Эволюционная теория асимметризации организмов, мозга и парных органов была предложена В. Геодакяном в 1993 г.Геодакян В. А. (1993) Асинхронная асимметрия. Журн. высшей нервной деятельности. 43 вып. 3. С. 543—561. Теория объясняет с единых позиций многие явления, связанные с асимметрией мозгаГеодакян В. А. (1992) Эволюционная логика функциональной асимметрии мозга. Докл. АН. 324 № 6, с. 1327—1331., рукГеодакян В. А., Геодакян К. В. (1997) Новая концепция леворукости. Докл. РАН. 356 № 6, с. 838—842. и других парных органов животных.Геодакян В. А. (2003) Homo sapiens на пути к асимметризации (Теория асинхронной эволюции полушарий и цис-транс трактовка левшества). Антропология на пороге Ш Тысячелетия. Москва, 1 с. 170—201.Геодакян В. А. (2005) Эволюционные теории асимметризации организмов, мозга и тела. Успехи физиологических наук. 36 № 1. с. 24-53.
Так же как эволюционная теория пола и половых хромосом, теория асимметрии основана на принципе сопряженных подсистем, которые эволюционируют асинхронно. Асимметрия по оси «левое–правое» связана с асинхронной эволюцией сторон тела. Эволюция у мужского пола начинается и кончается раньше, чем у женского. Признаки в филогенезе появляются сначала в генотипе мужских особей, и только потом, через много поколений, передаются женским. Аналогично, центры управления (доминирование) новыми функциями появляются сначала в левом полушарии, а потом перемещаются в правое. Этот филогенетический сдвиг во времени создает половой диморфизм в популяции и латеральный диморфизм для мозга и тела. Критерий локализации функций по полушариям—их эволюционный возраст: молодые функции управляются левым полушарием, а старые — правым. Теория позволяет установить связь асимметрии мозга, рук, и других парных органов с полом, онтогенезом и филогенезом и успешно объяснять многие известные и предсказывать новые факты. Теория позволяет понять биологические основы терроризма и является практически единственной биологической эволюционной теорией в данной области.Геодакян В.А. Биологические предпосылки терроризма. Брошюра. Издана Российской академией образования. 2006. 8 с.
Предсказанная теорией транслокация доминирования из левого полушария в правое, а также транслокация в гипоталамусе была подтверждена в работах акад. П. В. СимоноваСимонов П. В., и соавт. (1995) Фактор новизны и асимметрия деятельности мозга. Журн. высшей нервной деятельности. Т. 45, вып. 1. С. 13-17. и И. В. Павловой.Павлова И. В. (2001) Функциональная асимметрия мозга при мотивационных и эмоциональных состояниях мозга. Автореф. докт. дисс. М. 35 с. Авторы пишут: “…«закон Геодакяна» в равной мере справедлив и для фило, и для онтогенеза, и для процесса индивидуального обучения”.
С 1993 г. было опубликовано более 20 работ, посвященных теории асимметрии, сделаны сообщения на многих отечественных и международных конгрессах, конференциях и симпозиумах. Теория была включена в учебникиСтоляренко Л. Д. (2000) Основы психологии: Учебное пособие. Ростов-на-Дону: Феникс, 3-е изд., с. 32.Ткаченко А.А., Введенский Г.Е., Дворянчиков Н.В. (2001) Судебная сексология. Руководство для врачей. М., Медицина. 2-е издание, 512 с.Нартова-Бочавер С. К. (2003) Дифференциальная психология: Учебное пособие. М.: Флинта, Московский психолого-социальный институт. с. 158–179. и программы преподавания ряда университетов и институтов (МГУ, МГППУ, Харьковский национальный университет, КрасГУ). О теории неоднократно писали на страницах периодической печати.Валентинов А. (1998) От дурака до гения рукой подать. Российская газета. 13 Февраля № 28, (1888).Аксенов Д. (2002) Руки не оттуда, а левая ноздря нюхает лучше правой. "Огонек" № 3.Орлова П. (2007) Асимметричная эволюция. Правши не подозревают, что они левши. Известия, 24 сентября, С. 8-9.Колесниченко А. (2009) Женщины – более ценный пол. Новые Известия, 24 Апреля. Передача о теории асимметрии мозга была показана на телевидении в программе А. Гордона.Гордон А. (2003) Теория асимметрии мозга. Программа «00:30» НТВ, 09.12.2003. http://www.gordon.ru/konkurssite/for_print/031209st_p.html
Основные положения Асимметризация не частное, сугубо-человеческое явление, а общебиологический эволюционный феномен, присущий всем живым системам. Эволюция многих систем (и потоков информации) идет от симметрии к асимметрии. Например, такую тенденцию можно наблюдать в филогенезе цветков и листьев растений, а также в эмбриогенезе животных и человека. В филогенезе асимметрия организмов закономерно растет по всем осям (I — спина-брюхо, II — нос-хвост и III — лево-правая). В. Н. Беклемишев в своем классическом труде выделил три типа симметрии (сферическая, радиальная, билатеральная) и расположил их в эволюционный ряд, поместив в его начало полностью асимметричную амёбу.Беклемишев В.Н. (1964) Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. М.: Наука. 1 432 с. Геодакян считает, что ряд должен начинаться с самого древнего типа шаровой симметрии и заканчиваться самым эволюционно прогрессивным типом триаксиальной асимметрии (отсутствие симметрии по всем трем осям).
Асимметризация по оси верх-низ происходила под действием поля гравитации. Асимметризация по оси перед-зад происходила при взаимодействии с пространственным полем, когда понадобилось быстрое движение (спастись от хищника, догнать жертву). В результате, в передней части тела оказались главные рецепторы и мозг. Асимметризация по оси левое-правое происходит во времени, то есть одна сторона (орган) является эволюционно более продвинутой, «авангардной» (как бы, уже в будущем), а другая — «арьергардной» (ещё в прошлом).
У триаксиально асимметричных организмов сохраняются две предыдущие асимметризации. Латеральная асимметрия появляется на фоне двух предшествующих (спина–брюхо и нос–хвост) и поэтому должна распространяться спереди назад. При этом латеральная асимметризация, как и половая дифференциация, идет от низших уровней организации к высшим (функция → орган → организм → популяция).
Эволюция и дрейф новых признаков При переходе от сферической к радиальной симметрии происходит асимметризация только по одной оси: снизу–вверх. При последующем переходе к билатеральной симметрии добавляется ещё одна ось: сзади–вперед. Латеральная асимметризация добавляет третью ось правое– левое. На основе анализа экспериментальных данных Геодакян относит нижний конец, заднюю часть, правое полушарие мозга и левую сторону тела к консервативным подсистемам. При этом потоки новой информации приходящей от среды к оперативным подсистемам (верхний конец, передняя часть тела, левое полушарие мозга и правая сторона тела) направлены сверху вниз, спереди — назад и слева — направо для мозга (справа—налево для тела). Новый признак возникает на оперативном конце и, если он там не нужен, дрейфует в филогенезе к консервативному концу.
Например, для линейного (одна ось асимметрии) организма — гидры, ориентированного вдоль гравитационного поля, вектор асимметризации будет направлен вертикально снизу — вверх, то есть от подошвы ко рту, окруженному венчиком щупалец. Рот — это оперативный конец, где появляется новый признак. Если новый признак мозг или рецептор, он остается на оперативном конце. Все другие признаки в процессе филогенеза, должны дрейфовать к консервативной подсистеме. Чем древнее признак, тем он будет ближе к подошве. Поскольку у гидр были все три вида размножения: самое древнее, бесполое (почкованием), гермафродитное и, самое молодое, раздельнополое, то, почки должны быть внизу, яичники — выше, а семенники — ещё выше.
Асимметрия функций и парных органов Элементарная единица доминирования Доминантность — форма асимметрии. Доминирующее полушарие или орган лучше выполняют свои функции и поэтому более предпочтительны. Асимметрия непарных органов может быть только морфологической: по их локализации, форме или ориентации. У парных органов возможна ещё асимметрия размеров и функций. Если у органа не одна функция, то они могут иметь разное направление и величину доминирования. Например, человек может быть по одной функции (писать) сильно праворук, по другой (хватать) – слабо леворук, а по третьей – амбидекстр (симметричен). Поэтому элементарной единицей (носителем) асимметрии является функция (а не орган как обычно считается). Асимметрия органа —векторная сумма асимметрий разных его функций. Асимметрия организма такая же сумма асимметрий органов. Популяционная асимметрия это асимметрия численности, дисперсий и латерального диморфизма субпопуляций асимметричных организмов (скажем, левшей и правшей). Из четырёх уровней асимметрии: функция, орган, организм и популяция, в “чистом” виде доминантность только у функций, остальные – мозаики — некие усредненные характеристики, определяемые суммарно по числу, направлению и степени доминантности их функций.
Консервативно — оперативная специализация полушарий Применительно к мозгу самая древняя из 3-х его асимметрий — кора—подкорка, потом — лоб—затылок и самая молодая — латеральная. При этом подкорка, затылочные области и правое полушарие представляют консервативные подсистемы и функции, управляемые оперативным полушарием, должны быть эволюционно «моложе», чем функции, управляемые консервативным.
Фазы эволюции функций и доминирование полушарий Все существующие теории считают, что асимметрия мозга – это следствие того, что одни функции, находятся в левом полушарии, другие – в правом, то есть асимметрию создают разные функции. Однако известно, что есть функции, которые находятся и в левом, и в правом полушарии. Согласно новой концепции, асимметрия — следствие асинхронной эволюции, поэтому любая функция может находиться в любом полушарии в определенное время. При этом асимметрию создают не сами функции, а эволюционные фазы этих функций.
Доминирование полушарий определяется, в первую очередь, количеством информации – доминирует полушарие с большей информацией. На втором месте стоит совершенство исполнения.
«Возрастной принцип» специализации полушарий в филогенезе В стабильной фазе эволюции функция отсутствует в обоих полушариях (симметрия). Когда возникает необходимость в поиске функции, начинает доминировать левое полушарие (поисковое).
Новые функции сначала возникают у мужчин, а центры их управления — в левом полушарии. Через много поколений, пройдя там проверку и отбор, они переходят в левое полушарие женского пола. Переход от начальной билатеральности к левополушарности (асимметрия) представляет собой дислокационную фазу эволюции функции. В этой фазе доминирует левое полушарие, так как только оно имеет информацию о новорожденной функции.
Когда функция прошла проверку, информация о ней попадает через мозолистое тело в правое полушарие сначала у мужчин и позднее у женщин. Если в левом полушарии была одна версия функции и она попала в правое полушарие, оставаясь, также и в левом, то количества информации полушарий выравниваются, но доминантность транслоцирует в правое полушарие из-за его совершенства. Если же в левом полушарии было несколько версий функции, то они транслоцируют в правое полушарие, начиная с самых ранних версий. При этом количество информации может быть больше в левом полушарии, и медленное исполнение новой версии будет конкурировать с быстрым – старой версии. Когда количество информации и совершенство исполнения начинают превалировать у правого полушария, происходит транслокация доминирования, то есть левополушарный по данной функции мозг превращается в правополушарный. Это фаза транслокации функции.
Если функция позднее утрачивается (сначала у мужчин и позднее у женщин), её центр удаляется сначала из левого полушария, а затем из правого, и асимметрия исчезает. Это релокационная фаза эволюции функции. В этой фазе доминирует правое полушарие, так как оно ещё имеет информацию о функции.
Когда функция окончательно утрачена, левое полушарие начинает доминировать снова (стабильная фаза).
Переходы функций между полушариями в онтогенезе