Правое и левое в биологии



Ю. Урманцев


ПРАВШИ И ЛЕВШИ

   Знаете ли вы, что, подобно тому, как люди носят правые и левые перчатки и ботинки, многие растения (если не все) "носят" правые и левые листья и корни; мы питаемся только правым сахаром; люди-правши и левши, по-видимому, впервые появились в конце каменного или в начале бронзового века; число левшей среди мальчиков выше, чем среди девочек? Конечно, без предварительных разъяснений нам ко всему этому – увы! – не подступиться. Поэтому наберемся терпения и воспользуемся золотым правилом: "Если хочешь понять сложное, пойми простое".
   Представьте, что направо от вас находится левая перчатка и правый ботинок, стакан и чайная ложечка. Что произойдет с ними, если мы переставим их налево? Ничего. И куда бы и как бы мы ни переставляли предметы, левая перчатка останется левой, а правый ботинок правым. Значит, свойство быть левым или правым не зависит от положения этих вещей: оно, так сказать, заложено в них самих. А вот стакан и ложечка не обладают свойствами быть правыми или левыми в том смысле, в каком мы говорим о правых и левых перчатках и ботинках. Да и не только стакан и ложечка, но и многие другие предметы: стулья, столы, парты, карандаши, ручки и так далее.
   Давайте подумаем: почему же одни предметы мы называем правыми и левыми, а другие нет?
   Ответ на этот вопрос нам даст обыкновенное зеркало.

ВОЛШЕБНОЕ ЗЕРКАЛО

   Помните, как в сказке А. С. Пушкина "О мертвой царевне и о семи богатырях" зеркальце однажды ответило злой мачехе царевны:

Ты прекрасна, спору нет;
Но царевна всех милее.
Всех румяней и белее.

   Пушкин наградил зеркальце волшебными свойствами: способностью говорить, отвечать на вопросы и даже честностью.
   Правда, наше обыкновенное зеркало не говорит словами, но способностью отвечать на вопросы и честностью оно, безусловно, обладает. Только нужно научиться спрашивать его и понимать ответы.
   Итак, давайте поставим перед собой зеркало и спросим: "Почему одни предметы могут называться правыми или левыми, а другие нет?" Спросим так: положим перед зеркалом предметы, которые мы называем правыми и левыми, например, левую перчатку и правый ботинок, и предметы, которые мы так не называем, например, стакан и ложечку. Чтобы узнать ответ, достаточно взглянуть в зеркало: "зеркальные" перчатка и ботинок изменили свою форму на противоположную: если мы мысленно вытащим их из зеркала и поставим рядом с действительными, то увидим, что мы вытащили не левую, а правую перчатку и не правый ботинок, а левый. Словом, у нас окажется по паре перчаток и ботинок.
   А вот если вытащить из зеркала "зеркальные" стакан и ложечку и поставить их рядом с реальными стаканом и ложечкой, то отличить одни от других мы не сможем. Фигуры стакана и ложки в зеркальном отражении не изменяются. Точно так же в зеркале не изменяется фигура деревянного детского кубика, воздушного шарика, графина для воды и т. д.
   Вот зеркало и "ответило" очень точно на наш вопрос: правыми или левыми мы можем назвать только такие тела, которые после зеркального отражения изменяют свою форму на противоположную.

   Правые и левые листья липы и стрелолиста.

   Для того, чтобы получше научиться разговаривать "по-зеркальному", давайте спросим у зеркала ради тренировки, имеем ли мы право называть правыми и левыми часы, страницу книги, винтовую лестницу, ножницы. Смотрим в зеркало и видим: да, можем. Почему? Потому, что форма всех этих тел после зеркального отражения стала противоположной. Стрелки часов перед зеркалом и у "зеркальных" часов движутся в противоположных направлениях, строки на странице написаны слева направо, а зеркальные – справа налево, и все буквы как будто вывернуты наизнанку, а винтовая лестница вьется в другую сторону.

   Правые и левые формы инфузории туфельки и бактерии бациллюс микоидес.

   Самые неожиданные открытия последовали, когда ученые стали на самом деле или мысленно воспроизводить посредством зеркала фигуры разнообразных микробов, растений (и их листьев, стеблей, корней, цветков, плодов), животных (моллюсков, млекопитающих и птиц), фигуры кристалликов сахара, молекул крахмала, белков, жиров, яда никотина, лекарства пенициллина, фигуры "элементарных частиц" (например, нейтрино и антинейтрино) и даже звездного мира, в котором мы находимся. Оказалось, что все эти тела тоже можно называть либо правыми, либо левыми. Так посредством зеркала удалось открыть новые черты строения всех этих тел.
   Посмотрите на рисунок, где изображена бактерия с латинским наименованием – бациллюс микоидес. На питательных средах при размножении она образует лево- или правоспиральные колонии.
   Двое советских ученых исследовали образчики почв, взятые из ста двадцати семи пунктов Европы, Америки, Азии и Австралии, и нашли, что эта бактерия встречается преимущественно в левоспиральной форме.
   Инфузория туфелька из-за спирального расположения на ее теле ресничек передвигается в капельке воды (а для нее это целый океан!), как и многие другие простейшие, преимущественно по левозавивающемуся штопору. Инфузории, передвигающиеся по правому штопору, встречаются редко.

   Правые и левые корни.

   Я исследовал правые и левые листья самых разнообразных растений: стрелолиста, бегонии, пшеницы, нарцисса, сосны и липы. Сколько я ни проверял, получается, что стрелолист, сосна и липа в основном левши, так как у них встречаются преимущественно левые листья, а пшеница и нарцисс – правши, так как у пшеницы правых листьев больше, чем левых, а у нарциссов левых листьев и вовсе не бывает. Бегония не левша и не правша: у нее левые листья встречаются также часто, как и правые.

   Правые и левые стручки люцерны (справа). Цветки георгина и анютиных глазок, а над ними – правый цветок флокса.

   Найдите и внимательно рассмотрите стебель обыкновенного вьюнка. Он вьется только вправо. А вот другое растение – хмель – предпочитает виться влево. На рисунке вы видите правые и левые корни люцерны.
   А дальше – правые и левые цветки георгинов, флоксов, анютиных глазок.
   У флоксов цветки только правые – лепестки находят краями друг на друга по ходу часовой стрелки, слева направо. Я исследовал двести пятьдесят тысяч цветков и не обнаружил среди них ни одного левого. У анютиных глазок правые цветки встречаются примерно на одну треть чаще левых.

   Фигуры правых и левых моллюсков.

   Очень интересно устроены цветки георгинов. На рисунке мы видим отдельные цветки, края которых находят друг на друга либо слева направо, либо справа налево, как застежка на мужской и женской одежде. В одной корзинке, насчитывающей в среднем сто, сто сорок цветков, резко преобладают цветки либо с правым, либо с левым типом "застежки".

   Это модель молекулы. Из-за винтообразного расположения атомов в пространстве молекулы могут быть правыми и левыми.

   А как обстоит дело с животными? Вы видите фигуры моллюсков, которые в одних местах земного шара встречаются почти что сплошь в левой, а в других – в правой форме. Задняя часть тела волка при беге несколько занесена вбок, поэтому волков и собак разделяют на право- или левобегающих. Птицы-левши складывают крылья так, что левое крыло накладывается на правое. Некоторые птицы, например, голуби, при полете предпочитают кружиться вправо, а другие – влево. За это голубей издавна в народе делят на "правухов" и "левухов".
   До сих пор мы говорили об организмах в целом или об их частях.

   Правые и левые кристаллы сахара.

   Изучение молекул белков, жиров, углеводов, из которых строятся организмы, показало, что все они из-за винтообразного расположения атомов в пространстве также могут быть правыми или левыми. Кристаллы сахара, вырабатываемого растениями, – правые, левые кристаллы можно получить только искусственно. В правой или преимущественно в правой форме растениями и животными вырабатываются и другие сахара: глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза. Зато белки и строящие их аминокислоты в организмах встречаются, за редчайшими исключениями, лишь в левой форме. Значит, и яичный белок и овечья шерсть левой формы. Правая шерсть и правый яичный белок до сих пор в природе не найдены. Если бы удалось каким-либо образом создать правую шерсть, то есть такую, атомы которой были бы расположены по стенкам вьющейся вправо спирали, то проблема борьбы с молью была бы решена. Моль может питаться только левой шерстью, точно так же, как люди усваивают только левый белок мяса, молока, яиц.
   И это нетрудно понять. Моль переваривает шерсть, а человек – мясо посредством особых белковых веществ – ферментов, по своей конфигурации тоже левых. И подобно тому, как левый винт нельзя ввинтить в гайки с правой резьбой, посредством левых ферментов невозможно переварить правые белки шерсти и мяса.

А ЧЕЛОВЕК?

   Люди тоже бывают правые и левые, правши и левши. На сто человек приходится примерно девяносто пять, а то и больше правшей.
   Почти все предметы домашнего и общественного обихода созданы для правшей: это видно из расположения кнопок, переключателей, рычагов на станках, из положения клавишей на музыкальных инструментах и направления поворота различных винтов, рукояток и ключей.

   Это наскальный рисунок. Найдите среди охотников левшу.

   Всегда ли так было? Возможно, нет. Изучив различные орудия древних людей начала каменного века, некоторые ученые утверждают, что они приспособлены для обеих рук. Правши появились лишь в конце каменного или в начале бронзового века. Их можно увидеть на выбитых или нарисованных на стенах пещер, изображениях людей, бросающих копья или стреляющих из лука.
   Замечательно, что грудные дети примерно до семимесячного возраста, как и наши первобытные предки, одинаково часто пользуются обеими руками. И лишь с восьми-девятимесячного возраста они начинают предпочитать правую руку левой. И все-таки процент левшей среди ребят больше, чем среди взрослых, почти втрое. Причем среди мальчиков левшей больше, чем среди девочек. Причина этого различия неизвестна.
   Если в отношении рук люди в основном правши, то в отношении полушарий мозга – в основном левши, так как у прирожденных правшей центры речи расположены слева, а у прирожденных левшей – справа. Правая половина тела управляется левым, а левая – правым полушарием, и в большинстве случаев правая половина тела и левое полушарие развиты лучше.
   Зная это, можно понять, почему говорят: "Голову можно взять в руки". Бывает так, что у травмированного правши нарушена работа левого полушария, и вследствие этого он совсем потерял речь или сильно заикается. Такого больного заставляют месяцы, а то и годы день ото дня делать определенные упражнения левой рукой. И иногда удается вернуть ему речь.
   Ну, а замечали ли вы, что в отношении своих ног и глаз люди тоже делятся на правшей и левшей? Вспомните, какой ногой вы чаще бьете по футбольному мячу, тормозите велосипед, отталкиваетесь перед прыжком. Чаще всего правой. У всех людей одна нога (правая или левая) длиннее и шагает шире, чем другая. Это из-за "предательства" ноги мы, заблудившись в лесу, степи или в пустыне, кружим на одном месте. В Италии был проведен такой опыт. На огромной площади святого Петра в Риме юношам завязали глаза и попросили их идти прямо. Они прошли метров пять – десять прямо, а потом стали отклоняться влево, делая круг за кругом.
   И некоторые дети, только-только начинающие ходить, тоже топают правой ногой, кружась вокруг левой.
   Предпочтительность правого глаза тоже всем известна. Вспомните безбилетников, толпящихся у забора, окружающего футбольное поле. Как им хочется туда попасть! То один, то другой подглядывает в щель забора, и в девяноста пяти случаях из ста подглядывает правым глазом...
   И последнее. Правые и левые половины лица так же, как руки и ноги, не одинаковы. Это легко доказать, составив фотографию лица только из правых или только из левых половинок негатива. Получится два "родственных", но не одинаковых лица. Профессор психологии Вольф даже утверждает, что "правое лицо" жизнерадостнее, чем "левое".

ОДИНАКОВЫ ИЛИ РАЗЛИЧНЫ?..

   Возьмите динамометр, или, как его попросту называют, "силомер", и измерьте силу ваших рук: сначала правой, а потом левой. Если вы правша, то при первом измерении стрелка динамометра остановится, скажем, на 40 килограммах, а при втором (левая рука) – на 30 килограммах. Вы правильно заключите, что ваша правая рука на 10 килограммов сильнее левой. Теперь возьмите ручку и напишите сначала одной, а затем другой рукой что-нибудь, хотя бы свое имя, отчество и фамилию. Конечно же, если вы правша, вам нетрудно это сделать правой рукой. А вот чтобы написать то же самое левой, да еще слева направо, вам придется потрудиться: и быстрота будет не та, и буквы получатся корявыми, и даже испытаете какое-то чувство неловкости.
   Левые, наиболее часто встречающиеся листья первого яруса фасоли тоже "сильнее" правых: у них больше вес, площадь, объем, они быстрее растут и меньше поражаются микробами. Правда, в других отношениях "сильнее" оказались правые. В них, например, больше аминокислот, из которых строятся белки.
   Это относится и к животным. Советские ученые Гаузе и Смарагадова провели такой опыт: они кормили морковью моллюсков фрутицикола лантци, и левые, редкие, формы очень резко теряли в весе, а на часто встречающихся правых это никак не отражалось.
   Еще поразительнее результаты получены при исследовании правых и левых ядов и лекарств-антибиотиков. Так, левая разновидность "обыкновенного" никотина, который вырабатывают листья табака, оказалась втрое ядовитее правой, полученной искусственно.
   Не одинаковы свойства левых и правых антибиотиков. Возьмем, к примеру, известное всем лекарство – пенициллин, помогающий врачам победить десятки различных заболеваний. Оказалось, что убивает микробы правый пенициллин, вырабатываемый микроскопическими грибками. А левый пенициллин слабее и потому для лечения больных не годится.
   У другого антибиотика – стрептомицина, наоборот, более сильной оказалась левая его разновидность. И действие левого стрептомицина сильнее оттого, что в него входит до этого нигде в живой природе не обнаруженная левая глюкоза.
   Есть еще один антибиотик, левомицетин (обратите внимание на его название!). Химикам пришлось много поработать, чтобы приготовить его синтетически. Правомицетин тоже существует, но лечебные свойства его слабее.
   Итак, изучение природы с помощью зеркала позволило ученым открыть новые черты ее строения. Сначала они обнаружили правые и левые разновидности внешней формы растений, животных и микроорганизмов, а затем углубились в тонкую структуру их протоплазмы и обнаружили удивительное и чрезвычайно важное свойство: они строятся только или почти только из левых аминокислот, белков, алкалоидов, жиров, правых углеводов и т. д. Впоследствии это свойство было названо ассиметрией протоплазмы.
   Ученые полагают, что внешняя правая или левая форма вьюнка или какого-нибудь микроба обусловлена тонким молекулярным строением протоплазмы. И правильность этого предположения подтверждается тем, что ученым удалось, изменяя молекулярное строение протоплазмы, изменить и внешнюю форму организма: левую форму превратить в правую или правую – в левую. Такой опыт удалось, например, провести немецкому ученому Людвигу, с уже знакомой нам бактерией – бациллюс микоидес.

Рисунки В. Цельмера.