Почему у человека некоторые органы — парные (например, легкие, почки), а другие — в одном экземпляре?

собственно, в статье - перечисление, а не объяснение. Объяснением могло бы служить, например, такое рассуждение:

Достаточно часто единственное устройство работает эффективнее, чем два той же суммарной мощности. Эффективность может состоять, например, в меньшей массе. Поверхность двух шаров (то есть расход на создание оболочки) на четверть больше, чем у одного того же объёма (то есть той же производительности). Большая площадь поверхности - больше потери тепла и т.п.

С другой стороны, парный орган - это более высокая надёжность.
Но добавление органа обычно очень слабо повышает надёжность. То есть разница в надёжности между одним и двумя органами - довольно высокая, между двумя и тремя - уже небольшая, и чем больше органов - тем меньше эффект. Надо учитывать и то, что надёжность может "не пригодиться". В условиях дефицита ресурсов потребность в дополнительных расходах на создание и развитие эмбриона может быть смертельно опасной.

Потому увеличение числа органов в природе встречается крайне редко (или никогда?). А вот уменьшение числа органов, если прирост эффективности (и экономия ресурсов) больше, чем потеря надёжности - обычное, можно сказать, дело.
В результате можно наблюдать, как в разные эволюционные периоды число органов сокращается даже от пары до единственного:
Одна большая глотка работает очевидно эффективнее двух тонких, а две больших глотки - слишком дорогой расход ресурсов. Выгода так велика, что глотка стала единственной "почти сразу" (например, уже у инфузории). Так получилось позже и с развитием единого нервного управляющего узла, иногда называемого мозгом. То же с печенью и сердцем - как органы чисто объёмные, они резко увеличивают эффективность при переходе от множества мелких органов к единственному.

Потому исторически число резервируемых органов всё время сокращается. С уменьшением требований к надёжности (ах, медицина, медицина) число людей с врождённой единственной почкой всё время растёт.

Принцип этот, как и любой другой, нельзя абсолютизировать. Например, одно лёгкое может оказаться не эффективнее пары, так как там играет роль размер внутренней поверхности, и зависимость от внешней формы далеко не прямая.

Но, усредняя, можно сформулировать так: эволюционно прослеживается движение от множества одинаковых органов к паре, а от пары, уже далеко не с такой скоростью - к единственному органу.

Не выдаю это за истину в последней инстанции, просто попытка применения общей логики.

Вы знаете, после Вашего объяснения, так и представляешь себе, что кто-то там сидит и подсчитывает, что эффективнее - один рот или пять? Именно после таких объяснений ребенок и не может понять, что такое эволюция. Потому что все перевернуто с ног на голову.

Вообще-то я писал замечание для автора статьи, а не статью для детей. Не претендую на знание глубины вопроса и популяризаторский талант, чтобы прямо на детей выходить.

По сути: "Подсчёт" ведёт тётка с косой. Растратил желток на выращивание пяти ртов - не вылупился из яйца. Родился с одним ухом - съели.

Могу я где-то узнать о Вашем видении эволюции, так, чтобы всё было "на ногах"?

"кто-то" есть и это среда, которая высчитывает кто статистически более эффективен в данной временной ситуации. так что все правильно.

"более эффективен" - хорошая формулировка, но я предпочитаю "оставил отдалённое потомство", потому что неважно, как ты эффективен здесь и сейчас и даже сколько у тебя детей - важно, чтобы и через тысячу лет сущестовали твои потомки.

Потому что вымер - значит вымер, и не так важно, как шикарно ты выглядел, когда жил.

> "оставил отдалённое потомство"
Не понимаю как отдаленное будущее событие может влиять на текущую стратегию. Это уже требует наличие прогноза.
В моем понимании закрепляется просто первый удачный результат.

Очень просто. На текущую стратегию это не влияет, просто в будущем эта стратегия вместе с носителями не будет существовать. Если не удастся оставить потомство. "Отдалённое" - чтобы подчеркнуть, что получение большого потомства именно сейчас ещё ничего не гарантирует. Именно потому закрепился половой отбор и потому эволюционно K-стратегия занимает всё большее место в противовес r-стратегии.

Разве наличие большого потомства не повышает вероятность большого отдалённого потомства?

Прежде всего: отмечу некорректность, речь не о "большом отдалённом потомстве", а о вероятности его существования вообще. Какая разница, большое потомство или маленькое давали динозавры, если их не стало? (то, что в действительности динозавры под названием "птицы" существуют и сейчас - в курсе :-)

Теперь конкретно по вопросу:
Нет, конечно, наличие большого потомства вовсе не обязательно повышает вероятность существования отдалённого. Простейший пример - большое потомство всё съело, и следующему поколению нечего есть - вымерли.

Вообще, чтобы на эти темы подразобраться - полезнее всего, IMHO, читать на темы r- и K-стратегий размножения.
r-стратегия состоит в том, чтобы делать как можно больше потомства, К-стратегия в том, чтобы каждому потомку выделять больше ресурсов, а это неизбежно означает, что число потомков должно быть ограничено.

Вроде бы виды, использующие и ту, и ту стратегию существуют, то есть каждая из них обеспечивает существование отдалённого потомства. Но. Исторически К-стратегия появилась позже и доля видов, её использующих, растёт. Из этого можно делать вывод, что К-стратегия "прогрессивна".

Человек с этой точки зрения - прыжок в бок. Приматы - явные представители К-стратегии, особенно человекообразные обезьяны. А человек - снова может наделать множество потомков. Причина (логически рассуждая, доказательств здесь, конечно, быть не может) в том, что человек вырабатывает настолько больше ресурсов, чем другие виды, что может всё равно выделить каждому много ресурсов.

Но всё равно - и у человека большое потомство не сильно влияет на вероятность существования отдалённого. 75%, или даже больше, вероятности существования отдалённого потомства зависит от наличия хотя бы одного потомка, влияние второго ещё есть, а вот третьего и более - настолько невелико, что становится меньше прочих факторов.

То-есть, смысл в том, что на существование отдалённого больше влияет не количество сегодняшнего потомства, а его "жизнеспособность"?

Уж не знаю, что такое "жизнеспособность". Знаю, что - если вдруг потомства не станет в каком-то поколении, то следующих поколений уже не будет.
Логика - брутальная штука.

Еще одно соображение – организм надо сначала построить и настроить. Т.е. закодировать (генами) сами органы и матрицу (хоть и несколько разреженную) связей каждый с каждым. Много органов означает хаос управления, сложность конструирования и, на самом деле, низкую отказоустойчивость.

"Вначале попробуем ответить на вспомогательный вопрос: почему у человека некоторые части тела симметричны, а другие — нет?"
Попробовали. Немножко разобрались. Затем следует вывод:
"Итак, почему у человека есть парные органы, мы разобрались."
Да нет, мы пока только разобрались в симметрии.

Два глаза для бинокулярного зрения, два уха для определения направления звука, а вот наличие двух анусов обьяснить сложно.

Рвётся наружу ещё один детский вопрос - почему было не использовать одно и то же отверстие для вывода твёрдых и жидких отходов жизнедеятельности?

Хха, практически у всех, кроме млекопитающих - так и есть. И даже у некоторых млекопитающих - так же.

короче - возможны варианты....

возможны, не возможны - есть.
Но.
Если какой-то признак, эволюционно-стабильная стратегия или мем исторически начинает встречаться всё чаще (относительно числа альтернативных признаков/стратегий/мемов) - можно его считать прогрессивным. Раздельные проходы, таким образом, стоит считать прогрессивным. Возможно, это связано с живорождением - однопроходные практически все кладут яйца, число живородящих рыб и пресмыкающихся очень мало.

значит одного органа мало, что бы справляться с поставленными для него задачами)

Так придумано матушкой природой.

Конечно, объяснить это не так-то просто. Почему у усатых китов сохранились парные ноздри, а у зубатых - одна левая открывается дыхалом (http://ru.wikipedia.org/wiki/Дыхало)? Почему у человека число глаз с возрастом не растет, а у немертин - растет? Почему некоторым планариям удобно иметь десятки глоток, а большинству хватает и одной?

Прежде всего, как верно замечено выше - работает первое удовлетворительное решение. Прошли мутации, приведшие к одному дыхалу. На выживание не повлияло, ну и сохранилось.
Важный момент - учитывать "стоимость" решения. Глаз человека - дорогое удовольствие (в том числе очень дорогое по обработке сигналов от него в мозге). ПОтому мутации, приводящие к появлению лишнего глаза - приводят чаще всего к разрушению структуры мозга и несовместимы с жизнью, а это мешает закреплению :-)
Немертинам же лишний глаз обходится дёшево, и новые появляются просто воспроизведением процедуры роста в течение жизни, как у человека всю жизнь растут уши и прочие части тела, не фиксируемые скелетом.

По части количества глоток - примерно то же рассуждение, стоит задуматься о пищевой зоне. Если большего размера глотка не приносит большей эффективности, а малый размер в силу поверхностных эффектов делает неверным простое рассуждение о том, что одну большую глотку сделать "дешевле", чем две равной пропускной способности - то почему бы и нет?

Как сама статья, так и все поправки и мнения выглядят неубедительно. Следует разобраться с происхождением человека. Сколько можно опираться на теории, в отсутствии закона. Характерно, что наши предки знали общие положения закона и зафиксировали их в письменных документах. Современная наука погрязла в деталях, которые никогда не приведут к общему.

Поддерживаю замечание. Нельзя считать т.н. 'эволюцию видов' установленным фактом, это лишь гипотеза, ни один из постулатов которой на сей момент не доказан полностью. К тому же хорошо было бы, если бы уважаемые авторы уточняли в своих репликах какую именно теорию эволюции они имели в виду: Ламарка, Дарвина или пр. Всех с Новым годом! :-)

Это надежный научный факт, давно не гипотеза. Почитайте что-нибудь.

Постулаты не доказывают по определению, если они доказываются, то перестают таковыми считаться. Хотелось бы разъяснений от вас путаницы бессмысленной.

Научная теория эволюции одна, так и называется. Не Ламарка, не Дарвина, а современная, включающая все ныне известные факты и достижения генетики. Взгляды Дарвина современнее, они уточнены и существенно дополнены без существенных противоречий взглядам Дарвина, его философии. То есть, новым наблюдениям теория эволюции не противоречит, хотя и могла бы. Уточнения, в основном, сводятся к фактам, которые Дарвин не пытался обобщить, например, фактам микробиологии.

Еще одно существенно новое направление связано с развитием теории экосистем, эволюции экосистем, а не видов. И тут речь идет об обобщении дарвинизма, а не ниспровержении его.

Просто вы зашли не на тот сайт. Вам надо бы куда-то на православие.ру.

Почему, как сомневается в эволюции, так сразу православный. Удивляюсь атеистам (сам сталкивался): "все религии - г..., вот видите у православных то-то и то-то". Нельзя по одной религии судить о всех. Чтобы их все отрицать, надо хотя бы десяток из них изучить. Многие, изучая религии с точки зрения логичности и непротиворечивости, пришли к исламу.

Поверьте, прочие религии ничуть не лучше. Просто православие первым под руку попадается по территориально-культурным причинам. О путях прихода к религии - тоже тема не для этого сайта, пожалуй. Ислам действительно, из всех религий с иудейскими корнями наиболее молод, и потому лишён некоторых несуразностей античных времён. Но множество других вполне сохранил.

Но - на религиозные темы давайте не здесь. Не терпится - пожалте в мою личную почту: oldbedal@gmail.com

Почему пара легких объяснить легко. Сложнее объяснить почему пара почек, а не одна, как одна печень, ведь органы эти оба занимаются освобождением организма от токсинов.

Во-первых (это не вам, gthnjdbx), Теория эволюции по определению не гипотеза! Теория - есть работающий аппарат для объяснения явлений, их причин и вероятных следствий. Теория Эволюции долгие годы работает и приносит плоды, товарищи...
Во-вторых, статья хорошая, но в современных условиях, когда кто-то все еще может заявить, что теория эволюции есть лишь гипотеза, статья остается уделом не детей, а поборников учений в своей основе имеющих цель регулировать лишь моральную составляющую общества (как им самим кажется), а не общепринятые научные воззрения... Т.е, страдающее и неконкретное самоопределение тех самых, грубо говоря, "моралистов" и мешает современному ребенку правильно подойти к этому вопросу (соответственно, как же велик подвиг всех тех ученых и исследователей боровшихся со средневековым мракобесием! Дарвин, Коперник, Бруно и многие другие, нашедшие в себе силы выйти из устоявшейся, но от этого не менее бесполезной системы так называемых ценностей)
Объяснить ребенку данный предмет лишь дело времени в контексте искоренения тех воззрений, которые как раз и мешают нормальным детям сформировать правильное научное мировоззрение. В советское время система общего образования формировала базу, которая могла быть усвоена среднестатистическим гражданином и, помимо этого, ограничивала воздействие со стороны той ненужной системы устаревших моральных ценностей тысячелетней ветхости...
А насчет легких, почек и печени (gthnjdbx...) все просто. Вбейте в гугл "филогенез печени, почек, легких", выберите приличный источник (не Харун Яхья и ему подобные: ""Сколько можно опираться на теории, в отсутствии закона. Характерно, что наши предки знали общие положения закона и зафиксировали их в письменных документах ("можно было дать сразу и источник"). Современная наука погрязла в деталях, которые никогда не приведут к общему.""!!!!! Наверное, одна из статей тех самых "Законов" позволила автору этих строк получить тех.средства и оборудование для написания его комментария) или обратитесь к академической литературе, где все подобные вопросы и связанные с ними Гипотезы и Теории уже много лет как изложены.
Вере Башмаковой же уважение и творческих успехов в деле популяризации науки! Спасибо!

Возможно, Вам неизвестно, что мобилы, по вере их, создал Господь, а принёс Дед Мороз. И детям своим они это объясняют, так что -- не тратьте букв.

Вы знаете, люди с такими взглядами есть во всех областях. Почитайте в science_freaks по тегу "Эйнштейн не прав", или в Гугле наберите "Виктор Катющик". Да я лично знаю одного такого, у которого "эволюция - это всего лишь теория". Это просто кошмарное невежество :(

Законы Ньютона, например, можно проверить экспериментально. Продемонстрировать их наблюдателю наглядно, в действии. И повторить множество раз с разными условиями.
- Вот, посмотрите, яблоко падает - его притягивает земля. По падению яблока и других предметов можно вычислить, например, ускорение свободного падения. И т. д.
Проверьте эволюцию экспериментально! Покажите её наблюдателю наглядно, в действии.
- Вот обезьяна превращается... Обезьяна превращается... Превращается обезьяна... Извините, небольшая техническая неувязка...
Вот вам разница между теорией и гипотезой.

Экспериментально проводит эволюцию сама природа. И делает это довольно долго, по людским меркам. Поэтому люди проверяют верность эволюционных теорий с помощью палеонтологии, которая позволяет со стороны наблюдать за "экспериментом" проводимым на Земле уже несколько миллиардов лет. Непосредственно же мы можем изучать разве что развитие колоний бактерий или мушек-дрозофил. Это конечно не настолько наглядно, как падающее яблоко, но достаточно достоверно, чтобы образованный человек осознал верность этих теорий. Что бы понять, что это не шарлатанство а наука, разумеется придется самому изучить те методы и приемы, которыми пользуются ученые в своей работе, и что именно они считают доказательствами в том или ином случае. Но большинству критиков что-либо изучать и понимать лень, им проще сказать "как падает яблоко я вижу, это мне понятно, а всякая ваша фигня с цифрами формулами и датами мне непонятна и я в это не верю!"... Ну, тут собственно, делать нечего - тот кто верует, никакие доказательства не воспримет, коль они посягнут его веру.

Собаководы достаточно наглядно демонстрируют принципы работы эволюции, изменяя виды гораздо быстрее, чем это произошло бы в природе, и при этом еще и "как им вздумается", в угоду хозяйственных нужд, эстетики и просто удобства.

Все-таки давайте разберемся. Парный или одинарный - это исключительно наш упрощенный взгляд на организм как систему. Вообще, любые части, которые мы выделяем из целого - это наша произвольная декомпозиция. Она не может быть правильной или не правильной. Она может быть удобной для практических целей или нет. Обладать эвристическим потенциалом или нет. Для одних целей мы разделили целое так, для других иначе - главное не забывать об этих изначальных целях и не принимать наше деление за объективную реальность. Это - раз.
Второе - органы, которые мы называем парными, при ближайшем рассмотрении оказываются не взаимозаменяемыми. Левый и правый глаза - это разные органы, выполняющие несколько различающиеся функции и, что принципиально важно, дополняющие друг друга до целого. Проще всего на примере рук - левая не дублирует правую, а дополняет ее до целого, выполняя несколько иную функцию. И так со всеми парами. Одинарные же органы при ближайшем рассмотрении оказываются состоящими из двух частей: похожих, но разных, дополняющих друг друга до целого: желудочки сердца, полушария мозга и т. д.
Таким образом, мы сами выделяем из целого организма логические части для удобства рассуждений и привычное разделение на два глаза и один мозг имеет ограниченную область применения. Вопрос парный-одинарный как раз находится за границами этой области, там, где данная логическая схема теряет смысл. Для ответа на поставленный вопрос следует использовать другую схему, другую декомпозицию, такую, где все органы - это взаимодополняющие пары.

Хотел указать на небольшую неточность в статье. Автор пишет: "(например, из-за того, что печень расположена справа, правая почка и правый яичник/яичко сдвинуты вниз относительно левого)". Но анатомия человека говорит о другом: левое яичко в норме всегда расположено чуть ниже правого.