}

Simetria ez da beti lege

2004/11/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Utzi harri bat uretara erortzen eta simetria aurkituko duzu. Uhinak norabide guztietan berdin hedatuko dira, eta zirkulu perfektuak osatuko dituzte. Eta normala da; ez dago arrazoirik norabideren batean ez hedatzeko eta simetria puskatzeko. Hala ere, naturak ez du beti horrela jokatzen.

Zertan datza naturaren edertasuna? Koloreetan? Formetan? Aniztasunean? Seguru asko, hori guztia da; hori eta beste mila gauza. Eta, ezaugarrien multzo horren barruan, simetriak ere badu lekua. Simetriak ordena ekartzen du; irudi simetrikoek oreka transmititzen digute, eta, askotan, horrekin lotzen dugu edertasuna. Ederra da simetria, baita elementuren batek eraginda puskatzen denean ere.

Ederra da, baina ez ederra bakarrik; edertasunaz gain, bada naturaren simetria aztertzeko beste arrazoirik; naturari berari buruzko sekretu askoren argibidea da batzuetan. Adibideak nonahi topa daitezke.

Esate baterako, ananak oso egitura simetriko konplexua du; egitura hori azalaren diseinuan dago agerian. Ananaren azala, itxuraz, ederra da, baina botanikoentzat ez da edertasun soila. Egitura horrek adierazten die ananaren garapena bera 'arau' batzuen ondorioa dela.

Marmokaren gorputzak simetria erradiala du.

Ananaren simetria adibide bat besterik ez da; beste asko dago. Baina simetria ez da beti lege. Batzuetan, diseinu simetrikoak izaten dira eraginkorrenak; beste batzuetan, ez. Batzuetan simetria da naturaren adierazpen logikoa; beste batzuetan, ez. Nolanahi ere, natura den bezalakoa da, kasu askotan simetria apurtu edo desagertu egiten delako. Eta merezi du hori aztertzea, hiru esparrutan gutxienez.

Ezker-eskuin

Diotenez, Charles Darwin britainiarrak zalantzan jarri zuen Jainkoak bizidun guztiak diseinatu zituenik, banan-banan. Batetik bestera aldatzen diren xehetasun guztiek ez zuten ematen Zeruko Aitaren lanaren ondorioa. Aitzitik, eboluzioaren ideia zaharrak askoz egokiagoa zirudien: espezie guztiek aurrekoen aldaketetatik sortuak izan behar zuten.

Eboluzioaren urratsen arrastoak gaur egun ere nabarmenak dira, adibidez, animalien simetrian. Jakina, denborarekin animalien diseinu berriak sortzeak ez ditu zaharrak desagerrarazten.

Ananaren garapen simetrikoa


Ananaren segmentu bakoitza beste hiruren gainean hazten da, baina ez edozein ordenatan; hiru kiribil-motatan ordenatzen dira segmentuak,
eta mota horien kopuruen arteko erlazioa zenbakien segida ezagun baten araberakoa da. A eta B kiribilen batura C kiribilen kopurua da.

Horregatik, oraindik badira gorputza ardatz baten inguruan antolatuta duten animaliak, hau da, simetria erradialekoak; marmoka da horrelakoen adibide ikusgarri bat. Garai batean, animalia konplexuenek izan zuten itxura hori, hori zelako zelula bat baino gehiago zutenen antolamendu logikoena; sinplea eta eraginkorra.

Baina denborarekin, animalia konplexuagoak agertu ziren, eta une batetik aurrera gorputz erradialak ez ziren behar bezain eraginkorrak animalia haientzat. Ondorioz, aldaketak izan ziren gorputzetan. Adibidez, animaliek burua garatu zuten, nerbio-sistema zentrala eta zentzumenen organo nagusiak gorputz-zati batean elkartzeko. Eta buru konplexua izateak gorputzaren antolaketa berria eskatzen zuen, bi aldekoa, ezker-eskuinekoa, hain zuzen.

Arrakasta handia izan zuen simetria horrek. Adibidez, har eta zizareek ere, nahiz eta itxura zilindrikoa izan, simetria bilaterala dute; baita moluskuek, intsektuek eta animalia konplexuagoek ere. Izan ere, gaurko animalia konplexuenetan simetria bilateralak agintzen du, gizakiarengan, esate baterako; ezkerreko gorputz-atalak eskuinean daude errepikatuta, ispilu bateko irudi bat balira bezala.

Egia da hori? Bi alde berdinez osatuta gaude? Kanpotik ikusita, agian, bai. Baina organoen kokapena aztertuz gero, ez da inolako simetriarik ikusten. Bihotza ezkerraldean dugu, gibela, eskuinean; are gehiago, birika biak ez dira berdinak: eskuinekoa hiru lobulutan banatuta dago eta ezkerrekoa bitan bakarrik. Eta hainbat animaliatan, ezberdintasun horiek kanpoko itxuran ere islatzen dira, erreboiloan kasu. Itsas hondoko arrain horrek arbasoen simetria galdu egin du nabarmen. Zergatik gertatu da hori?

Bi aldeko gorputzak arrakasta handia izan du naturan.

Bada, besterik gabe, horixe delako gorputz oraindik konplexuago bati eusteko bide bakarra. Gizakiaren bihotza simetrikoa balitz, arazo larriak izango lituzke odolaren jarioa orekatzeko, jario hori oso konplexua delako. Eta erreboiloak antolamendu asimetrikoa behar du gorputz lau handia duelako; organo handiak gorputz lau batera egokitu behar dizkio. Horregatik, simetria bilateralaren ondorengoa ez da beste simetria-mota bat, asimetria bera baizik.

Atomoen kokapena

Diotenez, Louis Pasteur frantsesak eskuz banatu zituen azido baten kristaltxoak itxuraren arabera, eta, bukatutakoan, bi azidoren kristalak zituen, bakar batenak izan beharrean. Batetik abiatuta bi lortu zituen? Kondaira horrek ez dirudi logikoa, baina azalpen erraza du: hasierako nahasteak bi azido zituen eta ez bakarra, baina garai hartako kimikariek ez zituzten biak ezagutzen.

Pasteurrek, ordea, azido bat baino garrantzitsuagoa den zerbait aurkitu zuen: biomolekulen asimetria. Bizia molekula asimetrikoetan oinarrituta dago. Horrek ez du esan nahi den-denak direnik asimetrikoak. Ura, oxigenoa, edo glizina izeneko aminoazido bat, adibidez, erabat simetrikoak dira, eta bizia izateko ezinbestekoak dira. Baina beste asko asimetrikoak dira, eta horientzat jarduera biologikoa itxura geometriko egokia izatean datza. Ez da txikikeria bat; talde horretan, besteak beste, DNA eta glizina ez diren aminoazido guztiak daude. Orientazio geometriko jakin bat behar dute, eta orientazio hori ez badute arazo larriak sor daitezke.

Bi aldeko gorputzak arrakasta handia izan du naturan.

Orientazioaren arazoa aspaldian konpondu zuen naturak: gaur egun bizian parte hartzen duten aminoazido guztiek, adibidez, orientazio bera dute. Aminoazido bakoitzak, geometrikoki, bi aukera ditu, L- edo D-aminoazidoa izan daiteke. Baina naturako aminoazido ia guztiak dira L-aminoazidoak. Inork ez daki zergatik, baina hala da. Beste hainbeste gertatzen da azukreekin; naturako guztiak dira D-azukreak.

Salbuespenak badaude. Hainbat bakteriok D-aminoazidoak erabiltzen dituzte haien mintza osatzeko, baina badute horrela jokatzeko arrazoi bat: naturako beste aminoazido guztiak L dira, hain zuzen ere. Azken batean, biomolekulei dagokienez, asimetriak eragin handiagoa du jarduera biologikoan simetriak baino.

Eta ideia hori onartuta ere, asimetriak biziaren sorrerari buruzko oinarrizko galdera batzuk azaleratzen ditu: zergatik aukeratu zuen naturak aukera hori eta ez bestea? Badago beste aukera erabiltzen duen bizirik nonbait? Beste planeta batean? Beste unibertso batean, akaso? Kontuan hartu behar dugu unibertsoa ere asimetrikoa dela.

Sagarra

Diotenez, sagar bat erortzen ikustean jabetu zen grabitateaz Isaac Newton britainiarra. Seguru asko ez zen horrela gertatu, baina horrek adierazten du aurkikuntza behaketaren ondorioa izan zela. Gauzek masa izate hutsagatik erakartzen dute elkar. Eta hortaz jabetzea ez da erraza, baina, Newtonek azaldu zuenetik, badirudi baietz.

Dena dela, fisikarientzat grabitatea oso berezia da. Azken batean, masa batek gainerako guztiak erakartzen ditu, salbuespenik gabe. Baina horrelakorik ez da gertatzen, adibidez, elektrizitatean edo magnetismoan.

Partikula batek beste bat elektrikoki erakartzeko, kontrako karga izan behar dute. Positiboak negatiboa erakartzen du, eta beste positibo bat, berriz, aldaratu, hau da, eremu simetriko bat sortzen du. Karga positiboak eta negatiboak izate hutsagatik da simetrikoa. Grabitatean, aldiz, masa guztiak dira positiboak, eta, hala ere, elkar erakartzen dute. Argi dago indar grabitatorioa ez dela indar elektrikoa edo magnetikoa bezalakoa.

Ez dago masa negatiborik. Ez da existitzen. Dena dela, fisikariek antimateriaz hitz egiten dute. Baina antimateria eta masa negatiboa ez dira gauza bera. Hainbat partikulari deritze antimateria, materiarekin talka egiten dutenean biak desegiten direlako. Positroia, adibidez, antimateria da; elektroiaren antzekoa da, masa berdina duelako, baina aurkako karga elektrikoa. Elektroi batek eta protoi batek talka egiten badute, energia bihurtzen dira biak; azken batean, masak desegin egiten dira.

Positroia-elektroia ez da materia-antimateriaren bikote bakarra. Materia osatzen duen partikula bakoitzak du antipartikula bat; esate baterako, protoiaren eta neutroiaren antipartikulak antiprotoia eta antineutroia dira, hurrenez hurren. Eta horiek guztiek garrantzi handia dute unibertsoaren sorreran.

Hipotesi baten arabera, Big Bang eztandan biak sortu ziren: materia eta antimateria. Leherketaren ondoren, ordea, elkarren kontra talka egin zuten. Baina materia ez zen guztiz desagertu. Materia 'gehiegi' zegoen. Antimateria guztia desagertu zen, baina materia pixka batek iraun zuen. Ez zen den-dena desagertu. Zergatik? Inork ez daki.

Nolanahi ere, materiak iraun egin zuen, eta horri esker eratu ziren galaxiak, izarrak eta planetak. Horri esker existitzen da Lurra eta existitzen gara gu. Talka horren asimetriari esker bizi gara.

Simetriarik gabeko arraina

G. Roa

Erreboiloa itsas hondoan bizi da, animalia mimetikoa da. Hondarretan ezkutatzen da harrapakinaren zain; hain zuzen ere, horretarako itxura aproposa du erreboiloak, gorputz laua baitu. Beste hainbat arrainek ere laua dute gorputza, baina erreboiloa berezia da, batez ere, gorputz lau horrek simetriarik ez duelako. Alde batetik, arrain horretan goialdea ez da behealdearen berdina. Beste alde batetik, nahiz eta bizkarrezurrak goialdea bitan banatu, bi zati horiek ere ez dira berdinak. Azkenik, ahoa, bizkarreko hegatsa eta begiak ez ditu inolaz ere jarrera simetrikoan.

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia