereka menganggap garis lurus yang melalui pusat bumi sebagai pusat simetri alam semesta. Oleh karena itu, bahkan model Bumi – bola dunia pun memiliki sumbu simetri.

Geser nomor 8

Deskripsi slide:

Hampir semua makhluk hidup dibangun menurut hukum simetri, bukan tanpa alasan kata “simetri” berarti “proporsionalitas” jika diterjemahkan dari bahasa Yunani. Hampir semua makhluk hidup dibangun menurut hukum simetri, bukan tanpa alasan kata “simetri” berarti “proporsionalitas” jika diterjemahkan dari bahasa Yunani. Di antara bunga, misalnya, terdapat simetri putar. Banyak bunga yang dapat diputar sehingga setiap kelopak mengambil posisi tetangganya, bunga sejajar dengan dirinya sendiri. Sudut minimum rotasi tersebut tidak sama untuk warna yang berbeda. Untuk iris, suhunya 120°, untuk bunga lonceng – 72°, untuk narsisis – 60°.

Geser nomor 9

Deskripsi slide:

Terdapat simetri heliks pada susunan daun pada batang tanaman. Disusun dalam bentuk ulir di sepanjang batang, daun-daun tampak menyebar ke berbagai arah dan tidak saling menghalangi cahaya), padahal daunnya sendiri juga mempunyai sumbu simetri. diamati. Diposisikan seperti sekrup di sepanjang batang, daun tampak menyebar ke arah yang berbeda dan tidak mengaburkan satu sama lain dari cahaya), meskipun daunnya sendiri juga memiliki sumbu simetri.

Geser nomor 10

Deskripsi slide:

Mengingat rencana umum struktur hewan apa pun, kita biasanya memperhatikan keteraturan tertentu dalam susunan bagian-bagian tubuh atau organ, yang diulangi pada sumbu tertentu atau menempati posisi yang sama dalam kaitannya dengan bidang tertentu. Keteraturan ini disebut simetri tubuh. Fenomena simetri begitu tersebar luas di dunia hewan sehingga sangat sulit untuk menunjukkan suatu kelompok di mana tidak ada simetri tubuh yang terlihat. Serangga kecil dan hewan besar memiliki simetri. Mengingat rencana umum struktur hewan apa pun, kita biasanya memperhatikan keteraturan tertentu dalam susunan bagian-bagian tubuh atau organ, yang diulangi pada sumbu tertentu atau menempati posisi yang sama dalam kaitannya dengan bidang tertentu. Keteraturan ini disebut simetri tubuh. Fenomena simetri begitu tersebar luas di dunia hewan sehingga sangat sulit untuk menunjukkan suatu kelompok di mana tidak ada simetri tubuh yang terlihat. Serangga kecil dan hewan besar memiliki simetri.

Geser nomor 11

Deskripsi slide:

Perwujudan simetri pada alam mati Kristal menghadirkan pesona simetri pada dunia alam mati. Setiap kepingan salju adalah kristal kecil air beku. Bentuk kepingan salju bisa sangat beragam, tetapi semuanya memiliki simetri rotasi dan, terlebih lagi, simetri cermin. Apa itu kristal? Benda padat yang memiliki bentuk alami polihedron. Garam, es, pasir, dll. terdiri dari kristal. Pertama-tama, Romeu-Delisle menekankan bentuk geometris kristal yang benar berdasarkan hukum keteguhan sudut antara permukaannya. Mengapa kristal begitu indah dan menarik? Sifat fisik dan kimianya ditentukan oleh struktur geometrisnya. Dalam kristalografi (ilmu tentang kristal) bahkan ada bagian yang disebut “Kristalografi Geometris”. Pada tahun 1867, jenderal artileri, profesor di Akademi Mikhailovsky di St. Petersburg A.V. Gadolin secara matematis menurunkan semua kombinasi elemen simetri yang menjadi ciri polihedra kristal. Total ada 32 jenis simetri bentuk kristal ideal.

Geser nomor 14

Deskripsi slide:

Kembali