Асимметрия в природе

3. Асимметрия в природе

Я не ищу гармонии в природе.

Разумной соразмерности начал

Ни в недрах скал, ни в ясном небосводе

Я до сих пор, увы, не различал. (Заболоцкий)

Древние философы учили: прежде чем познавать мир, познай самого себя. Путь рекомендован не очень легкий. И все же последуем этому совету. Для начала взглянем на себя в зеркало. Картина привычная, однако имейте в виду, что столь знакомое лицо, глядящее «оттуда», — это не вы. Вы слегка щурите правый глаз, а он — левый, нос его слегка прогнут, как и ваш, но в другую сторону; кроме того, человек из Зазеркалья в отличие от вас левша. Итак, начнем самопознание.

Оказывается, человеческое лицо не совсем симметрично. Некоторые отклонения от стандарта и мертвой геометрии делают лицо гораздо более выразительным. Австралийский врач Д. С. Хейес объяснил, например, улыбку Моны Лизы оригинальной несимметричностью ее лица.

Откуда же взялась эта неправильность в мире, полностью, казалось бы, основанном на симметрии? Прищур глаз или непрямолинейность носа еще могут быть объяснены случайными причинами, ну, а разница между руками? В старину в русском языке были даже специальные названия для правой и левой рук — десница и шуйца. Так велико между ними различие. Откуда оно? Есть много разных теорий — верный признак того, что нет ни одной надежной.

Возможно, что эта загадка не относится к разряду чисто человеческих. Замечено, что «праволапость» присуща некоторым животным. «Правши» и «левши» обнаружены и в мире растений. «Левши» хмель и бобовые вьются только по левой спирали, а вьюнок по правой. Могут быть левыми и правыми листья, цветы, иголки и даже корни. Оказалось, что они обладают разными качествами. Советский ученый Юрий Урманцев установил, например, что левые листья фасоли лучше развиты, но зато правые богаче аминокислотами. Селекционеры заметили, что несимметричные растения более жизнеспособны, и вывели новые урожайные морозоустойчивые сорта.

Биологов занимает еще более общая проблема. Все белки, входящие в состав живых организмов, «левые». Это значит, что соединяющиеся в белковую молекулу атомы «закручивают» ее влево. Стоит только произвести синтез органических асимметричных соединений, как получатся примерно в одинаковом количестве и левые соединения, и их зеркальное отображение — правые. В чем причина «левизны» природы, толком до сих пор неизвестно.

Правда, как уже говорилось, биологи установили, что несимметричные молекулы более жизнеспособны, процессы в них идут активней. Может быть, обобщая это наблюдение, можно прийти к выводу, что окончательная симметрия, гармония, уравновешенность приводят к покою, к застою, к параличу? И возможно, хитроумная природа выбрала единственно правильный путь — чтя в целом Его Величество Симметрию, она создала закон и порядок и, слегка изменяя ему, обеспечила движение и развитие?

На худой конец в биологии все может объяснить и Его Величество Случай

Природа, как это следует из принципа зеркальной симметрии, не знает разницы между правым и левым. Считалось, что этот раскол пространства искусственно принят людьми, и, может быть, он существует только потому, что мы по-разному владеем левой и правой рукой. Если бы пришлось с помощью радиоволн передавать жителям далеких миров, с какой стороны у нас сердце, то земляне попали бы в трудное положение. Еще совсем недавно общепринятое мнение ученых было таким: нельзя дать строгое определение, что такое правая или левая сторона.

Но если белки живых организмов «левые», то нельзя ли с их помощью сообщить собратьям по разуму нужную информацию? По всей видимости, нет. Ведь в том мире белковые молекулы могут оказаться «правыми». И значит, там все наоборот. Делались попытки использовать любые процессы: механические, химические, электромагнитные, оптические — ничего не помогало. Все процессы, отраженные в зеркале, внешне ничем не отличались от всамделишных. Ученые твердо уверовали в зеркальность мира.

И вдруг... Это действительно было величайшей неожиданностью для всех физиков. Вдруг оказалось, что природа знает, где у нее правая сторона. Летом 1956 года был обнаружен процесс, при котором нарушалась зеркальная симметрия мира.

При распаде ядра радиоактивного кобальта-60 электроны явно предпочитали одну сторону другой, правая и левая сторона впервые оказались несимметричными! Выяснилось, что в том классе явлений, к которым относится радиоактивный распад, а именно при так называемых слабых взаимодействиях, этот случай не единственный. Зеркало, в которое смотрелась природа, внезапно разбилось...

Как заметил один из выдающихся физиков современности, Ричард Фейман: «На 99,99 процента природе все равно, что левое, что правое, — и вдруг одно едва приметное явленьице выходит из ряда вон и оказывается совершенно однобоким. Ни один человек пока еще не имеет ни малейшего представления о том, как объяснить эту загадку».

Быть может, современная физика выкует еще много теорий об устройстве и развитии мира, управляемого всемогущей симметрией, прежде чем будет нащупана истина.

Каким же образом возникли асимметричные организмы, почему природа выбрала именно тот или иной тип молекул для них? Видимо ответ кроется не в каких-то всеобщих биологических законах, а в случае. Возможно, конечно, влияние на выбор каких-то внутренних асимметрий окружающего пространства – Земли, света, полей и т.п., на что указывает П.Йордан. Или же развитие началось с равномерного распределения энантиоморфов, но оно являет собой неустойчивое равновесие, которое нарушается при незначительном внешнем воздействии. “Если бы все в природе было закономерно, то в каждом явлении находила бы отражение полная симметрия таких всеобщих законов природы, как те, которые формируются теорией относительности. Уже сам факт, что дело обстоит совсем не так, доказывает, что случайность является существенной особенностью нашего мира” – писал Г.Вейль.

Таким образом, следование принципу симметрии – существенный и эффективный метод преодоления проблемных ситуаций, тех кризисных моментов, когда становится очевидной противоположность между теорией и эмпирией или между элементами внутри самой теоретической концепции. Видимо, можно отметить тот факт, что сама идея симметрии в ее методологическом и конкретно-научном функционировании оказывается одним из факторов, определяющих структурную организацию биологической теории, что дает основания для перевода ее из разряда феноменологических в разряд объясняющих.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒