{"id":1,"date":"2023-05-17T17:05:10","date_gmt":"2023-05-17T15:05:10","guid":{"rendered":"https:\/\/eo-vmw-jwpa.ku.de\/einsteins\/2023\/?p=1"},"modified":"2023-07-28T11:39:09","modified_gmt":"2023-07-28T09:39:09","slug":"symmetrie","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/einsteins.local\/symmetrie","title":{"rendered":"Symmetrie"},"content":{"rendered":"\n

Wir finden Symmetrie \u00fcberall auf der Erde. 95% aller Tiere und auch der Mensch sind bilateral symmetrisch, also ihr K\u00f6rper ist in zwei beinahe spiegelbildliche H\u00e4lften teilbar. Man kann sie in den Kristallen der Schneeflocke, den Streifen des Zebras, den geordneten Planetenbahnen und noch vielem mehr finden.<\/p>\n\n\n\n

Lebewesen sind nicht ohne Grund symmetrisch. Die Suche nach den Gr\u00fcnden f\u00fchrt uns von der Zelle, \u00fcber den Schmetterling, den Frosch, die Rauchschwalbe und den Hirsch bis zu uns, den Menschen. Unsere Spurensuche ist dabei stets mit der Frage verbunden: \u201eWie beeinflusst Symmetrie unser Sch\u00f6nheitsempfinden\u201c und \u201eFinden wir alles symmetrische attraktiv?\u201c So einfach zu kl\u00e4ren ist die Frage n\u00e4mlich nicht \u2026<\/p>\n\n\n\n

Um eine Antwort auf diese Fragen zu finden, muss zun\u00e4chst gekl\u00e4rt werden, was man eigentlich unter Symmetrie versteht. Auch bei Symmetrie gibt es nicht nur Achsensymmetrie und Punktsymmetrie, wie man sie aus dem Matheunterricht kennt. In der Wissenschaft spricht man bei Achsensymmetrie von Zygomorph. Spiegelsymmetrie kann auch als Bilaterale Symmetrie bezeichnet werden. Radialsymmetrisch aufgebaute Lebewesen haben mehrere strahlenf\u00f6rmig durch die L\u00e4ngsachse verlaufende Symmetrieebenen. Und auch drehsymmetrische Symmetrie existiert, wenn die Eigenschaften von Lebewesen bei einer Drehung unver\u00e4ndert bleiben.<\/p>\n\n\n\n

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Arten von Symmetrie<\/h4>\n
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Symmetrische Dinge, sind einfacher zu bauen<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Warum tritt Symmetrie in der Natur an so vielf\u00e4ltigen Stellen auf? Zun\u00e4chst hat die Ursache wenig mit den Aspekten \u201eSch\u00f6nheit\u201c oder \u201eAttraktivit\u00e4t\u201c zu tun. Vielmehr geht es um einen pragmatischen Grund: Symmetrische Dinge sind leichter zu bauen.<\/p>\n\n\n\n

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Warum die Symmetrie so einfach ist<\/h4>\n
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Was es damit auf sich hat, erkl\u00e4rt uns Gabor Paal, Leiter der Abteilung Wissenschaft und Bildung beim SWR. Er hat sich in Artikeln, H\u00f6rbeitr\u00e4gen und B\u00fcchern viel mit dem Thema Symmetrie und Sch\u00f6nheit im wissenschaftlichen Kontext besch\u00e4ftigt:<\/p>\n\n

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Ein anschauliches Beispiel, warum Symmetrisches einfacher zu \u201ebauen\u201c ist als Asymmetrisches, sehen wir im Aufbau der Zelle.<\/p>\n\n\n

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Die einzelne Zelle ist die kleinste Einheit des pflanzlichen, tierischen und damit auch des menschlichen K\u00f6rpers.<\/p>\n <\/div>\n

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Der Organismus beginnt als einzelne Zelle und muss sein genetisches Material zu organisieren, um sicherzustellen, dass jede Tochterzelle eine Kopie jedes Genes hat, bevor es sich spaltet.<\/p>\n <\/div>\n

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Eine einfachere Bauweise bedeutet auch, dass der Aufwand und die Komplexit\u00e4t reduziert wird. Denn bei einem symmetrischen K\u00f6rper braucht die Zelle nur einen Bauplan und nicht zwei. Alle Abweichungen von der Symmetrie m\u00fcssen einen zus\u00e4tzlichen Regulationsvorgang haben.<\/p>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n

Komplexit\u00e4t von symmetrischen Tieren<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Auch wenn wir mit Blick auf die Zelle gesehen haben, dass Symmetrie die Konstruktion von Lebewesen vereinfacht, hei\u00dft das nicht, dass Symmetrie per se \u201eeinfach\u201c ist. Deutlich wird das beispielsweise, wenn wir uns die Sch\u00f6nheit und Komplexit\u00e4t der Schmetterlinge vor Augen f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

Schmetterlinge faszinieren mit ihren Farben und Formen, ihrer Eleganz und mit exakter Symmetrie. H\u00e4lt man einen Spiegel in die Mitte des Tieres, erg\u00e4nzt sich die H\u00e4lfte zu einem Ganzen. Die zwei Fl\u00fcgel sind in Bezug auf ihre Gr\u00f6\u00dfe, Farbe und Muster fast komplett achsensymmetrisch und damit ein Paradebeispiel f\u00fcr Symmetrie in der Natur. Dennoch sind s\u00e4mtliche Arten der Symmetrie Idealformen, eine vollkommene, perfekte Symmetrie findet sich in der Natur selten. <\/p>\n\n\n

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Erkennung von Artgenossen
\n<\/strong>Einzigartige Muster und Farben von Schmetterlingsarten dienen der Erkennung ihrer Artgenossen. Unterschiedlichste Fl\u00fcgelfarbmuster zieren die s\u00fcdamerikanischen Heliconius Falter. Jeder Falter tr\u00e4gt ein Muster ganz spezifisch f\u00fcr seine Art.<\/p>\n <\/div>\n

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Aus verschiedenen Populationen z\u00fcchteten Forscher k\u00fcnstliche Hybride. Es entstanden Farbkombinationen, die so nie in der Natur vork\u00e4men. Keiner der gez\u00fcchteten konnte sich mit den nat\u00fcrlichen Faltern fortpflanzen.<\/p>\n <\/div>\n

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Abwehr von Fressfeinden
\n<\/strong>Auf manchen Schmetterlingsfl\u00fcgeln wie zum Beispiel beim Tagepfauenauge finden sich nachgeahmte Augen. Diese halten Fressfeinde fern. N\u00e4hrt sich ein Feind, klappt er schnell seine Fl\u00fcgel mit den Augen auf. Die gro\u00dfen Augen sollen Fressfeinden, wie V\u00f6geln signalisieren: Hier handelt es sich um ein gro\u00dfes Tier und keine Beute. So besitzt das Tagpfauenauge durch seine symmetrischen Muster einen \u00dcberlebensvorteil gegen\u00fcber anderen Arten.<\/p>\n <\/div>\n

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Zeichen f\u00fcr Umweltstress<\/p>\n

<\/strong>Ungleichheit Asymmetrie der Fl\u00fcgel bedeutet bei Schmetterlingen Umweltstress. Die Struktur, Muster und Farben der Fl\u00fcgel unterscheiden sich dann \u2013 und das zuf\u00e4llig.\u00a0 So weichen kleine isolierte Populationen teils stark von der eigentlichen Art ab. Oft sind sie nicht mehr symmetrisch. So erz\u00e4hlen die Fl\u00fcgel des Schmetterlings uns die Geschichte ihrer Evolution und ihren Populationen.<\/p>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n

Fluktuierende und gerichtete Asymmetrie<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nicht nur Symmetrie kann man kategorisieren und einteilen, auch Asymmetrien k\u00f6nnen in gerichtete Asymmetrien und fluktuierende Asymmetrien unterteilt werden. Bei einer gerichteten Asymmetrie befindet sich das Merkmal ganz gezielt genetisch nur auf einer K\u00f6rperseite. Beispielsweise ist ein Schneckenhaus immer in die gleiche Richtung gedreht. Eine Drehung in die andere Richtung ist \u00e4u\u00dferst selten. Anders sieht dies bei einer fluktuierenden Asymmetrie aus, dort befindet sich das Merkmal mal links, mal rechts. Zum Beispiel kann im menschlichen Gesicht das linke Ohr ein bisschen h\u00f6her als das rechte Ohr sein.<\/p>\n\n\n\n

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Warum die Symmetrie so einfach ist<\/h4>\n
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Nimmt man das Beispiel der asymmetrischen Muster auf den Fl\u00fcgeln der Schmetterlinge, f\u00e4llt auf, dass Asymmetrien evolution\u00e4r nicht geplant sind. Was die Forschung dazu sagt, erkl\u00e4rt der Direktor des Max-Planck-Instituts f\u00fcr Evolutionsbiologie:<\/p>\n

\u201eEs kann eher angenommen werden, dass die Evolution Abweichungen von der Symmetrie geschaffen hat, als dass sie Symmetrie geschaffen hat, denn immer, wenn sich neue Bewegungsweisen oder Sinne entwickeln, dann m\u00fcssen Symmetriebrechungen stattfinden.\u201c<\/p>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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