为什么生物都是大体上对称的，有没有不对称的生物？
为什么生物大体上是对称的？
核心原因在于，对称性为生物体在与环境互动时提供了巨大的优势，尤其是在需要定向运动和有效感知方面。
1. 运动的效率与方向性：
定向运动： 想象一下一个不对称的生物试图在水中游泳或在陆地上行走。它的运动可能会显得笨拙、不稳定，甚至难以控制方向。两侧对称的身体，尤其是头部集中了感觉器官和主要的运动器官（如鳍、腿），使得生物能够高效地向前推进，并且能够根据外部刺激（如食物、捕食者）精确地调整前进的方向。
省力： 对称的身体结构意味着肌肉、骨骼和其他运动部件可以以一种平衡的方式协同工作。这减少了能量的浪费，使得生物能够更有效地利用能量来移动、捕食或逃避。
稳定性： 对称的身体分布使得重心更居中，从而在运动时提供更好的稳定性，降低了摔倒或翻覆的风险。
2. 感官的集中与效率：
感知环境： 大多数动物需要感知周围的环境来寻找食物、躲避捕食者、寻找配偶等。将主要的感官器官（如眼睛、鼻子、耳朵）集中在身体的前端（头部）形成一个“感觉集束”，这是非常高效的。两侧对称意味着这些感觉器官可以成对出现，提供立体视觉、双耳听觉等，极大地增强了对距离、方向和深度的感知能力。
“前向性”的优势： 随着生物体向前移动，其前方的感官器官首先接触到环境中的信息。这种“前向性”的感官布局，伴随着头部和大脑的集中，允许生物体在遇到障碍或机遇时能够提前做出反应，而不是被动地等待信息从身体的各个部位传来。
3. 身体结构的优化与内部器官的配置：
内部器官的排布： 在两侧对称的身体内，重要的内部器官（如消化系统、循环系统、呼吸系统）也往往以一种高效且节省空间的方式进行排布。这种排布往往也体现出一定的左右对称性，例如心脏通常位于身体的中央偏左，肝脏位于腹腔的右侧，肺部左右对称等等。这种优化有助于这些器官高效地协同工作，维持生物体的生命活动。
减少冗余： 对称结构通常意味着更少的基因编码和发育过程，这在一定程度上是资源节约的。
4. 演化上的“捷径”：
胚胎发育： 在胚胎发育早期，许多动物经历了一个对称形成的过程。两侧对称的胚胎更容易通过分裂和分化形成有序的结构。一旦建立了对称的模式，这种模式往往会被延续下去。
适应性： 随着时间的推移，那些更有效率、更适应环境的对称性生物体更有可能生存下来并将它们的基因传递下去，而那些不对称的（或不对称得过分的）个体可能因为行动迟缓、感知迟钝而在生存竞争中处于劣势。
有没有不对称的生物？
当然有！虽然两侧对称是动物界中最普遍的模式，但自然界从来不缺乏例外，这些不对称的生物往往发展出了独特的生存策略来适应它们的生活方式。
1. 单侧对称（特化的不对称）：
比目鱼类（如鲽鱼、鳎鱼）： 这是最典型的例子。它们一生下来时，两侧是不对称的。随着成长，它们的眼睛会“迁移”到身体的一侧（通常是上面那一侧），以便在海底平躺时能够双眼朝上，观察周围环境。它们的身体也变得扁平，适应了底栖生活。这种不对称是高度特化的，是为了适应特定的生活环境而演化出来的。
寄生虫： 许多寄生虫，如某些吸虫和绦虫，它们的身体结构也可能出现不对称，以更好地附着在宿主身上或在宿主体内移动。
海星： 海星通常被描述为具有辐射对称性（通常是五角星形），而不是两侧对称。然而，仔细观察，即使是辐射对称的海星，其内部器官的分布也常常表现出一定程度的不对称性，这是它们在生活过程中为了适应特定的捕食或移动方式而产生的。
2. 功能性的不对称：
螃蟹和虾： 许多甲壳类动物，尤其是雄性螃蟹，会有一个“螯肢”（蟹钳）比另一个大得多。大的蟹钳可能用于吸引配偶、展示力量或进行搏斗，而小的蟹钳则用于更精细的操作，如进食。这种不对称是为了完成不同的功能而演化出来的，是一种功能性的不对称。
蜗牛和一些软体动物： 蜗牛的壳和身体内部器官的旋转通常是单侧的，导致身体呈现出螺旋状的不对称。这种螺旋结构可能是为了更有效地利用空间，或者在运动时提供一定的优势。
人类： 别忘了我们自己！虽然我们大体上是两侧对称的，但细微的不对称无处不在。例如，我们的大脑左右半球在某些功能上存在侧化（如语言能力常在左脑），心脏略偏左，惯用手（右手或左手）也是一种功能性的不对称。这些细微的不对称对我们的功能并没有构成负面影响，反而可能带来了某些优势。
总结：
生物大体上的对称性，尤其是两侧对称，是演化选择的产物。它为生物体在运动、感知和与环境互动方面提供了显著的优势，使其能够更高效、更稳定地生存和繁衍。然而，自然界的设计是灵活多样的，当特定的生活方式或环境压力出现时，不对称性也能够作为一种适应策略出现，催生出各种形态奇特、生存方式独特的生物。因此，对称性是一种普遍的趋势，但并非绝对的法则，而是在演化的舞台上，对称与不对称共同谱写着生命的多彩篇章。
网友意见
先问是不是。所有的已知生物都有不对称的特征，人们说某些动物“左右对称”“辐射对称”，是因为人们对生物这样混乱的东西“形态看起来有对称性”的要求很低。
例如人，心脏、肝脏的位置都不在身体正中线上，左右肺不一样大，肠子更别提了，而且人脸就是左右不对称的。
- 你可以任取一张人脸正面照片，沿着中线分成两份、各自复制粘贴翻转一份再对起来变成两张脸，这两张脸的差异通常大到你一望即知的程度。
- 你也可以比较一下双手的指纹、掌纹和解剖学结构。
- 人的左右大脑半球的结构和功能都不对称。
“身体左右的外形看起来有点对称”的演化意义很容易找：
- 单细胞生物的最简单形态是在表面张力和外界压力作用下形成的“接近球状”，细胞分裂过程中会变成基本对称的 2 个或更多个——这是形成更复杂的结构的基础。
- 现存多细胞生物的祖先长期生活在海中。在水里游动或悬浮的时候，如果你的身体左侧与右侧受力明显不一样，你会很容易倾斜，在试图直线前进、垂直升降时会花费额外的力气调整姿态。
- 在胚胎发育过程中，细胞拿出来指导一侧结构特征的遗传信息可以用于另一侧，“让两侧的外形基本相同来控制受力的不一致”需要的遗传信息会少于“在形状不对称的同时配平质量和阻力”。
- 不直接影响阻力的内脏可以在不影响质量配平的情况下随便一点。
- 细胞本身当然不知道这些，但“配成特定状态的个体产生了更多可育后代”就可以将其相关基因与其表达方式传播开。
与此同时，左右不对称经常带来优势，例如许多猫头鹰的两只耳朵位置不对称、大小不一样，可以提高声音定位的精度。慈鲷等多种鱼类的嘴和下颚形态是左右不对称的，可以将猎物的鳞片朝一侧剥掉。许多比目鱼的眼睛随着身体发育而倾向一侧，以便侧身游泳、侧躺在水底伪装。
许多软体动物的壳、哺乳类体表的毛发、植物的茎叶呈现螺旋的趋势，那也是找不出对称轴的。一些退化了壳的软体动物，例如蛞蝓，呼吸系统的气门的位置不对称。
看赵泠他们都在探讨是否对称的问题，我这里说说为什么会进化出对称。
虽然进化属于生物学范畴，但造成普遍对称趋势的却是物理现象。
先说动物。
自动物起源开始，就是生活在海洋里。所以它们每移动一步，就受到阻力和粘性力的影响。
不过，海绵一年也就移动几厘米，所以受力几乎可以忽略不计。因而，它们从宏观上的大结构来说，没有形成长得对称的动力。
但是，海绵生活在水里，海水动荡，对它们的影响也不能忽略不计。
所以，它们在一些局部上，尽量减少水冲击力的影响。于是长成了球状或者圆柱状的结构。
那为什么会长成球状或者柱状结构呢？
根据阻力公式：
- C为水的阻力系数；ρ为空气密度；S为迎风面积；V为水流速度。
当水的密度ρ和海绵结构的横截面S，以及水流速度相对固定时，阻力系数越低，那么受到的阻力也就越低，越有利于生存。
那什么样的阻力系数最低呢？
虽然不同的形状和状态影响阻力系数的计算，但对于形状相对固定的物体来说，它的阻力系数和夹角是正比关系的。
理论来说，海绵某一方向的夹角足够小，那么受到的阻力也就最小。
例如，旗鱼通过长长的“鼻尖”，来降低在水中的阻力。
那为什么海绵没有长得尖尖的呢？
主要原因在于水的流动是不固定的，来自四面八方。
就说像旗鱼这样，虽然前方受到的阻力是小了，但一个湍流从侧面而来，直接就被掀翻了。
所以就必须有一个形状，把四面八方阻力的上限降到最低。
在不考虑粘度的情况下，垂直平面的阻力系数是1，柱状（弧面）是0.5。
也就是说柱状或者球状，在应对四面八方来的水流时，可以降低一半的阻力，这是一个很大的优势。这同样是树干进化成柱状的根本原因。
随着生物的进化，动物有了更多的运动需求，出现了刺胞动物（水母等等）。
一开始进化出来的刺胞动物会是一些体型很小的动物，它们不仅受到水阻力的影响，也会受到粘度的影响。
根据牛顿粘性定律，粘性力
η为动力粘度系数，A为接触面积，括号中间的是速度梯度。
从公式来看，在相同的温度，以及水流环境下，水的动力粘度系数和流速梯度都相对固定。
粘性力与接触面积A成正比，而对于形状不变的物体来说，物体的表面积又和接触面积成正比，与物体尺度的平方成正比。而物体的质量（惯性）与物体尺度的三次方成正比。
所以，对于尺度越小的物体来说，会受到粘性力的明显影响。
1883年，英国物理学家雷诺观察到了这一现象，首先总结出它们的关系：
Re便是雷诺数，与流体密度ρ、流速v，以及物体的特征长度L（尺度大小）成正比，而与粘度μ成反比。
所以，在外界条件限定的情况下，雷诺数和尺度反比。
当雷诺数足够小时，粘性力的影响会大于惯性，严重影响生物的自主运动。而当雷诺数足够大时，惯性的影响会明显强过粘性力，生物自主运动的受到的影响就会较低。
所以我们也能观察到这样的现象，对于足够大的生物掉落在水中，没有明显的粘滞感。而对于蠓这样的小型动物来说，掉落水中就会有明显的粘滞感。
所以，一开始进化出来的小型刺胞动物，运动能力相当有限。
头部也只能往圆面的方向发展，来降低阻力。
头部形成了圆面，运动受力要均衡，自然也就形成了辐射对称，只能以涌动的方式进行运动。
后来，有一批水母的浮浪幼虫逐渐进化成了另外一种生物——扁形虫（浮浪幼虫起源说）。由于扁形虫干细胞比例高，再生能力强，100多年来，经常被人类切着玩。
例如涡虫，经常被碎尸万段，然后观察它们化整为零的表演。
那么，扁形虫这样扁扁的形状，是怎么进化出来的。
主要原因在于，它们起源的时候，是海洋底栖的。
在海洋底部的时候，你圆滚滚的状态，自然不利于运动的。反而变成扁形的，贴于海底，更有利于降低水的阻力。
一开始的扁形虫并不需要多大的运动需求，且随着生物提醒的增大，粘性力的影响也就越来越低了。后来的大体型生物，在进化的过程中，更多的受到阻力的影响。
正是因为这样的因素，所以底栖的海星和比目鱼都是扁形的。
但刺胞动物的浮浪幼虫，本身属于偏柱状的形态。
所以，随着底栖扁化之后，自然而然也就成了两侧对称的生物。
也差不多从扁形虫开始，动物逐渐分化成了后口和原口两大类。我们知道，生物进化其实就是一个模板再套一个模板的过程，已经写好的“代码”无法再抹除（当然，可以通过变成内含子来隐藏，但一些基本的框架已经无法改变）。
所以后来的原口和后口动物，自然就只能是以两侧对称为主了。
至于海星这样的棘皮动物来说，先天都是两侧对称，它们的辐射对称是次生出来的。
但为什么只有海星次生出辐射对称，在其它动物之中没有流行呢？
其实这主要和海星复杂的生活史有关。早期的生物，为了适应海洋环境，从进化出了比较复杂的生活史。例如，海鞘为首的尾索动物，甚至成年体还退化了“大脑”，直接营固着生活。
乃至于它们的形态，也带着那么一点的辐射状：
海胆甚至还长得给个球样。
决定这一切的，又得回归到物理上来。
无论这些动物怎样千姿百态，它们之所以长得这样的与众生不同，有一个很大的特点，就是成年体速度很慢，甚至直接营固着生活。它们自然需要根据环境的不同，变化自己的形态，以在保证生活所需的状态下，尽量的降低水流的影响。
而对于越有速度需求的生物，形态则更加的往流线型的方向发展。
寒武纪爆发时，节肢动物出现，但节肢动物很依赖几丁质外壳，它们的运动速度相对来说，也并不是很快，而且不少也是底栖生物。
所以整体形态，依旧是扁状的。
但同时期进化出来的脊索动物就不一样了，它们在节肢动物的早期制霸下，必须快速逃跑，所以进化出了发达的肌肉和流线型的体态。
所以，进化成今天鱼类这样扁形的形态，才是最有利生存的。
这样既能降低阻力面积，又能方便肌肉源源不断地提供进行的动力。甚至进化出了各种鱼鳍，方面驱动和协调。
先前已经说了，生物在后天的进化过程中，无论生理功能随着环境再怎么变化，也离不开祖辈的遗传模板。
所以，后来进化出来的哺乳动物，在陆地上哪怕进化出了厚实的身板，对于那些重返海洋的哺乳动物来说，在没有遇到特殊生境压力的情况下，它们也无法再变成鱼的体态。
它们主要改造身体的流线型结构，但厚实的身板依旧和一半鱼类有着极大的差别。
当然，对于大体型的鱼类来说（例如鲨鱼），只要不是底栖的，都会有更大的演化动力往厚实的体型发展，毕竟体型足够大之后，过扁的竖状的体型，会受到阻力的过大影响，不利于生存。
但无论怎么发展，都不会怎么失去对称性。过于不对称，代表着左右两边受力不均匀，会大大影响生存能力。尤其是对于飞行的鸟和昆虫来说。
最后简单说说植物。
由于植物，几乎完全不动，所以它们的形态，更是受到环境的影响。
例如，风决定了树干的圆柱状，对光的竞争，决定了叶片的两侧对称。繁殖需求，决定了花朵的对称性。
但是，植物的宏观形态，通常不存在什么对称性。
总的来说，生物大体上都是对称的，主要原因在于，受到生物力学长达数亿年的影响。
根据对不同环境的不同适应，它们的对称，自然也有各种各样的差异。
更何况，绝对的对称，只存在于数学之中。
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