Natürliches Ebenmaß

Wenn ein Gebilde mit einer gedachten Achse in zwei Teile unterteilt wird und beide Teile wie das Spiegelbild des jeweils anderen erscheinen, wird das Gebilde als symmetrisch bezeichnet. Der Ausdruck Symmetrie geht auf die altgriechische Sprache zurück und bedeutet so viel wie Gleich- oder Ebenmaß.
09.05.2017, 00:00
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Natürliches Ebenmaß
Von Jürgen Wendler

Wenn ein Gebilde mit einer gedachten Achse in zwei Teile unterteilt wird und beide Teile wie das Spiegelbild des jeweils anderen erscheinen, wird das Gebilde als symmetrisch bezeichnet. Der Ausdruck Symmetrie geht auf die altgriechische Sprache zurück und bedeutet so viel wie Gleich- oder Ebenmaß. Schon in der Antike galt Symmetrie nicht nur als ein geometrisches Phänomen, sondern auch als Ausdruck von Harmonie und Vollkommenheit. Dass Menschen die Symmetrie schätzen, zeigt sich in vielen Lebensbereichen, zum Beispiel bei der Anlage von Gärten und architektonischen Gestaltung von Gebäuden. Auch die Natur ist reich an Beispielen für Symmetrie. So gehört zu den Merkmalen von Menschen und vielen Tieren, dass beide Körperhälften gleich aufgebaut sind.

Bei genauerem Hinsehen wird jedoch deutlich, dass der Eindruck einer strengen Symmetrie täuscht. So sind die beiden Gesichtshälften von Menschen nicht genau gleich. Noch deutlicher werden Unterschiede beim Blick auf Funktionen. Es gibt Aufgaben, für die eine Gehirnhälfte wichtiger ist als die andere; die meisten Menschen schreiben mit der rechten und nicht mit der linken Hand; und Fußballer schießen häufig mit einem Fuß besser als mit dem anderen. Kurzum: Asymme-trien sind allgegenwärtig. Bei ihrer Erforschung haben Wissenschaftler in den vergangenen Jahren eine Vielzahl von Erkenntnissen gewonnen.

Heute gehen Forscher davon aus, dass das Universum etwa 13,8 Milliarden Jahre alt und die Erde vor rund 4,56 Milliarden Jahren entstanden ist. Ehe sich auf dem Blauen Planeten Tiere entwickelten, die mit den heutigen vergleichbar sind, vergingen Milliarden Jahre. Als bedeutendes Ereignis in der Entwicklungsgeschichte des Lebens gilt die sogenannte kambrische Explosion. Als Kambrium wird ein Abschnitt der Erdgeschichte bezeichnet, der ungefähr vor 541 Millionen Jahren begann und vor 485 Millionen Jahren endete. Während dieser Zeit entwickelte sich die Vielfalt an Lebensformen explosionsartig. Viele neue Tierarten entstanden, darunter auch solche, deren Körperhälften spiegelbildlich aufgebaut waren.

Solche von Fachleuten als bilateral oder zweiseitig symmetrisch bezeichneten Tiere bilden die große Gruppe der Bilateria. Würmer gehören ebenso dazu wie Schnecken, Krebse, Fische, Insekten, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere. Zu ihren Merkmalen gehört auch, dass sie einen Kopf haben. Biologen sehen in dessen Entwicklung eine Anpassung an eine Lebensweise, bei der sich die Tiere gezielt fortbewegen, sei es kriechend, grabend, rennend, schwimmend oder fliegend. Der Kopf kommt dabei als erster Körperteil mit Nahrungsquellen in Kontakt, und dementsprechend sind dort wichtige Bestandteile des Körpers wie Sinnesorgane oder Mundwerkzeuge zu finden. Dies unterscheidet die Bilateria grundlegend von Tieren wie Korallen oder Quallen. Diese haben weder einen Kopf noch Flanken. Für einen am Untergrund festsitzenden Organismus wie eine Koralle oder ein im Wasser schwebendes Tier wie eine Qualle bietet der andere Körperaufbau Vorteile; das Tier kann so in alle Richtungen gleichermaßen gut agieren.

Wer sich Werbefotos oder -filme ansieht, stellt fest, dass es sowohl bei Frauen als auch bei Männern körperliche Merkmale gibt, die von vielen als besonders attraktiv empfunden werden. Auch zwischen dem Ebenmaß und der Attraktivität scheint es Studienergebnissen zufolge einen Zusammenhang zu geben. Besonders groß ist der Einfluss der Symme-trie aber offenbar nicht. Das zumindest legt eine viel beachtete Studie nahe, die 2001 von einer Gruppe von Nachwuchsforschern veröffentlicht worden ist. Zu den Autoren gehört der Psychologe Martin Gründl, der in den vergangenen Jahren wiederholt mit Beiträgen zur Attraktivitätsforschung von sich reden gemacht hat.

Gründl und seine Kollegen hatten die Möglichkeit genutzt, mit Computerhilfe Gesichter hinsichtlich der Symmetrie zu optimieren. Diese besonders ebenmäßigen Gesichter zeigten sie dann zusammen mit den dazugehörigen Originalgesichtern Versuchspersonen, verbunden mit der Bitte, Angaben zur Attraktivität zu machen. Wie sich herausstellte, schätzten die Versuchspersonen die errechneten Gesichter im Mittel attraktiver ein als die Originalgesichter. Warum die Forscher der Symmetrie trotzdem nur einen schwachen Einfluss auf die Attraktivität beimaßen, erklärten sie so: „Sehr symmetrische Gesichter sind noch lange nicht attraktiv, und sehr attraktive Gesichter zeigen durchaus Abweichungen von der Symmetrie.“ Manchmal gelten Menschen als besonders schön, deren Gesicht nicht sehr symmetrisch erscheint, etwa wegen eines Muttermals am Mund. Sowohl die Arbeiten Gründls als auch die anderer Forscher haben allerdings auch gezeigt, dass Asymmetrien dann zulasten der Attraktivität gehen können, wenn sie stark ausgeprägt sind. Ein Beispiel ist ein Auge, das deutlich tiefer liegt als das andere.

Im menschlichen Gehirn bilden die einer Schätzung zufolge rund 86 Milliarden Nervenzellen (Neuronen) ein komplexes Netzwerk. Die Stellen, an denen ein Teil einer Zelle mit einem Teil einer anderen Zelle in Kontakt kommt, heißen in der Fachsprache Sy- napsen. Die starke Verzweigung von Nervenzellen beziehungsweise die Vielzahl von Synapsen haben zur Folge, dass eine Nervenzelle mit Tausenden anderen in Verbindung stehen kann. Das Netzwerk besitzt die Fähigkeit, sich laufend an veränderte Bedingungen anzupassen, eine Eigenschaft, die Fachleute mit dem Ausdruck Plastizität verbinden. Hirnforscher betrachten Gedanken, innere Bilder und Gefühle als Ergebnis des Zusammenspiels von Zellen, das heißt der Verknüpfungen. Wie die Forschung auch gezeigt hat, werden nicht alle Aufgaben in beiden Gehirnhälften bewältigt. So machte der französische Arzt Pierre Paul Broca bereits im 19. Jahrhundert die Beobachtung, dass für das Sprechen ein bestimmter Hirnbereich wichtig ist. Dieser dem Arzt zu Ehren als Broca-Areal bezeichnete Bereich befindet sich zumeist in der linken Hirnhälfte. Menschen, bei denen er geschädigt ist, können zwar Sprache verstehen, haben aber Probleme, selbst zu sprechen. Die Leistungen des Broca-Areals gelten als ein Beispiel für eine funktionelle Asymmetrie.

Experten schätzen, dass von zehn Menschen ungefähr einer Linkshänder ist. Wenn Menschen mit einem Stift etwas schreiben, ist nach Erkenntnissen von Forschern bei Rechtshändern überwiegend die linke Hirnhälfte dafür verantwortlich, bei Linkshändern die rechte. Dies, so heißt es, hänge mit den über Kreuz verlaufenden Nervenbahnen zusammen, sprich: Eine Hirnhälfte steuert die gegenüberliegende Körperseite. Auch bei Katzen und Affen haben Wissenschaftler festgestellt, dass sie die Gliedmaßen einer Seite bevorzugen, etwa, um sich zu kratzen. Ein ähnliches Verhältnis wie zwischen den Links- und Rechtshändern bei den Menschen gibt es bei ihnen allerdings nicht; die Zahl der Tiere, die die linke Seite bevorzugen, ist etwa genauso hoch wie die derjenigen, die lieber Gliedmaßen der rechten Seite einsetzen.

Über die Gründe dafür, dass die meisten Menschen vorzugsweise ihre rechte Hand nutzen, wird seit Langem spekuliert. Eine endgültige Antwort steht noch aus. Diskutiert wird neben vorstellbaren genetischen Ursachen auch die Möglichkeit, dass ein Zusammenhang mit der Lage des Sprachzentrums im Gehirn bestehen könnte. Schließlich befindet sich auch dieses bei den meisten Menschen links.

Dass es Unterschiede zwischen dem linken und dem rechten Hirnbereich nicht nur bei Menschen, sondern auch bei Tieren gibt, belegen unter anderem Arbeiten mit Tauben an der Universität Bochum. Die beiden Bochumer Biopsychologen Onur Güntürkün und Sebastian Ocklenburg befassen sich in einem aktuellen Beitrag im Fachjournal „Neuron“ mit den Hintergründen. „Asymmetrien scheinen Anpassungen an lokale Umweltbedingungen zu sein“, erklären die Wissenschaftler. Güntürkün erforscht seit Jahren die Ursachen von Asymmetrien des Sehsinns von Tauben. Von den Vögeln ist bekannt, dass bei ihrer visuellen Wahrnehmung ein Auge eine dominante Rolle spielt. Nach den Worten des Bochumer Biopsychologen lässt sich dies mit dem Licht erklären, das während der Embryonalentwicklung solcher Tiere durch die Eischale dringt.

Eine andere Art von Asymmetrie infolge einer Anpassung an besondere Lebensbedingungen lässt sich bei Plattfischen wie Schollen beobachten. Schollenlarven haben zunächst auf jeder Körperseite ein Auge und schwimmen aufrecht. Wenn sie eine Länge von etwa zehn Millimetern erreicht haben, beginnt das linke Auge jedoch auf die rechte Seite zu wandern. Die Scholle wird zum Plattfisch und schwimmt am Ende auf der Seite. Von Vorteil ist dies für solche Tiere, weil sie sich vorwiegend am Meeresgrund aufhalten, wo sie sich unter anderem von Würmern und Krebsen ernähren. Sie liegen flach auf dem Boden, sodass man meinen könnte, sie lägen auf dem Bauch. Genau genommen liegen sie jedoch auf der linken Seite. Dabei schauen beide Augen nach oben.

„Sehr attraktive Gesichter zeigen durchaus Abweichungen von der Symmetrie.“ Aus einer Studie von Attraktivitätsforschern
„Asymmetrien scheinen Anpassungen an lokale Umweltbedingungen zu sein.“ Onur Güntürkün und Sebastian Ocklenburg, Biopsychologen an der Universität Bochum
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