МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

по подготовке к кандидатскому экзамену по
ИСТОРИИ И ФИЛОСОФИИ НАУКИ

 

 

 

 

ИСТОРИЯ БИОЛОГИИ

Выпуск 1

 

 

 

 

История биологии с древнейших времен до наших дней излагается в широком социально-культурном контексте. Показаны основные пути становления и развития биологии как целостной системы знаний, истоки современных представлений о живом, формирование фундаментальных идей, концепций и теорий, а также методов исследований и приборов. Для аспирантов и соискателей биологических специальностей, готовящихся к сдаче кандидатских экзаменов.

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Современная биология представляет собой совокупность многих дисциплин, изучающих строение и функции организмов, видов и экосистем, их распространение, происхождение и эволюцию, разнообразные связи между ними и окружающей средой. В свою очередь, история биологии, которой посвящено предлагаемое учебное пособие для подготовки к кандидатскому экзамену, занимается формами, методами и содержанием научной деятельности, направленной на приобретение знаний о биологических системах и протекающих в них процессах. Пособие призвано дать начинающему исследователю целостное представление о развитии биологии как отрасли знания с первых этапов развития человечества до новейших открытий третьего тысячелетия.

Основное внимание авторы уделили истории биологических идей и концепций, создаваемых и разрабатываемых специально подготовленными людьми в конкретных социально-культурных условиях в рамках специальных дисциплин и институтов с использованием определенных методов, приборов и инструментов. Как междисциплинарная наука, история биологии изучает когнитивные, в том числе и философско-методологические, а также институциональные, инструментальные, социально-культурные, идеолого-политические и психологические факторы развития биологического знания. Такой подход позволяет лучше понять развитие сложного процесса познания живого и рассмотреть современные теории как определенный этап противоречивой интеллектуальной истории. В ней решение одной проблемы ставит десятки других, побуждая к новым дерзаниям в поисках ответа на извечный вопрос о сущности жизни.

История биология—это реконструкция интеллектуальных исканий и заблуждений, столкновений, дискуссий и борьбы различных идей и мнений, взаимодействия целых научных школ и сообществ. В конечном счете эти искания привели к выработке современных норм и ценностей биологического познания. В ходе этой реконструкции становится понятно, как легко ошибиться в процессе познания жизни и как трудно давался каждый шаг вперед. Изучение истории биологии способствует выработке интеллектуальной честности, независимости от авторитарных принуждений, стремлению проверять даже общепринятые постулаты и догмы. В то же время история демонстрирует преемственность биологического познания, обусловленность каждого открытия трудом многих предшествующих поколений с их достижениями и разочарованиями, находками и неудачами, открытиями и ошибками.

История биологии дает возможность биологу взглянуть на свою специальность как на интереснейший раздел человеческой культуры, узнать о людях, посвятивших себя поиску ответов на самые сложные вопросы живой природы и вырвавших у нее сокровенные тайны, обеспечив тем самым прогресс в самых насущных областях человеческой практики: в медицине, в сельском хозяйстве, природопользовании, наконец, в создании биотехнологий – основы современной цивилизации и промышленности. Исторический процесс возникновения, развития и смен теорий, контролируемых экспериментом, критикой и общественной практикой никогда не протекал равномерно, путем простой аккумуляции проверенных знаний. Истина в биологии не рождалась сразу в готовом виде подобно Афине из головы Зевса. Вопросы о природе наследственности и передаче признаков в поколениях, о субстрате жизненных процессов, о соотношении души и тела, мозга и сознания, о происхождении жизни и многие, многие другие были заданы человечеством тысячелетия назад. Биолог, как и любой другой ученый, стремится найти истину, но в то же время ему, как никакому другому исследователю, в силу огромной сложности живых систем приходится постоянно помнить о ее относительности, он никогда не должен верить, что истина уже найдена раз и навсегда.

История биологии - это не паноптикум отживших концепций. Многие из идей прошлого продолжают существовать в современных дискуссиях и представлениях, поднимая вновь и вновь извечные, по терминологии Дж. Холтона, темы о витализме и механицизме, целостности и корпускулярности живых систем и процессов жизнедеятельности, градуализме и сальтационизме, униформизме и катастрофизме, преформизме и эпигенезе, номогенезе и стахигенезе, порядке и хаосе. Эти диады и триады нашего сознания, сложившиеся еще в период доминирования мифологии, уже в течение многих тысячелетий стимулируют познавательную деятельность, окрашенную верой в возможность проникнуть в самые сокровенные тайны природы. История биологии призвана показать, как сложно выбрать из альтернативных концепций наиболее перспективную, и сколь неожиданной может оказаться истина, которая всегда будет сохранять элемент гипотетичности.

Как профессиональная отрасль знания история биологии зародилась в конце XIX в., отделившись от специальных отраслей биологии и заняв свое место в ряде междисплинарных наук исторического и естественнонаучного профиля. Первоначально в ее цели входило сугубо фактологическое описание и накопление знаний о живой природе. Решались задачи хронологической систематизации, каталогизации наиболее важных открытий, изучения наследия корифеев, воздания должного их заслугам и заблуждениям, поиска предшественников, доказательства непрерывности и поступательности познания. Вторая программа, зародившаяся в первой половине XX в., была призвана описать механизм развития идей, реконструировать интеллектуальные традиции, темы и проблемы, вскрыть обновление конкретных теорий в ходе полемики с альтернативными подходами и идеями. Третья программа, сформировавшаяся во второй половине XX в., предусматривала реконструкцию социально-культурного контекста деятельности ученых, традиций и методов их исследовательских практик в рамках научных сообществ разных эпох и культур с учетом социально-психологической мотивации их деятельности. И хотя вначале эти программы рассматривались как альтернативные, в настоящее время зреет убеждение, что они взаимно дополняют друг друга, удерживая от крайностей презентизма (модернизации прошлых концепций) и антикваризма (абсолютизации их уникальности).

К сожалению, подавляющее большинство работ по истории биологии, вышедших на русском языке, базировалось на какой-либо одной из этих программ. Единственное фундаментальное исследование в этой области, подготовленное при сотрудничестве историков науки и крупнейших советских специалистов в соответствующих биологических дисциплинах, выполнено более 30 лет тому назад. Оно готовилось в социально-политических условиях, исчезнувших полтора десятилетия тому назад, было пронизано духом и идеями этого времени и строилось на методологии диалектического материализма. В этом презентистском исследовании ученые прошлых эпох изображались так, как будто бы они действовали в рамках сегодняшней биологии и пользовались современной терминологией. Однако с тех пор произошли коренные изменения в методологии и практике историко-научных исследований, появились принципиально новые подходы, которые авторы старались учитывать при написании данного пособия.

Крупные изменения произошли и в самой биологии, о чем свидетельствуют десятки новых Нобелевских премий, присужденных за работы по генетике, эмбриологии, биологии клетки, физиологии, иммунологии, этологии, за изучение гуморальной и нервной регуляции, висцеральных и сенсорных функций. Созданы принципиально новые приборы и методы (томографы, голографы, лазеры, сканирующие и туннельные микроскопы, нейтронная спектроскопия, нейтронная дифракция), коренным образом изменившие познавательные возможности в области биологии. Произошли коренные изменения в познании фундаментальных проблем биологии. Пришло новое понимание наших взаимоотношений с окружающей средой. Все это авторы старались отразить в учебном пособии. Современная биология, с позиций которой вольно или невольно всегда оцениваются прошлые концепции, - это наука третьего тысячелетия. О состоянии биологии сегодня судят по методам, идеям, концепциям и институтам начала XXI века, а не 70-х гг. XX в. Чтобы дать будущему ученому знания о развитии биологии с древнейших времен и до наших дней, необходимо довести изложение до настоящего времени, очертив круг актуальных проблем. В противном случае новый предмет будет казаться большинству биологов столь же ненужным для основной специальности, как и когда-то экзамены по философии.

Трудности подготовки учебного пособия, соответствующего современному состоянию самой биологии, ее истории, связаны с рядом объективных обстоятельств. Даже с учетом многочисленных работ, опубликованных за рубежом, история биологии изучена крайне неравномерно. Об одних периодах и ученых написаны десятки монографий и сотни, если не тысячи, статей, о Других - в лучшем случае отдельные работы. Задача же учебного пособия заключается в том, чтобы на основе выполненных историко-критических и философско-методологических работ дать цельную картину возникновения и последующей эволюции биологии, сведя к минимуму различия оценок и суждении, свойственных историко-научным работам, написанным в разных социально-культурных условиях, а значит, с разных позиций и в рамках различных историко-научных программ.

Не менее важной является задача снять различия, касающиеся профессиональных предпочтений самих биологов и историков науки. Чтобы свести к минимуму субъективность подходов и оценок, в рамках авторского коллектива были объединены представители различных областей биологии, наиболее интенсивно развивавшихся в последние десятилетия, и профессиональные историки науки. При этом авторы опирались на мировой опыт последних десятилетий, однозначно свидетельствующий о том, что написание книги по истории всей биологии под силу только коллективу исследователей. Большинство авторов данного пособия имеет многолетний опыт преподавания в вузах Санкт-Петербурга как общих курсов по истории и методологии естествознания, так и биологии в целом или ее отдельных дисциплин. Различия в подготовке, исследовательской практике и преподавательской деятельности, естественно, породили стилевое и методологическое многообразие, которое мы стремились свести к минимуму в ходе составления программы, взаимных консультаций при написании и редактировании текстов.

Главная трудность, с которой столкнулись авторы, заключалась в выборе тем и дисциплин, иллюстрирующих наиболее характерные тенденции в развитии биологии. Оказалось, что невозможно составить исчерпывающий перечень даже наиболее важных событий в ее истории. Отобранные факты, события, концепции и люди отражают лишь ключевые вехи, этапы и достижения, рассказывая, вместе с тем, об ошибочных гипотезах и нерешенных проблемах. Авторы старались избегать простого перечисления фамилий, дат и названий трудов, которые зачастую ничего не говорят читателю, и стремились раскрыть содержание того или иного события в истории биологии, чтобы ввести будущего биолога в лабораторию научного поиска предшественников. Из истории почти двухсот современных биологических дисциплин мы выбрали эпизоды, которые, на наш взгляд, наиболее характерны для каждого исторического этапа в развитии биологического знания как целостной системы, сохраняя по возможности дух и менталитет прошлых эпох. Для изложения развития биологии в последние два столетия выбраны наиболее крупные проблемы, решаемые в рамках каждого из основных уровней организации жизни (молекулярно-генетического, клеточного, организменного, популяционно-видового и экосистемного). Мы полагаем, что такой подход позволяет наиболее эффективно отразить целостность биологического знания, вскрыть особенности постановки и решения проблем в ведущих отраслях современной биологии, смену в них научно-исследовательских программ и парадигм. Особое внимание уделялось работам, получившим широкое международное признание и удостоенных Нобелевских премий.

Принципиальные сложности другого порядка возникали при обращении к более отдаленным событиям. В силу изменения самой науки нелегко изложить труды, написанные в прошлом с использованием понятий и терминов, которые исчезли, преобразовались в другие или же в рамках современных концепций получили иное значение. Смещение в значении терминов тем больше, чем дальше по времени от современности отстоит их введение и использование. Не всегда в кратком изложении оказалось возможным объяснить

эту разницу, иногда приходилось идти на модернизацию, используя современные понятия при описании работ, написанных в добиологический период развития науки. В противном случае читатель просто не смог бы понять, о чем идет речь.

Далеко не всегда можно было точно установить, кто и когда открыл те или иные явления и факты, как они изучались, кто выдвинул, а кто окончательно опроверг или подтвердил те или иные гипотезы и теории, кто и какие идеи и гипотезы предлагал впервые, почему одни из них были приняты, а другие отвергнуты. Успехи в познании живого почти всегда зависели от деятельности многих малоизвестных и забытых исследователей. Научные открытия чаще всего были результатами длительного труда нескольких поколений ученых. Современная биология базируется на массиве информации о животных и растениях, добытых еще в доисторический период развития человечества безымянными «натуралистами» в практике первобытнообщинных и традиционных культур.

Развитие биологии - процесс многоступенчатый, а споры о приоритете, особенно характерные для работ периода борьбы с космополитизмом, чаще всего бессмысленны. Проследить сложный путь того или иного открытия с момента постановки проблемы до ее решения оказалось невозможно из-за небольшого объема учебного пособия.

Аналогичная ситуация сложилась и с изучением социально-культурных детерминант в развитии биологии. Зависимость биологии от запросов практической жизни нередко скрывается за цепью опосредованных связей и взаимодействий. Таковы, например, взаимосвязи, порожденные становлением научных учреждений, разделением медицины и биологии в первой половине XIX в. Между наукой, в том числе и биологией, и остальными областями человеческого познания существует множество взаимоотношений и переходов, затрудняющих проведение точных границ. Биология никогда не существовала автономно, без многочисленных взаимодействий с другими формами культуры, прежде всего религией, философией и этикой, вне исторически обусловленных систем ценностей и практик. Менялось не только содержание и форма биологического знания, но и его влияние на общество, а также воздействие общества на биологию. Как и всякая другая наука, биология представляет собой специфическую форму практики и общественного института, функционирующих в определенном социально-культурном контексте.

Как часть естествознания биология связана со структурой всего общества. Это имеет значение не только для современной биологии с множеством исследовательских институтов, кафедр, лабораторий, обществ и специализированных журналов во всем мире, но и справедливо относительно более отдаленных времен. Так, хранителями биологического знания на ранних этапах человеческой культуры были шаманы, затем их сменили врачи и жрецы в традиционных обществах. Без александрийского Мусейона было бы невозможно развитие биологического знания в период эллинизма. В эпоху Возрождения представители светской и церковной элиты содействовали объединению ученых в научные академии и, тем самым, становлению экспериментального метода. Организация биологических исследований, их экспериментальная база прямо зависят от других общественных институтов, которые предоставляли науке материальное обеспечение и, таким образом, создавали базу для дальнейшего развития. В свою очередь общество и отдельные социальные группы ждали от них конкретных результатов в области здравоохранения, сельского хозяйства, природопользования ресурсов, а иногда и при решении геополитических задач. Это особенно сильно проявилось в нацистской Германии и Советской России. В определении широкомасштабных задач биологии неизменно участвует общество в целом (через властные структуры), а также отдельные группы, выступающие в качестве социальных заказчиков.

Во второй половине XX в. история науки, в том числе история биологии, пережила бум, сопровождавшийся экспоненциальным ростом профессиональной активности, числа журналов и обществ, конференций и семинаров, словарей, энциклопедий, справочников, специализированных кафедр и институтов, профессоров, студентов и аспирантов. Он завершился глубокими изменениями, сравнимыми с преобразованиями в самой науке. Их суть состояла в переходе от «истории идей» и индивидуальной научной деятельности «великих ученых» к рассмотрению проблем социального, политического, экономического, культурного и идеологического контекста, в котором действовали и отдельные ученые, и научные коллективы. Под влиянием концепций и методик, заимствованных из социологии, демографии, антропологии, психологии и некоторых других наук, сформировалась социальная история науки, в которой основное внимание стали уделять таким факторам развития науки как экономика, политика, различного рода социальным отношениям и институтам. Конечно, ученые всегда дети своей эпохи, они никогда не действовали в «башне из слоновой кости», огражденные от доминировавших в обществе мотиваций, ценностей, пристрастий и предрассудков. Однако радикальные сторонники социальной истории науки игнорируют специфику науки как особой сферы и формы человеческой деятельности, связанной с попытками построить объективную, а не субъективную картину природы, понять и объяснить ее явления. Как не может быть литературоведения без анализа самих произведений, так и все попытки изучать биологию без анализа ее фактов, концепций, методов и инструментария являются, с нашей точки зрения, занятиями бессмысленными и даже вредными, порождая у некоторых гуманитариев иллюзию того, что можно заниматься историко-научными исследованиями без специальной подготовки в области биологии и истории.

В то же время увлечение социальной историей науки в нашей стране имеет вполне объективные причины, связанные с доминированием исследований по когнитивной истории, выполненных с позиций диалектического материализма. В советской истории науки тотальной критике подвергались почти все современные школы историографии и методологии науки от А. Койре до Б. Латура. Их обвиняли в отрицании, недооценке или недопонимании того, что политические и идеологические факторы, культурно-исторические традиции, интеллектуальный климат эпохи при всей их важности являются

производными от материальных условий жизни общества и развития общественного производства. Переходя к изложению результатов собственных исторических изысканий, критики, однако, забывали об общественном производстве и представляли историю науки в виде имманентного развития знания. Это развитие как бы наглядно иллюстрировало действие диалектико-материалистического закона перехода количественных изменений в качественные в форме скачков или революций в науке.

Частичное терминологическое совпадение облегчало принятие и широкое использование концепции парадигмы (т.е. новой системы взглядов в определенной области научного знания) американского историка науки Т. Куна, представленной в его книге 1962 г. «Структура научной революции». По Куну, плавные периоды развития науки сменяются краткими эпохами ее революционных преобразований, завершающихся формированием и утверждением новой парадигмы. Концепция Куна противопоставлялась кумулятивному развитию науки - последовательному, чисто количественному прибавлению новых фактов к уже известным.

В советской историографии подобная схема доминировала с некоторыми терминологическими модификациями и дополнительной идеологическо-воспитательной нагрузкой. Революции в науке трактовались как периоды крутой ломки старых, изживших представлений, когда возникает потребность в концепциях, более адекватно отражающих уровень познания природы. Основой механизма научной революции выступало противоречие между открываемыми новыми фактами и старой теорией. По мере накопления таких противоречий и достижения ими «критической» массы происходил революционный скачок: выдвижение и утверждение новой теории. Причем, как правило, скачок связан был с открытием новых методов исследования.

Понятие «парадигма» Кун использовал для изучения исторической динамики научного знания в трактовке научной рациональности, радикально отличавшейся от логико-позитивистских и «критико-рационалистических». Кун выступил критиком индуктивистских и кумулятивистских моделей при реконструкции истории науки. Наука в его представлении - не постепенное накопление истин, обретаемых в чистом опыте, не зависящем от теоретических предпосылок и гипотез. Ее главное отличие от прочих сфер духовной и интеллектуальной деятельности в том, что только в ней существуют радикальные процедуры проверки опытных суждений, хотя сама рациональность этих процедур не подвергается сомнению. Рациональность науки, по Куну, зависела от «эзотерического» круга лидеров, авторитетов, экспертов, которые навязывают свое понимание рационального остальным участникам научного сообщества через системы обучения и профессиональной подготовки. Соответственно, целью ученого оказывается не истина (этот термин при описании научной деятельности оказывается излишним в концепции Куна), а решение концептуальных или инструментальных проблем. Основания наиболее важных решений, например, связанных с выбором фундаментальной научной теории, принимаемых учеными, в первую очередь следует искать в социологических и психологических обстоятельствах их деятельности. Парадигмы как образцы постановок и решения научных проблем задают свою собственную логику, и у разных парадигм могут быть даже разные логики.

Образ науки, созданный Куном, означал отход от классического понимания рациональности и был попыткой поместить ее в ряд человеческих пристрастий и особенностей конкретных культурных эпох. Она наполнялась прагматическим смыслом: ученый доказывал свою рациональность не ссылками на разум и истину, а успехами в решение конкретных научных задач. Каждое научное сообщество само судит о своей рациональности. Позиция Куна неоднократно подвергалась критике за «иррационализм» и «релятивизм», но критика велась, в основном, с позиций классического рационализма.

Одновременно появились другие принципиально новые подходы к истории науки. В рамках структурализма М. Фуко в концепции «археологии знания» (1966) предложил понятие «эпистема». По Фуко, вся история европейской культуры от Возрождения до наших дней, отразившаяся в лингвистических, экономических и естественнонаучных дисциплинах, рассматривалась как смена трех эпистем - ренессансной, классической и современной. Эпистема означала культурно-познавательную априори, задающую формы культуры и знания в определенной исторической эпохе. Ее основу составляют скрытые структуры, определявшие способ упорядочивания «вещей» в «словах» и обнаруживаемые в системе синхронистических изоморфизов культурных феноменов. Выдвигая понятие эпистемы, Фуко, как и Кун, стремился преодолеть традиционную концепцию истории идей, строящуюся в соответствии с современной дисциплинарной дифференциацией наук и опирающуюся на понятия классической рациональности и объективности знания.

Смена эпистем, по Фуко, выглядит следующим образом. В эпоху Возрождения в основе познания лежала категория сходства или подобия между миром вещей и миром слов. В классическую эпоху с XVII до начала XIX вв. упорядочивание представлений о мире вещей в словах осуществлялось с помощью категорий тождества и различия. Поэтому характерным для нее познавательным средством выступает таблица. В современную эпоху освоение мира осуществляется методами интерпретации и формализации, призванными отразить динамичность живых систем, экономики и самого языка. Позже Фуко трактовал «эпистему» не как некую культурную трансценденталию, задающую способ упорядочивания мира, а как подвижную сеть отношений на уровне дискурса, которая вводит определенные ограничения на исторические разновидности познавательных практик (1969).

Как у Куна, так и у Фуко оставались необъясненными связи между сменяющимися парадигмами и эпистемами, а также причины их доминирования в те или иные эпохи. Выбор парадигмы научным сообществом выглядел немотивированным. Стремление преодолеть недостатки работ Т. Куна и М. Фуко, а также релятивизм Я. Куйана и эпистемологический анархизм Ф. Фейерабенда, было характерно для концепций научно-исследовательских программ И. Лакатоса, «неявного знаний» М. Полани, «тематического анализа» Дж. Холтона, эволюционной эпистемологии С. Тулмина и многих других историко-научных методологий, предложенных за последние десятилетия.

По Лакатосу, развитие науки невозможно втиснуть в прокрустово ложе индуктивизма, так как оно представляет собой соперничество научных школ и направлений, победа в котором обеспечивается не накоплением фактов и подтверждением выдвинутых гипотез, а эвристическим потенциалом научно-исследовательских программ, их способностью обеспечить прирост нового эмпирического знания, доступного экспериментальной проверке. Время существования таких программ, по Лакатосу, иногда исчисляется столетиями, а иногда и тысячелетиями, и их реализация идет нередко в рамках нескольких отраслей естествознания. Их примерами в биологии являются научно-исследовательские программы Ч. Дарвина, Л. Пастера, Г. Менделя, С. С. Четвериков и многих других.

Определенным сходством с идеями Фуко обладал семантический анализ истории науки, основателем которого считается Дж. Холтон. По его мнению, было неправомерно ограничиваться анализом только двух типов высказываний: эмпирических и аналитических (логико-математических), как это было свойственно логическому неопозитивизму. Оба типа высказываний случайны в виду значительной свободы в выборе понятий, гипотез, логико-математических средств выражения того или иного закона. Сам выбор, по Холтону, регулируется некими темами, состоящими из основополагающих предположений, понятий, терминов, методологических суждений и решений. Творческое воображение ученого в решающий момент выбора методологии исследования определяется его личной, часто неявной даже для него самого, приверженностью к определенным темам, число которых невелико и которые объединены в некие устойчивые структуры, состоящие из альтернативных элементов типа атомизм-непрерывность, простота-сложность, анализ-синтез, неизменность-эволюция-катастрофизм.

Эти структуры воспроизводятся на протяжении всей интеллектуальной истории человечества и сохраняют своих сторонников даже в периоды научных революций или смен парадигм. Господствующая парадигма и социально-культурные факторы оказывают влияние лишь на численное соотношение приверженцев той или иной темы, ядро которых в каждой группе составляют люди, чьи убеждения не могут поколебать никакие когнитивные или идеолого-политические аргументы. В зависимости от уровня развития науки, ее последних открытий и их интерпретации, социально-культурного контекста и моды большая часть научного сообщества примыкает к одной из альтернативных тем. Вопреки банальным изречениям, в дискуссиях по таким вечным темам, истина в них и не рождается, и не умирает. В лучшем случае каждый остается при своем мнении. В худшем случае, как это было в дискуссиях вокруг арийской физики в нацистской Германии и пролетарской биологии в СССР, оппонентов старались ставить на путь истины при помощи партийно-правительственных органов и репрессивного аппарата. Но никакие идеологические проработки и репрессии не могли искоренить сторонников СТЭ или номогенеза, механоламаркизма или неокатастрофизма. Так же как в прежние столетия костры инквизиции не смогли остановить стремление человека к истине. Привязанность ученого к подобным всеобъемлющим темам определяется неким психологически обусловленным выбором, который, в конечном счете, служит главным источником его творческой энергии, побуждающей к созданию нового знания или отстаиванию своей позиции даже в тех случаях, когда она не разделяется большинством научного сообщества. Выбор темы зачастую мало зависит от когнитивной научной деятельности ученого и нередко происходит задолго до ее профессионализации, еще в юности, по механизму импрессинга, аналогичного механизму импритинга у животных.

В основе этого выбора лежит некое неявное знание в смысле М. Полани (1958), которое невозможно ни доказать, ни поколебать какими-либо рационалистическими или эмпирическими приемами. Иногда его нельзя даже облечь в вербальную форму и передать, что обуславливает ожесточенность дискуссий и затрудняет поиск консенсуса по этим проблемам. Тематическая привязанность вносит существенные поправки в чисто инструменталистские или утилитаристские установки в науке.

Наряду с другими социолого-психологическими, политическими и практическими мотивами, оказывающими значительное влияние на ход развития науки в целом и биологии в частности, личное убеждение включено в текст научных исследований, наполняя ученого чувством глубоко удовлетворения в связи с проникновением, как ему кажется, в некие глубинные истины мироздания. Набор тем ограничен, так как наши когнитивные способности, унаследованные от предков, оставляют мало вариантов допустимых событий. В результате каждая тема не раз переживала периоды подъема и упадка, забвения и возвращения, искоренения из господствующих парадигм и нового возрождения. При этом даже смена эпистем не оказывает существенное влияние на структуру тематических диад и триплетов.

Устойчивость тематических структур на протяжении всей интеллектуальной истории человечества позволяет историкам науки избежать, казалось бы, неразрешимого противоречия антикваризма-презентизма. Объединяя внешне несоизмеримые и конфронтирующие друг с другом теории, они дают возможность в концепциях разных эпох, цивилизаций и школ выявлять черты постоянства, обеспечивая тем самым диалог прошлого с современностью.

Самые последовательные поклонники релятивизма В. Куйана или эпистемологического анархизма П. Фейерабенда вынуждены признать существование в науке этих надисторических и не связанных культурными рамками концептуальных подходов к объяснению познаваемого объекта. Эти концептуальные подходы в значительной степени предопределили историю формирования биологического знания и основных биологических школ и направлений. Темы определяют допустимый выбор соответствующих гипотез и логико-математических систем, ограничивая воображение ученого в одном направлении и предоставляя ему простор в другом. Однако на практике ученый занимается не темами как таковыми, а вполне определенными научными проблемами. Поэтому он чаще всего не осознает свою приверженность той или иной теме, которая, в отличие от других компонентов, относящихся к стандартной модели науки, остается не выявленной и не формулируемой в научном языке. Темы представляют собой тот культурный базис, который связывает воедино естественные и гуманитарные науки, культурную жизнь определенной эпохи и череду поколений.

Другим механизмом, описывающим эту преемственность, является отбор идей, концепций, методов и практик в рамках эволюционной эпистемологии К. Поппера и С. Тулмина. В эволюционной эпистемологии эпистемы, научно-исследовательские программы и парадигмы вместе с другими социально-культурными стандартами и ценностями выполняют роль «экологических ниш», определяя «выживание» или «элиминацию» конкурирующих элементов биологического знания (идей, понятий, концепций, гипотез, теорий, методов и т.д.).

Эти новые подходы не отменяют, а существенно дополняют традиционное определение науки как особого вида познавательной деятельности, нацеленной на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о мире, со своей отличительной системой ценностей, норм и методов. Формирование знаний и их проверка на истинность происходят благодаря генетико-дедуктивному методу построения теорий на базе обобщений результатов наблюдений и описаний, их моделированию и эксперименту. При этом в биологии только часть знаний может быть проверена экспериментально, а остальные соединяются между собой логическими связями, что обеспечивает перенос истинности с одного высказывания на другое. В итоге возникают присущие только биологии характеристики научного знания (системная организация, обоснованность и доказанность). Биология имеет особый эмпирический и теоретический язык, особые приборные комплексы. Наряду со знанием об объектах она постоянно развивает и знания о методах и методиках, обеспечивающих фиксацию познаваемого объекта.

Учитывая отличительные характеристики биологии, можно в ее развитии выделить три наиболее крупных периода. Первый из них, охватывавший тысячелетия с древнейших времен до научной революции в начале XVII в., характеризуется как время биологического протознания, включенного непосредственно в практическую деятельность, насквозь пронизанную мифолого-религиозным мировоззрением. На втором этапе - с начала первой научной революции до формирования отраслей биологии в первой половине XIX в. - биологическое знание развивалось в рамках естественной истории, медицинской и сельскохозяйственной практик. Третий период, с первой половины XIX в. до современности, связан со становлением биологии как целостной науки о живых системах. Осознание ее специфичности как особой отрасли естествознания выразилось в практически одновременном, хотя и независимом введении самого термина «биология» в трудах Т. Розе (1797), К. Бурдака (1800), Ж.-Б. Ламарка (1802) и Г. Тревирануса (1802).

Переход от разрозненных знаний о живом к биологии как единой науке был обусловлен формированием представления об идеальных объектах (типах, планах строения и т.д.), моделирующих реальность. В биологии они начинают функционировать не как взятые непосредственно из практики, а в качестве абстракций. Построенные на них модели выступают в качестве гипотетических теоретических схем изучаемой предметной области. Иначе говоря, наряду с эмпирическими правилами и зависимостями, которые имелись в биологическом протознании, формируется новый тип знания—теория, позволяющая формировать обобщения и выявлять зависимости не из обобщения эмпирического опыта, а из теоретических постулатов.

Математика оказалась первой отраслью знания, создавшей самостоятельные идеальные (математические) объекты, свойства которых могут изучаться сами по себе. Вслед за математикой способ теоретического познания, состоявший в мыслительной работе с идеальными объектами, утвердился в естествознании в целом и в биологии в частности, став общим методом выдвижения гипотез с их последующей проверкой опытом. Проверка осуществлялась с помощью эксперимента, наблюдения и измерения, соотносимых с теоретическими знаниями. Именно с биологическими науками (биохимия, биофизика, генетика, экология, эмбриология, физиология, иммунология, эволюционная теория и т.д.), последовательно следовавшими стандартам теоретического знания, связаны впечатляющие успехи в познании жизни в XX в. Они являются лидерами в формировании прикладных наук (селекция, генетическая инженерия, генотерапия и т.д.), в создании биотехнологий как промежуточного звена между естествознанием и производством, а также в формировании нового облика социальных и гуманитарных наук, в выработке новых стандартов практик и в определении стратегии в развитии человечества.

Каждый из этапов развития науки имел свои социально-культурные предпосылки. Первые относительно развитые образцы теоретических знаний (главным образом математических) возникли в контексте культуры античного полиса, которой была присуща приверженность к публичной дискуссии, демонстрации доказательств и обоснованию как условиям получения истины. Идеал обоснованного знания, отличного от субъективного мнения, получил свое рациональное осмысление и развитие в античной философии, в которой особое место отводилось методам постижения и развертывания истины, то есть диалектике и логике. Разработка процедур научного доказательства завершается в эпоху эллинизма созданием первого образца полноценной научной теории - Евклидовой геометрии в III в. до н.э. и системы Птолемея в астрономии.

В основу естествознания закладывается соединение математического описания природы с ее экспериментальным исследованием в период культурной революции эпохи Ренессанса и перехода к Новому времени. Утверждение идеи эксперимента как метода познания и проверки истинности научных знаний происходит на основе принятия трех методологических принципов. Согласно первому, субъект познания понимается как противостоящий природе и активно изменяющий ее объекты. По второму, результаты эксперимента, представляющие собой продукт испытания искусственного, человеком созданного объекта, рассматриваются как принципиально неотличимые от результатов изучения естественных природных объектов. Экспериментальное вмешательство в природные процессы создает феномены, подчиненные тем же законам природы, и выявляет действие этих законов. Наконец, природа трактуется как закономерно упорядоченный набор объектов, где индивидуальная неповторимость каждой вещи может не приниматься во внимание. Законы управляют движением и изменением качественного многообразия вещей и одинаково действуют во всех точках пространства и во все моменты времени.

В развитии биологии, как и в других естественных науках, выделяются два основных типа научной рациональности. Классическая рациональность ХVIII - начала XX вв. предполагала, что субъект четко отделен от объекта. Неклассическая рациональность возникла в середине XX в. с осознания относительности объекта к средствам и операциям деятельности, необходимости их экспликации с целью получения истинного знания. Ее естественным развитием стало осознание зависимости знаний не только от средств их добывания, но и от ценностно-целевых установок ученых и научного сообщества в целом.

Таким образом, биология как совокупность наук является и самой древней, и самой молодой из точных наук. Хотя биологические вопросы были одними из самых первых, которыми задавался человек, теории и инструменты, используемые в современной биологии, относительно недавнего происхождения. Прогресс в биологии за последние полвека прошлого столетия был столь стремительным, что многим кажется, что все знания до расшифровки структуры ДНК в 1953 г. и других фундаментальных открытий в области молекулярной биологии выглядят несовременными и представляют сугубо исторический интерес. Однако это верно только в том случае, если сводить историю к перечислению научных открытий, теорий, гипотез, публикаций и имен, то есть к хронологии фактов. Современный же биолог должен знать не только то, что было до него, но и почему это было именно так, а не иначе. Цель предлагаемого пособия в том, чтобы показать основные пути развития биологии как комплексной науки, а также механизмы получения, закрепления и трансформации представлений о живом. Особое внимание уделяется качественным сдвигам в истории биологии, сменам эпистем, научно-исследовательских программ и парадигм. Исходя из изложенных принципов и подходов, авторы стремились хотя бы в общих чертах охарактеризовать все стороны развития биологии, показать изменения ее организационных форм, возникновение и совершенствование способов передачи научной информации, общественный статус науки, ее взаимосвязь с другими науками.

Вместе с тем авторы осознавали ограниченность наших возможностей. Развитие науки не является гладким, равномерным, непрерывным потоком новых сведений, теорий, гипотез. В нем отчетливо определяются исторические вехи, когда менялся характер науки, ее положение в обществе, подходы и отношение к ней. Обстоятельные ответы на вопросы, почему происходят эти изменения, чем они характеризуются, каковы их причины и механизмы, являются задачами будущих исследований.

Чтобы читатель имел возможность самостоятельно и более детально разобраться в определенных эпизодах из истории биологии, в логике ее развития, получить дополнительные сведения по имеющимся или возникшим при чтении вопросам, помимо общего списка литературы к программе в конце каждого раздела также даются списки литературы, включающие как труды классиков естествознания, так и исторические обзоры по соответствующим темам.

Авторский коллектив заранее благодарен за критические замечания и пожелания как со стороны профессионально занимающихся биологией и ее историей (биологов, историков и философов науки), так и самой широкой читательской аудитории.

Научное редактирование всего текста провел Э. И. Колчинский, литературное и техническое М. Б. Конашев и А. А. Федотова.

Отдельные главы и разделы учебного пособия написаны следующими участниками авторского коллектива. Д.ф.н., проф., акад. РАЕН Э. И. Колчинский (введение, 1.5,1.6,2.1,2.2.5,2.4,2.5,3.1, 3.8.8,3.10,3.11), к.б.н. М.Б. Конашев (1.1.-1.4, в соавторстве с Э. И. Колчинским), д.б.н. Л. В. Чеснова (2.2.1-2.2.4, 2.2.6, 3.8.7), д.б.н., акад. РАЕН Я. М. Галл (2.3, 3.8.1-3.8.6), д.б.н., проф. Е. Г. Скворцевич (3.2), д.б.н., проф., акад. РАН С. Г. Инге-Вечтомов (3.3), д.б.н., проф. А. В. Пиневич (2.2.7, 3.4), к.б.н. О. П. Белозеров (3.5), д.б.н. Е. Б. Музрукова (3.6), д.м.н., проф., чл.-корр. РАМН В. О. Самойлов (3.7), д.б.н. В. И. Назаров (3.9).

 

Литература

Блок М. Апология истории или ремесло историка. - М.: Наука, 1986.

Каире А. Очерки истории философской мысли, - М.: Прогресс, 198.5.

Кун Т. Структура научных революций. - М.: Прогресс, 1975.

Лакатос И. Доказательства и опровержения. - М.: Наука, 1967.

ЛакатосИ. Фальсификация и методология научно-исследовательских программ. - М.: Медиум, 1995.

Полчки М. Личностное знание. - М.: Прогресс, 1986.

Поппер К. Логика и рост научного знания, - М.: Прогресс, 1988.

Поппер К. Нищета историзма, -  М.: Прогресс, 1993.

Ръюз М. Философия биологии, - М.: Прогресс, 1977.

Современная философия науки, - М.: Логос, 1996.

Туллшн С. Человеческое познание. - М.: Прогресс, 1984.

Фейерабенд П. Избранные труды по методологии науки, - М.: Прогресс, 1986.

Фуко М. Слова и вещи. Археология гуманитарных наук, - М.: Прогресс, 1977.

Холтпон Дж. Тематический анализ науки, - М.: Прогресс, 1981.

 

 

 

 

ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА

 

 

 

 

Введение

 

Проблемы историографии биологии. Основные этапы и тенденции развития биологического знания. Методология историко-биологических исследований. Смена эпистем и парадигм. Формы и типы научных революций в биологии. Тематический анализ, концепция неявного знания, научно-исследовательские программы и эволюционная эпистемология. Эволюция методов биологического познания и языка биологических наук. История биологии и классификация биологических наук.

Место истории биологии в современном естествознании и в системе гуманитарных наук. Взаимосвязь биологии с другими формами познания мира: религией, философией, искусством, политикой, этикой. Когнитивная история биологии в социально-культурном контексте. Влияние биологии на социально-политические движения XX в. и ее роль в решении глобальных проблем современности.

 

От протознания к естественной истории

(от первобытного общества до эпохи Возрождения)

 

У истоков биологического знания. Антропогенез и знания первобытного человека о природе. Классифицирующая деятельность и практическая направленность мышления. Мезолит и «неолитическая революция». Формирование синантропной фауны. Доместикация. Центры происхождения культурных растений. Бессознательный отбор. Сакрализация биологического знания в цивилизациях Древнего Востока. Культ животных и первые природоохранные мероприятия. Мумифицирование и рецептурное знание.

Культурный переворот в античной Греции: от мифа к логосу, от теогонии к возникновению природы. Деантропоморфизация природы. Натурфилософия и наивный трансформизм. Борьба, комбинаторика и селекция как способы установления гармонии. Сведения об обитателях ойкумены. Концепция естественных причин и гуморальной патологии в трудах Гиппократа. Эссенциализм Платона и его влияние на развитие биологии. Синтез античного теоретического и опытного знания в трактатах Аристотеля «Метафизика», «История животных» и «О возникновении животных». Судьба телеологии Аристотеля. Биология в школе перипатетиков. Труд Теофраста «Об истории растений».

Эллинизм как синтез восточной и древнегреческой науки. Эволюция образа ойкумены. Дифференциация наук. Систематическое анатомирование (Герофил, Эразистрат). Синтез медицинских, анатомо-физиологических и фармацевтических знаний в трудах Галена. Римский энциклопедизм. Труд Лукреция Кара «О природе вещей». «Естественная история» Плиния Старшего. Биологические знания и сельское хозяйство. Сводка лекарственных растений Диоскорида.

Отношение к образованию и к науке в средневековье. Использование библейских сказаний для изложения знаний об организмах. Провиденциализм, томизм, номинализм и реализм, их роль в истории биологии. Сообщения о путешествиях, «бестиарии» и «гербарии». Классификация, компиляция и комментарии как форма репрезентации биологического знания. Биологические сведения в сельскохозяйственной и охотничьей литературе. Ископаемые как игра природы. Сочинения Альберта Великого, Винсента де Бове и Фомы Аквинского. Биологические и медицинские труды Авиценны. Биологические знания в средневековой Индии и Китае.

Инверсии античного и средневекового биологического знания, его освоения в искусстве и философии Ренессанса. Задача прочтения книги природы. Наблюдение и описание как основа нового знания. Формирование анатомии, физиологии и эмбриологии (Леонардо да Винчи, А. Везалий, М. Сервет). Алхимия и ятрохимия. Зарождение представлений о химических основах процессов (Я. Сильвус, Т. Парацельс, Я. ван Гельмонт). Травники и «отцы ботаники». «Отцы зоологии и зоографии». Становление естественной истории, ее фантомы и фантазии. Великие географические открытия и их роль в осознании многообразия организмов. Возникновение ботанических садов, кунсткамер и зоологических музеев. Геогнозия и ископаемые организмы.

 

От естественной истории к современной биологии

(биология Нового времени до середины XIX в.)

 

Геополитика, колониализм и биология. Кругосветные плавания и академические экспедиции. Влияние философии Нового времени на развитие биологии. Дифференциация теорий и методов. Сравнительный метод и актуализм. Проникновение точных наук в биологию.

Век систематики. От неупорядоченного многообразия живых существ к иерархическим построениям. Система К. Линнея. «Лестницы существ» и «древо» П, Палласа. Основные результаты флорофаунистических исследований. Переход от искусственных систем к естественным. Эмбриологическое направление в систематике. Начало стратиграфии и открытие мира ископаемых. Метод тройного параллелизма. Изучение низших форм жизни. Зарождение протистологии и бактериологии.

Концепции экономии и политики природы. Баланс и гармония природы. Естественная теология. Учение о жизненных формах и начало биогеографического районирования. Борьба за существование и проблема геометрического роста. Социальная физика А. Кетле. Логистическая кривая популяционного роста Р. Ферхюльста. Демография как источник экологии.

Познание строения и жизнедеятельности организмов. В. Гарвей и изучение системы кровообращения. Анатомия и физиология животных в трудах Р. де Граафа, А. Галлера. Микроскопия в биологических исследованиях

(М. Мальпиги, А. ван Левенгук, Я. Сваммердам). Открытие сперматозоида и микроорганизмов. Микроанатомия. Рождение концепций обмена веществ, ассимиляции и диссимиляции, катаболизма и анаболизма (Дж. Пристли, А. Лавуазье, Н. Соссюр). Гумусовая теория питания. Исследования минерального (Ю. Либих) и азотного (Ж. Буссенго) питания. Представление о белке как специфическом компоненте организмов (И. Берцелиус, Г. Мульдер).

Преформизм или эпигенез - первоначальная проблема эмбриологии (Ш. Бонне, В. Гарвей, К. Вольф и И. Гёте). Проблемы пола, наследственности, физиологии размножения растений и гибридизации (И. Кельрейтер, Т. Найт и др.). Создание эмбриологии растений. Открытие зародышевых листов у животных (X. Пандер) и эмбриологические исследования К. Бэра. Первые исследования процессов оплодотворения и дробления яйцеклетки.

Описания клетки и открытие ядра (Ф. Фонтана, Я. Пуркине). Создание клеточной теории (Т. Шванн и М. Шлейден).

Креационизм, трансформизм и первые эволюционные концепции. Биогенез и абиогенез. Опровержения гипотез самозарождения (Ф. Реди, Л. Спаланцани). Творение или возникновение? Начало дискуссий об эволюции (К. Линней, Ж. Бюффон, П. Паллас). Учение Ж. Кювье о целостности организма и корреляциях органов. Реконструкция ископаемых. Идея «прототипа» и единства плана строения. Идеалистическая морфология. Учение о гомологии. Дискуссия Ж. Кювье с Э. Жоффруа Сент-Илером. Первые данные об антропогенезе. Додарвиновские концепции эволюции и причины неприятия их биологическим сообществом. Креационизм, катастрофизм и униформизм и их роль в развитии биологии.

 

Становление и развитие основных направлений современной биологии

(вторая половина XIXXX вв.)

 

Особенности современной биологии. Многообразие теорий и проблема их интерпретаций. Интеграция и дифференциация. Усиление комплексности исследований. Эволюционизм. Эксперимент и вероятностно-статистическая методология. Системно-структурные и функциональные методы исследования. Физикализация, математизация и компьютеризация биологических исследований. Значение молекулярной биологии для преобразования классических дисциплин. Запросы медицины, сельского хозяйства и промышленности как источник исследовательских задач биологии. Гуманизация биологических исследований (этические проблемы биологии). Феномен «идеологизированной» биологии.

Изучение физико-химических основ жизни. Первые попытки создать специфическую физику и химию живого. Попытки реконструировать предбиологическую эволюцию (А. И. Опарин, Дж. Холдейн, С. Мюллер и др.). Труд Э. Шредингера «Что такое жизнь с точки зрения физики?». Структурная и динамическая биохимия. Исследования в области молекулярной биоэнергетики и механизма фотосинтеза. Исследования механизмов биосинтеза и метаболизма биоорганических веществ. Изучение структуры белков и нуклеиновых кислот, их функций и биосинтеза. Изучение ферментативного катализа и регуляции активности ферментов. Концепции вторичных мессенджеров, факторов роста и концепция «белок-машина». Биологические макромолекулярные конструкции. Механохимия молекулярных моторов. Современные аспекты биохимической инженерии и биотехнологии.

Становление и развитие генетики (материализация гена). Законы Г. Менделя и их переоткрытие. Биометрическая школа. Гены и элементарные признаки. Хромосомная теория наследственности Т. Моргана. Теории мутаций и индуцированный мутагенез. Гомологические ряды наследственной изменчивости Н. И. Вавилова. Сложное строение гена и внутригенные рекомбинации (А. С.  Серебровский и его школа). Формирование генетики популяций (С. С. Четвериков). Матричные процессы и молекулярная парадигма. Определение генетической роли ДНК и РНК (Т. Эвери, Дж. Мак-Леод, А. Херши и др.). Открытие структуры и репликации ДНК (Э. Чаргафф, Дж. Уотсон, Ф. Крик, А. Корнберг и др.). Репарация генетического материала. «Один ген-один фермент» (Дж. Бидл и Э. Тейтем). Транскрипция и трансляция. Открытие мРНК (А.Н. Белозерский и др.). Расшифровка генетического кода (Э. Ни-ренберг, Дж. Матей и др.). Мутации как ошибки репликации, репарации и рекомбинации. Транспозоны и транспозонный мутагенез (Б. Мак-Клинток). Регуляция действия генов. Теория оперона Ф. Жакоба и Ж. Моно. Интронэкзонная структура генов эукариот. Перекрывание генов бактериофагов и вирусов. Генетика пластид и митохондрий. Гены и генетические элементы (вирусы, паразиты, эндосимбионты). Генная инженерия. Рестрикция и модификация бактериофагов. Техника рекомбинантной ДНК и клонирование генов. Секвенирование генов и геномов. Обратная транскриптаза. Полимеразная цепная реакция. Генодиагностика и генотерапия. Проблема идентификации генов. От клонирования генов к клонированию млекопитающих? Перестройки генетического материала в онтогенезе. Эпигенетика. Предетерминация цитоплазмы. Кортикальная наследственность. Геномный импринтинг и проблема клонирования млекопитающих. Овечка Долли (И. Уилмут). Прионный механизм наследования (Б. Кокс, Р. Уикнер). Белки как наследственные детерминанты. Геномика и генетика. Геном человека.

Микробиология и ее преобразующее воздействие на биологию. Эволюция представлений о бактериях и их разнообразии. Зарождение представлений о физиологической специфике бактерий. Учение о брожении, открытие анаэробиоза. Практическое применение иммунизации и химиотерапии (Л. Пастер, П. Эрлих и др.). Фагоцитарная концепция И. И. Мечникова. Учение об искусственном иммунитете. Золотой век медицинской микробиологии (Р. Кох). Разработка методов культивирования бактерий (Р. Петри), создание селективных сред и начало изучения физиологических процессов в бесклеточных системах (К. Бухнер). Открытие хемосинтеза (С. Н. Виноградский). Изучение литотрофных, фототрофных, диазотрофных и термофильных бактерий. Закладка фундамента физиологической бактериологии (А. Клюйвер). Изучение анаэробного метаболизма бактерий (X. Баркер). Создание почвенной и экологической бактериологии (С.Н. Виноградский). Открытие антибиотиков (А. Флеминг, 3. Вак-сман и др.) и создание микробиологического производства. Биоремедиация.

Молекулярная палеонтология, доказательство полифилетической природы прокариотов, концепция архей (К. Воз и др.). Молекулярное секвенирование и построение глобального филогенетического древа. Экологическая бактериология и учение о круговороте биогенных элементов. Бактерии и анабиоз. Экзобиология.

Открытие вирусов (Д. И. Ивановский, М. Бейеринк, Ф. Леффлер) и возникновение вирусологии. Основные этапы изучения вирусов и вирусоподобных организмов. Доказательство неклеточной природы вирусов и инфекционной природы нуклеиновых кислот. Биоразнообразие вирусов. Стратегии вирусных геномов. Острые, латентные, хронические и медленные вирусные инфекции. Интерферон и антивирусные агенты.

Изучение клеточного уровня организации жизни. «Клеточная патология» Р. Вирхова и «Клеточная физиология» М. Ферворна. Начало цитологических исследований: структура клетки, организация яйца и цитоплазмы, активация яйца, оплодотворение, митоз и мейоз, кариотип (Э. ван Бенеден, О. Бючли, Р. и О. Гертвиг, К. Гольджи, Э. Страсбургер и др.) Ультраструктура и проницаемость клетки. Клеточное деление и его генетическая регуляция. Симбиогенез и современная целлюлярная теория.

От экспериментальной эмбриологии к генетике эмбриогенеза. Аналитическая эмбриология (В. Гис). Зарождение экспериментальной эмбриологии (А. Вейсман, Т. Бовери и др.). Мозаичная теория регуляции (В. Ру). Гипотеза проспективных потенций и энтелехии (Г. Дриш). Теория организационных центров и эмбриональной индукции (Г. Шпеман). Теория биологического поля (А. Г. Гурвича). Анализ явлений роста. Механика развития и менделизм. Проблема неизменности генов в онтогенезе. Гетерохронии и генная регуляция скорости эмбриогенеза (де Бир, Дж. Хаксли). Дифференциальная экспрессия генов в онтогенезе (Т. Морган). Генетическая регуляция онтогенеза (Р. Гольдшмидт). Гомеозисные гены. Тотипотентность соматических клеток растений и амфибий (Дж. Гордон).

Основные направления в физиологии животных и человека во второй половине ХIХ - в начале XX вв. Учение об условных и безусловных рефлексах И.П. Павлова. Открытие электрической активности мозга Р. Кэтоном. Введение методов электроэнцефалографии. Физиология ВНД. Учение о доминанте А. А. Ухтомского. От зоопсихологии к этологии (К. Лоренц, Н. Тинберген, К. Фриш). Главные результаты изучения физиологии вегетативной нервной системы, пищеварения, кровообращения и сердца, органов чувств, выделения, нервов и мышц. Реакция организма на чужеродный белок (Ш. Рише). Открытие групп крови (К. Ландштейнер и Я. Янский). Эндокринология (И. Такамина, Т. Б. Олдрич, Ф. Бантинг).

Биоразнообразие и построение мегасистем. Обогащение методов систематики и биогеографии. Различные типы систематик: филогенетическая, фенетическая, нумерическая, кладизм. История флор и фаун. Фауна эдиакария (Р. Спринт) и изучение венда (Б. С. Соколов). Открытие новых промежуточных форм. Живые ископаемые (латимерия, неопилина, трихоплакс). Обоснование новых типов и разделов (М. Коллери, К. Иогансон, В. Н. Беклемишев, А. В. Иванов и др.). Фагоцителозоа как живая модель гипотетического предка многоклеточных. Разработка макро- и мегатаксономии. Единство низших организмов. Империи и царства (Р. Уиттекер, С. Маргулис, О. Г. Касаткин и др.). Флористика и фаунистика. Изучение биоразнообразия и проблема его сохранения. Красные книги. Создание банка данных и разработка информационно-поисковых систем.

Экология и биосфера. Введение понятия экологии Э. Геккелем. Аутоэкология и синэкология. Холистская трактовка экосистем. Экосистема как сверхорганизм (Е. Варминг, Ф. Клементе). Концепция экосистемы А. Тэнсли. Концепция трасмиссивной зависимости между возбудителями заболеваний и их носителями (П. Мансон, Р. Росс, А. Лаверан, Е. Н. Павловский и др.). Внедрение математических и экспериментальных методов в экологию (А. Лотка, В. Вольтерра, Г. Ф. Гаузе). Программа популяционной экологии растений (В. Н. Сукачев). Изучение динамики численности популяций. Развитие концепции экологической ниши (Дж. Гринелл, Ч. Элтон, Э. Хатчинсон). Нишевой подход к изучению структуры экосистем Р. Мак-Артура. Трофо-динамическая концепция экосистем Р. Линдемана. Эколого-ценотические стратегии Л. Г. Раменского. Учение В. И. Вернадского о биосфере и концепция Геи. Эволюция биосферы. Биосфера и постиндустриальное общество. Глобальная экология и проблема охраны окружающей среды.

Эволюционная теория в поисках синтеза. Теория естественного отбора Ч. Дарвина. Ее основные понятия и метафоры: происхождение видов, неопределенная и определенная изменчивость, борьба за существование и отбор, принцип дивергенции. Учение о происхождении человека. Поиски доказательств эволюции, построения филогенетических древ и дифференциация эволюционной биологии. Биогенетический «закон» и принцип рекапитуляции. Открытие промежуточных звеньев. Адаптивная и инадаптивная эволюция В. О. Ковалевского. Основные формы дарвинизма и формирование недарвиновских концепций эволюции: неоламаркизм, автогенез, сальтационизм и неокатастрофизм. Гипотезы симбиогенеза А. С. Фаминцына и гетерогенезиса С. И. Коржинского. Кризис дарвинизма в начале XX в.: мутационизм, преадаптационизм, номогенез, историческая биогенетика, типострофизм, макромутационизм. Формирование представлений о макро- и микроэволюции. Теория филэмбриогенезов А. Н. Северцова. Типы филогенетических преобразований органов и функций. Главные направления эволюционного процесса. Теории параллельной и дивергентной эволюции тканей. Синтетическая теория эволюции (СТЭ) и ее постулаты. Концепция биологического вида. Формы и типы видообразования. Макро- и микроэволюция. Трансформация СТЭ. Эволюция эволюции. Молекулярные часы. Коварионы и теория нейтральной эволюции. Эволюция путем дупликации, блочный (модульный) принцип в эволюции (генов и белков). Парадоксы молекулярной эволюции. Псевдогены и их роль в дивергенции генов. Геносистематика. Молекулярная дивергенция: эволюция по структурным и регуляторным генам, «рибосомные» и «белковые» древа. Роль симбиогенеза в макро- и мега эволюции. Горизонтальный перенос генов и эволюция. Макромутации и макроэволюция. Направленность эволюции (адаптивная радиация, параллелизм и парафилия). Мозаичная эволюция органов и гетеробатмия. Квантовая эволюция и концепция прерывистого равновесия. Эволюция экосистем. Время возникновения жизни. Надо ли возвращаться к «научному креационизму».

Антропология и эволюция человека. Первые ископаемые гоминиды. Евгеника и отбор (Ф. Гальтон). Позитивная и негативная селекции человека. Культурное наследование. Открытия Д. Джохансона, Л. Лики, М. Лики, Р. Лики и Д. Лики и опровержение трудовой концепции происхождения человека. Современная филогения гоминид. Данные молекулярной биологии и сравнительной биохимии о филогенетической близости человека с современными человекообразными обезьянами. Молекулярные часы и дата появления Н. $ар1еп$. Лицом к лицу с ближайшими животными родственниками: этология и экология шимпанзе. Человек как уникальный биологический вид. Проблема расообразования. Генетика популяции человека. Близнецовый метод. Биосоциология и эволюция морали. Диктатура генов или свобода выбора? Эволюирует ли современный человек?

 
Список основной литературы

Базилевская Н. А., Белоконъ И. П., Щербаков А. А. Краткая история ботаники, - М.: Наука, 1968.

Бляхер А. Я. Очерк истории морфологии животных, - М.: Изд-во АН СССР, 1962.

Гайтнович А. Е. Зарождение и развитие генетики. - М.: Наука, 1988.

 Джохансон Д., Иди М. Люси: Истоки рода человеческого - М.: Мир, 1984. История биологии: В 2 т.-М.: Наука. Т. 1. 1972. Т. 2. 1975.

Нидхзм Дж. История эмбриологии. - М.: Ин. лит-ра. Т. 1. 1947.

Ноздрачев А. Д., Маръянович А. Т., Поляков Е. Л., Сибаров Д. А., Хавинсон В. X. Нобелевские премии по физиологии или медицине за 100 лет. - СПб.: Гуманистика, 2002.

Плавильщиков Н. Н. Очерки по истории зоологии. - М.: Изд-во Наркомпроса РСФСР, 1941.

Развитие эволюционной теории в СССР/Ред.-составитель Э.И. Колчинский. - Л.: Наука, 1983.

Уотсон Дж. Двойная спираль. - М.: Мир, 1969.

 

Список дополнительной литературы

Воронцов Н. Н. Развитие эволюционных идей в биологии. – М.: Прогресс, 1999.

Канаев И. И. Избранные труды по истории науки. - СПб.: Алетейя, 2000.

Очерки истории естественнонаучных знаний в древности - М.: Наука, 1982.

 

 

Часть 1. От протознания к естественной истории

 

1.1. У истоков биологического знания

 

Корни биологического знания уходят к самым ранним этапам антропогенеза, начало которого связывают сейчас с появлением Homo habilis примерно 2,5 млн. лет назад. Выживание Н. habilis было бы невозможно без знания животных и растений. Каменные орудия и костные остатки животных более долговечны, чем те знания о сезонных циклах экосистем, поведении животных или о значении ударов сердца для жизни, которые ретроспективно можно назвать биологическими. Но и от знаний остались следы, по которым палеоантропологи, археологи, этнографы и лингвисты стараются реконструировать процесс зарождения протознания в рамках мифологического освоения мира с его антропоморфизацией стихий природы, животных и растений, терморфно-вегетативными ритуалами, качественной структурированностью пространства и времени, тройным членением мира в вертикальном отношении и четвертичным или пятеричным расчленением в горизонтальном, системой бинарных противопоставлений, универсальным детемирнизмом, верой в единство всех явлений природы и возможностью их познания. Этнография народов на стадии каменной культуры, анализ и мифологических представлений о живой природе в сочетании с изучением плейстоценовых экосистем, орудий охоты и остатков животных на стоянках H. ereсtus и особенно Н. sapiens neanderthalensis, жилищ, погребений, одежд и первых памятников культуры дают возможность реконструировать представления людей палеолита о себе и окружающем их мире, в том числе о животных и растениях.

 

1.1.1. Знания первобытного человека о Природе

 

Биологическое протознание было неразрывно связано с практикой охоты, рыболовства и собирания съедобных и лекарственных растений, невозможной без первичной классификации видов. Первобытные люди создавали, как правило, дихотомические, оценочные классификационные схемы, служившие им для понимания среды и адаптации к ней. Прежде всего, живые объекты разделялись на полезные и вредные, съедобные и несъедобные, на жертвы и хищников. Используемые в качестве пищи органы животных и части растений делились на свежие и испорченные, приготовленные и сырые, влажные и сухие и т.д. В этих примитивных классификациях выражалось знание о важных свойствах большого круга растений и животных. Оно приобреталось опытом многих поколений и большой ценой, так как даже неумение отличить съедобное от несъедобного угрожало самой жизни. Постепенно человеку становилось ясно и то, что он, используя огонь, может изменить утилитарные качества продуктов.

Предки современного человека обладали огромным объемом чисто практических знаний, связанных с охотой, рыболовством и собирательством, которые сейчас можно было бы отнести к систематике, сравнительной анатомии, экологии и этологии. Успешная охота требовала знаний о суточных и сезонных миграциях млекопитающих, птиц и рыб, их образе жизни, самых уязвимых частях тела. Разделка туш и выделка шкур предполагала наличие некоторых анатомических знаний, а в результате охоты на представителей различных видов и приготовления пищи накапливались первые сведения для сравнения их анатомии и морфологии. Животные и растения классифицировались и на основе общего облика, с выделением не только родов и видов, в современном понимании, но даже внутривидовых единиц, что вело к формированию уже достаточно сложных классификационных схем.

О степени освоенности природных ресурсов говорят созданные кроманьонцами, появившимися примерно 50 тыс. лет назад, наскальные и пещерные рисунки (датировка 32-15 тыс. лет тому назад), а также резные изображения млекопитающих, рыб и птиц: мамонта, древнего слона, шерстистого носорога, большерогого и благородного оленя, северного оленя, лося, косули, бизона, тура, альпийского козла, тарпана, кабана, пещерного медведя, пещерного льва, пещерной гиены, волка, лисицы, зайца, лосося, форели, карпа, леща, щуки, утки, гуся, лебедя, орла и некоторых других видов. Здесь мы имеем прямые доказательства их знания анатомии животных, умения разделять близкородственные виды и даже подвиды. Так, на стене пещеры в Астурии изображены голова быка с отходящим от нее позвоночным столбом, а также слон с сердцем в области груди. По рисункам в пещере Альтамира можно точно определить, что палеолитический художник изобразил самца благородного, а не северного оленя, а в пещере Комбареля удалось установить, какой из подвидов горного козла (альпийский или пиренейский) обитал в то время на юге Франции. Благодаря рисункам древнего художника выяснен также значительный половой диморфизм в окраске истребленного человеком тура.

Наиболее важными «изобретениями», отделившими представителей рода Нотo от их обезьяноподобных предков, были огонь, речь, мышление и его производные - религия и магия. Формирующееся сознание стремилось объяснить окружающий мир, место человека в нем, а также дихотомические проблемы рождения и смерти, здоровья и болезни, боли и голода. Особенностью мифологического мышления была его слитность с природой (первобытный антропоморфизм) и ее первично-религиозное восприятие в форме глобального анимизма. Возникает представление о «живом» и «мертвом». Позднее развитие анимизма в эпоху неолита, бронзы и железа завершается представлением о душе как самостоятельной сущности, расположенной в какой-либо важной части тела - в голове, груди, сердце, крови и даже в пятке как у Ахиллеса. Возникает идея множественности «душ» - каждая находится в своем органе, - и ее самостоятельности: «душа» способна покинуть тело и существовать отдельно от него. Формируется культ «мирового дерева» как основы Вселенной.

В основе следования сложным погребальным ритуалам, включавшим часто расчленение трупа, лежали страх и уважение древних людей к мертвым. С мертвым телом поступали по-разному: оно могло быть кремировано, похоронено, или сохранено после удаления определенных органов.

Погребальные церемонии отражали как сострадание и уважение, так и попытки умиротворить дух умершего, сделать невозможным его возвращение, способное причинить вред живым, отвести дух от живых магическими и ритуальными средствами. Примитивные средства обработки ран и хирургии давали знания человеческой анатомии и расположения уязвимых мест у человека. Наблюдения при уходе за больным и умирающим поставляли сведения физиологического характера о дыхании, сердцебиении, крови, температуре тела и т.д. Более 12 тыс. лет тому назад стали проводиться трепанации черепа с лечебными и ритуально-магическими целями.

Животные служили в качестве тотемов племен или родов, а также использовались при гадании -внешний вид их органов или особенности поведения служили в качестве примет или предзнаменований. Эта практика была очень важна, т.к. по результатам гадания принималось решение о дальнейших действиях, предопределявшее успех или неудачу племени и судьбу самого предсказателя.

Деятельность палеолитического человека имела огромные экологические и экономические последствия, вызвав первый глобальный кризис во взаимоотношениях человека со средой обитания. Собраны веские доказательства о его причастности к истреблению многих видов крупных млекопитающих (мамонтов, двурогого и шерстистого носорога, пещерного льва и других) на границе плейстоцена-голоцена. Это истребление повлекло за собой утерю биологического разнообразия во многих районах Евразии. Интенсивный антропогенный стресс испытали и другие виды млекопитающих (зубры, тарпаны и др.), численность которых была подорвана загонно-облавной охотой.

 

1.1.2. Неолитическая революция

 

Завершением кризиса стал переход около 15 тыс. лет назад от палеолита к мезолиту, а затем и к неолиту. Изобретение лука и стрел способствовало расширению числа охотничьих видов и возникновению более рациональных форм охоты с использованием собак при загоне. Появились рыболовные сети и лодки. Вокруг поселений человека начала складываться синантропная флора и фауна. О биологических знаниях человека эпохи неолитической революции судят по племенам, сохранившим до наших дней образ жизни охотников-собирателей. По данным основателя структурализма в этнографии К. Леви-Стросса, одно из племен на юге Филиппин различает 1625 форм растений, объединяемых в 890 более высоких категорий. Эти формы в современной ботанике относят к 1100 видам и 650 родам. Из них 500-600 видов съедобны, а 406 относятся к лекарственным растениям. В языке этого племени имеются названия 461 вида животных, в том числе 60 видов рыб и 85 видов моллюсков. Австралийские аборигены используют в пищу 240 видов растений, 93 вида моллюсков и 23 вида рыб. Лесные охотники Новой Гвинеи, по данным Э. Майра, различают 136 из 137 видов птиц, выделяемых зоологами. Очевидно, что эти знания по объему и детальности намного превосходят знания обычного современного человека о флоре и фауне той местности, где он проживает.

Главным содержанием неолитической революции, начавшейся 10 тыс. лет назад, был переход от собирательства и охоты к выращиванию культурных растений и разведению домашних животных. Для успешного ведения сельского хозяйства и целительства были необходимы новые знания. Резкое увеличение пищевых ресурсов привело к возрастанию численности людей, по крайней мере, на порядок. В процессе одомашнивания растений и животных люди также менялись, приобретая новый образ жизни и мышления. Вместо использования готовых продуктов природы человек начал их производить, уменьшая свою зависимость от колебаний численности диких животных и собираемых растений. Животноводство, по-видимому, возникло 10-12 тыс. лет назад в Восточном Средиземноморье с приручением азиатского горного безоарового козла (Сарrа аеgаrgus). Доместикация азиатских муфлонов в Восточной Турции, западном Иране и Северном Ираке дала домашних овец. В VII-IV тысячелетии до н.э. были одомашнены свиньи, крупный рогатый скот, лошадь, верблюды, яки и т.д. В VI-V тысячелетии до н.э. в Передней Азии и Северной Африке уже выращивали пшеницу, ячмень, горох и вику, в Абиссинии - кофе, в Китае, Индонезии и Индии - рис, чай и хлопок, а в Америке - какао, картофель и подсолнечник. В эпоху позднего неолита возделывалось уже большое число культурных растений (рожь, кукуруза, многие огородные растения, плодовые кустарники и деревья, технические культуры, в том числе лен и конопля). Сложились основные центры происхождения культурных растений.

Выделив из родов, нередко содержащих десятки и даже сотни видов, один-два вида для введения в культуру, первые скотоводы и земледельцы на основе стихийно-бессознательного отбора и с использованием изустно передаваемого опыта охотников и собирателей проделали огромную работу по формированию видового состава домашних животных и растений, на котором основано современное сельское хозяйство во всем мире. Доместицированные виды были быстро выведены из зон их естественного обитания, помещены в новые условия выращивания, разведения и содержания. Это создало основу для действия дестабилизирующего отбора и привело к резкому возрастанию внутривидового разнообразия, предоставившего обширный материал для искусственного отбора—оставления лучших животных на племя и лучших семян на размножение. Использовались приемы отдаленной гибридизации. В результате образовалось огромное разнообразие пород домашних животных и сортов культурных растений и, сначала в устной, а затем и в письменной форме, стали накапливаться сведения по их анатомии, физиологии, экологии. В них был зафиксирован тысячелетний опыт охотников, собирателей, скотоводов и растениеводов, ставший фундаментом будущей биологии.

Ни одна цивилизация в мире не может претендовать на роль родоначальника этой науки. Накопление компонентов биологического знания шло стихийно в тесной связи с практическими потребностями первобытных племен, в первых поселениях земледельцев и скотоводов неолита. В эпоху рабовладельческих цивилизаций человечество вошло практически с современным видовым составом домашних животных.

Резкое увеличение численности человечества и доместицированных видов, расширение земледелия вели к замене естественных экосистем антропогенными, к уменьшению их биоразнообразия, к сокращению площадей лесов, к перевыпасу саванн и степей, к превращению их в пустыни. Примером этого является опустынивание Сахары, где еще 10 тыс. лет назад была саванна, где жили бегемоты, жирафы, слоны, страусы. Формирование синантропной фауны, представители которой (мыши, крысы, суслики и т.д.) стали переносчиками чумного микроба, привело к массовым пандемиям. От них вымирали десятки и сотни тысяч людей. Наступил очередной глобальный экологический кризис во взаимоотношениях человека с природой. Из него человечество нашло два выхода: во-первых, продвижение земледелия на север в зоны степей, лесостепей и лесов, где кочевали племена охотников-собирателей; во-вторых, переход к поливному земледелию в долинах великих рек - Нила, Тигра и Евфрата, Инда, Ганга, Янцзы и Хуанхэ. Здесь возникли рабовладельческие цивилизации Древнего Востока: Аккадо-Вавилонская, Египетская, Китайская и Индийская со строгой иерархией и общественным разделением труда. Среди них были и специальные группы, в функции которых входили хранение и передача знаний.

 

1.2. Протобиологическое знание древнейших цивилизаций Востока

 

В первых цивилизациях Древнего Востока зачатки медико-биологических знаний были частью мифолого-религиозных представлений и имели ярко выраженную практическую направленность. Лишь в конце I тысячелетия до н.э. возникают натурфилософские системы, в которых предпринимаются попытки теоретически представить как основные свойства живых организмов, так и их возникновение.

 

1.2.1. Культ природы и сакрализация биологического знания

 

Культура Древнего Востока была насквозь пронизана религиозно-мистическим восприятием. Сакрализация биологического знания отразилась в разнообразных мифах об умирающей и воскресающей природе, культах животных и растений, матери-земли, предков, животных и растений, в изготовлении мумий и представлениях о загробной жизни. Культ животных и растений особенно широко был представлен в политеистической системе Древнего Египта, жители которого населяли растительный и животный мир духами, богами и богинями, видя практически в каждом организме обиталище и воплощение божества. Древнейший культ «небесного дерева» как символа Вселенной в эпоху Древнего царства (2700-2400 гг. до н.э.) реализовался в создании священных рощ деревьев и в представлении о священном лотосе. В обличье льва изображались 32 бога и 33 богини, среди которых самой почитаемой была львиноголовая Сохмет. Другими воплощениями богов служили бык (Апис и Мневис), баран (Амон), корова (Хаткор), змея (Уаджит), коршун (Нехебт), сокол (Гор), кошка (Бастет) и т.д. Их скульптуры и изображения на фресках и саркофагах, включая изумительные сцены охоты и рыбалки,

свидетельствуют о прекрасном знании анатомии. Сохранение и разведение священных животных при храмах, создание первых зоосадов и заповедников позволяли лучше узнать особенности диких животных. В Индии с древнейших времен коровы считались священными животными.

Протобиологическое знание, зафиксированное в древнеегипетских папирусах, шумерских, вавилонских и ассирийских клинописях, нередко было побочным продуктом магических и ритуальных действий. Центрами такого знания, его аккумуляции, хранения, углубления и передачи, как правило, были храмы, а в роли хранителей и толкователей выступали жрецы-писцы, тщательно оберегавшие свое преимущественное право на знание. Каждый из них должен был изучить особую «науку» - «тайну видения», позволявшую овладеть эзотерическими знаниями.

В основе глубоко религиозного мировосприятия оставались предания о возникновении мира из первоначального хаоса, его постепенном упорядочивании в борьбе богов, завершившейся творением человека. В Аккадо-Вавилонской цивилизации сформировался миф о сотворении богом Мардуком человека из глины и крови убитого им Тиамту (бога хаоса и водной пучины). Здесь нетрудно увидеть истоки библейской легенды об Адаме, которую позаимствовали евреи, находившиеся в течение двух поколений в рабстве у Вавилона, и которая дала начало библейскому креационизму. В дальнейшем от иудаизма его переняли ранние христиане. Различные варианты креационизма встречаются во всех теогонических системах Древнего Востока. В «Ветхом завете», мифологических сочинениях «Махабхарата» и «Рамаяна», других священных текстах Древнего Востока содержится немало сведений о животных и растениях, их экологии и образе жизни.

В религиозно-философских системах Древней Месопотамии и Индии допускались периодические изменения в органическом мире. Древневавилонское сказание о всемирном потопе, перекочевав в «Ветхий завет», стало источником для объяснения истории органического мира. Однако, согласно воззрениям их соседей египтян, миру животных и растений присуща неизменность, за исключением изменений сезонного характера. Во многих мифах присутствует идея о периодически умиравшей и воскресавшей природе. Поэтические представления индийской мифологии о смене периодов созидания и творения периодами разрушения в пожарах и наводнениях за мифологической формой скрывали наблюдения за вполне реальными местными катастрофами - землетрясениями, наводнениями, извержениями вулканов, оказавшими огромное влияние на органический мир.

 

1.2.2. Лечение, рецептурно-диагностическое знание и мумифицирование

 

Необходимость врачевания всегда была одним из основных стимулов в получении биологического знания, которое с древности являлось сопутствующим продуктом развития медицины. Во всех странах Древнего Востока хорошо знали ядовитые и лечебные свойства растений. Еще в III тысячелетии до н.э. в культурном и религиозном центре Шумера Ниппуре было составлено руководство по изготовлению разнообразных лекарств из минералов, растений и животных. Шумеры умели изготавливать различные мази, настойки, отвары, к которым добавляли щелочь и соль. Помимо многочисленных и разнообразных лекарств вавилонские врачи использовали слабительные и мочегонные средства, применяли втирания, компрессы, массаж, промывания. Они дали описания заболеваний желудочно-кишечного тракта, органов дыхания, сердца, печени, желчного пузыря, почек, «большой жилы», а также симптомов конкретных недугов (инсульта, подагры, ревматизма, проказы, водянки) и способов их лечения. Найдены керамические модели печени, покрытые надписями на хеттском и аккадском языках с изображением сосудов и желчного пузыря. Трудно сказать, что было известно тогда врачам о строении тела и жизнедеятельности органов человека. Во всяком случае, жизнь связывали с кровью, а печень, где хранился ее запас, мыслилась главным органом жизни. Сердце же считалось органом мышления. В эпоху царя Хаммурапи (XVII век до н.э.) уже существовала определенная медицинская специализация, в частности хирургия и лечение глазных болезней.

Медицинское знание и сведения о строении человека в Древнем Египте должны были обеспечить выполнение предписаний заупокойного культа. Бальзамирование не могло обходиться без расчленения трупов и знаний анатомии человека. Появляются термины, обозначавшие позвоночник, сердце, сердечную мышцу, желудок, кишечник. Встречались попытки обобщений типа учения о кровообращении и «23 сосудах», идущих от сердца. О высоком уровне медицинских знаний свидетельствует также узкая специализация врачей Древнего царства по хирургии, гинекологии, болезням уха, глаза и т.д. В одной из гробниц Древнего царства сохранились изображения различных операций. Дошли до нас лечебники женских болезней, пособия по ветеринарии.

Диагностическое и рецептурное знание, проявлявшееся в названиях болезней, описании их симптомов, способов лечения и изготовления лекарств - свидетельство высокого уровня развития медицины. В специальных текстах дается своеобразная методика лечения, предписывавшая врачу процедуру осмотра больного, определения симптомов, установления диагноза и способов лечения. В «папирусе Эберса» времен Среднего царства (XVI век до н.э.) приведен список 877 болезней. В нем дана дифференцированная анатомическая терминология в связи с описанием заболеваний разных органов, а также большой перечень лекарственных растений. Все болезни, в том числе и болезни духа, по мнению египтян, происходили, прежде всего, от неправильной пищи. Поэтому для лечения широко применялись слабительные и рвотные средства. В некоторых храмах занимались и «лечением» женщин от бесплодия. Слухи о «чудесных исцелениях» побуждали древних путешественников к их посещению с целью оказания посильной помощи жрецам.

Медицина была тесно переплетена с религиозными представлениями. Причинами болезней считали духов, демонов, «сглаз» и «магнетизм» других людей и устанавливали их посредством гаданий, в том числе по внутренностям жертв и по полету птиц. Наряду с лекарствами использовались различного рода магические заклинания, заговоры, обряды. Знахарство, медицина, гадание и астрология не были отделены друг от друга, составляя синкретическое единство. Магическая медицина особенно усилилась в период существования Вавилоно-Халдейского государства в VI в. до н.э.

В Древней Индии наблюдалась противоположная тенденция. Там древний знахарь (бхишадж - «изгоняющий бесов») превращался во врача-целителя. Особое значение придавалось мозгу, спинному хребту и грудной клетке как вместилищам болезней. В «Ведах» (конец II-начало I тыс. до н.э.) упоминаются также разные виды недугов. В качестве лекарств использовали ртуть, серебро, мышьяк, а также не менее 760 видов ядовитых и лекарственных растений. Более двух тысяч лет тому назад индийские целители открыли вакцинацию для борьбы с оспой. Высокого уровня достигла хирургия. В книгах брахманов упоминаются хирургические инструменты. Производились такие хирургические операции как ампутация, удаление катаракты, кесарево сечение, извлекались почечные и желчные камни. Встречаются описания развития человеческого эмбриона. Прогрессу анатомических знаний, по-видимому, способствовало разрешение вскрывать трупы.

В индийском хирургическом трактате Сушрута-Самхита (1-V вв. н.э.) прослеживается влияние древнегреческих представлений о четырех основных соках организма, о прямом наследовании и т.д. В частности, утверждалось, что впечатления, пища и другие факторы во время беременности отражаются на физических и духовных чертах ребенка. В то же время появляется ряд медицинских сочинений о неизменных наследственных качествах, обуславливавших сходство детей с родителями.

 

1.2.3. Сельское хозяйство и биологическое протознание

 

Наряду с медициной сельское хозяйство было другим главным источником биологических знаний. Изобретение в середине IV тысячелетия до н.э. в Шумере клинописной письменности существенно расширило возможности их сохранения и передачи. В древнейших письменных источниках—списках животных и растений в виде «инвентарных книг» на клинописных табличках в Месопотамии—зафиксированы сведения биологического характера, связанные с повседневной жизнью. В них видны прообразы классификаций животных по «среде обитания» и «способу питания», а растений по «принципу полезности». Животные подразделялись на «рыб» (водные животные вообще), членистых, змей, птиц, четвероногих. Последние делились на плотоядных (волки, шакалы, гиены, львы) и травоядных (ослы, лошади, верблюды). Классификация явно неполная, известно было больше животных, чем описано. Обе выделенные группы имели явную практическую направленность. В первую включали животных, наносящих ущерб домашнему скоту, а во вторую - животных, используемых для перевозки грузов. Растения подразделялись на деревья, овощи, пряности, лекарственные травы. Выделялись особые группы деревьев -фруктовые, а также хлебные и ароматические травы. Здесь видна попытка иерархической классификации. При этом объекты продолжали делать на две, три, четыре или пять групп, в соответствии с сакральными числами мифологического мышления. Списки зачастую не менялись более 2 тыс. лет—времени существования Аккадо-Вавилонской цивилизации, что говорит не об отсутствии прогресса в знаниях, а, скорее, о его сакрализации.

Свидетельством прироста знаний служит «Земледельческий календарь», созданный шумерами во II тыс. до н.э. В нем даны рекомендации по борьбе с засолением почв, посадкам деревьев для закрепления песков. Проводились и другие природоохранные мероприятия. На одном из водоемов был создан заповедник для охраны рыб. Постоянно увеличивался набор культурных растений. К ним Аккадо-Вавилонская цивилизация добавила сорго, кунжут, бобы, лен, финиковые пальмы, виноград, яблони, гранат. На одной из табличек, найденной в Ниппуре (XVIII в. до н.э), зафиксированы обширные агрономические сведения. Табличка содержит подробные практические рекомендации по искусственному орошению, обработке земли, посеве, жатве и веянию. Для орошения садов, располагаемых террасами, подводили воду по акведукам. В столице Ассирии Ниневии в VII в. до н.э. были разбиты рощи и сады с экзотическими деревьями, привезенными из отдаленных районов царства. Эти сады, сооружение которых ошибочно приписывают ассирийской царице Шаммурамат (Семирамида), правившей в конце IX в. до н.э., считались одним из семи чудес света. Позднее при дворце Ашшурбанила существовал зоологический сад. Ассирийцы, описав около 250 видов растений, обсуждали проблему пола у них. Было освоено искусственное опыление финиковой пальмы и путем гибридизации ее разновидностей получено большое сортовое разнообразие.

Были выведены новые породы ослов, крупного рогатого скота, рабочих и верховых лошадей. Путем спаривания осла с кобылой получали мулов. Домашний рогатый скот скрещивали с диким туром. В Древнем Египте были одомашнены несколько видов антилоп, кошка, гуси, утки, лебеди, голуби. Одна из первых рукописей по протобиологической тематике сохранила имя автора - Киккули из Мигании. Это тракт о коневодстве, написанный в середине XIV в. до н. э. в Хеттском государстве. Фрагменты трактата, датируемого ХШ-Х1У вв. до н.э., о том, как приручать и объезжать лошадей, найдены в развалинах ассирийского города Ашшура.

Накопление естественнонаучного знания привело к появлению в древнеегипетском языке особого выражения «знающий вещи» (рех хету) для обозначения образованного человека, чаще всего жреца-писца. Знания преподавались также чиновникам и детям аристократов. К концу Среднего царства в Египте (XII в. до н.э.) относится краткий энциклопедический справочник, содержавший названия 20 пород скота, списки зверей, птиц, зерен, названия частей тела и масел.

Искусными садоводами были древние финикийцы, разводившие виноград, оливковое дерево и финиковую пальму. Вскоре они прославили себя как мореплаватели, существенно расширив знания об обитателях других стран и морских животных. Их крупнейшим вкладом в развитие мировой культуры стало создание алфавитной системы письменности в X в. до н.э., существенно упростившей передачу знаний. При этом они использовали элементы алфавитной письменности в иероглифах и клинописях, появившихся во II тысячелетии до н.э.

В сельском хозяйстве Китая уже во II тысячелетии до н.э. использовалось несколько культурных видов, в том числе отсутствовавшие в других регионах - рис, просо, фасоль, гречиха, соя, разнообразные клубненосные и корнеплодные растения, конопля. Здесь родилась культура сахарного тростника и тутового шелкопряда. Разведение последнего было бы невозможно без сведений о его биологии, метаморфозе, способах хранения грены и т.д. Для кормления тутового шелкопряда культивировалось тутовое дерево. Получение культурной формы (Вотbух mori) от дикого предка (В. тапdarina)—свидетельство развитой методики искусственного отбора. Появляются системы севооборотов, использования удобрений. Была освоена инкубация куриных яиц. Китайские хроники II тысячелетия до н.э. повествуют об искусственном отборе в цветоводстве и коневодстве.

В Древней Индии в сельском хозяйстве также использовались разнообразные культурные растения и домашние животные, были доместицированы куры и слон. Впервые начали возделывать хлопчатник, выращивать огурцы, тыкву, дыню.

В Китае и Индии в конце I тысячелетия до н.э. предпринимались попытки рационализировать миф, заменив его натурфилософскими рассуждениями. Деантропоморфизация и деперсонификация мифа вели в обеих странах к появлению учений о материальных первоэлементах всего существующего из комбинаций 4-5 элементов - земли, воды, воздуха, огня и эфира, которые раньше считались богами. По «Аюр-ведам» («Книга жизни»), датируемым VIII в. до н.э., организм состоит из трех веществ: слизи, желчи и воздуха, которые, по-разному сочетаясь, образуют кровь, мясо, жир, кости и мозг. Болезни вызываются нарушением баланса между этими началами, а жизнь определяется единством тела, чувства, духа и души.

Все большее значение в классификациях приобретает 5—мистическое число из мифа. Чжоу Ли во II в. до н.э. делил животных на покрытых шерстью, перьями, чешуей, панцирем и раковиной, а растения на косточковые, стручковые, сочные, стелющиеся и кустарники. Признавалось наличие пяти органов чувств (глаза, язык, рот, нос, уши), пяти главных внутренних органов (селезенка, легкие, сердце, печень, почки) и пяти вспомогательных (желудок, тонкий и толстый кишечник, желчный пузырь, мочеточник). Бинарность мифологического мышления сохранялась в рассуждениях о взаимодействии мужского (творческого) начала «Ян» (свет, теплота, сухость, твердость, активность, солнце, камни, горы) с женским (пассивным) «Инь» (тьма, холод, влажность, мягкость, трудности, луна, воды). Предполагалось, что нарушение равновесия между ними ведет к болезням, а их соотношение предопределяет пол и развитие зародыша. Мужское воспроизводительное вещество («семя») берет начало от всех членов тела и соединяется с женским началом, отождествлявшимся с менструальной кровью. Пол зависел от преобладания «семени» или «крови» при зачатии: избыток «семени» - мальчик, избыток «крови» - девочка; при равенстве - разнополая двойня. В учении о переселении душ допускался неограниченный трансформизм. Так, китайцы считали возможным перерождения червя в человека и наоборот.

Древние цивилизации Востока, просуществовав более трех тысяч лет, также столкнулись с экологическим кризисом, причиной которого на этот раз было поливное земледелие. Смывались почвы, заиливались реки. Из-за засоления почв или их истощения снижалась продуктивность культурных экосистем. Вместо пойменных болот возникали глинистые пустыни, такыры, солончаки. На рисовых полях создавались благоприятные условия для развития личинок малярийного комара. Большие скопления людей на ограниченных территориях вели к загрязнению водоемов, к возникновению множества гельминтозов и паразитарных заболеваний человека. Возникала проблема качества питьевой воды. Все это требовало усовершенствования природопользования, медицинских знаний.

Другим выходом стало развитие культуры кочевников-скотоводов с их тысячекилометровыми миграциями через континенты. Эти массовые переселения народов в первые столетия новой эры завершили упадок древних цивилизаций.

В целом, цивилизации Древнего Востока существенно не изменили природу биологического протознания. Пополнившись новыми сведениями о флоре и фауне, пригодной к использованию в сельском хозяйстве, оно оставалось на эмпирическом уровне, носило прикладной, как правило, рецептурный характер, и выполняло, прежде всего, утилитарные функции в сельском хозяйстве и медицине. Теоретическое осмысление прикладных знаний отсутствовало. Вместо него доминировали мистические построения.

 

1.3. Культурный переворот в Древней Греции

и его значение для биологии

 

Расцвет древнегреческой цивилизации был исключительным событием в истории человечества, оказавшим прямое влияние на становление науки. Ему предшествовал культурный переворот в VII-V вв. до н.э., характеризуемый как «греческое чудо» и связанный с появлением небывалых политических форм, возникновением специфической рациональной культуры, а в ее рамках—философии и науки как специфических форм систематизированного знания. Символами новой культуры стали разнообразные натурфилософские построения, объясняющие общие причины возникновения порядка из хаоса, всеобщий закон, которому они подчиняются, принципы, выражающие его, а также основания, согласно которым установился данный порядок, а не какой-либо другой. Новая культура предопределяла схемы восприятия греками живой природы, язык их описания, формы обмена информацией, ценности, новые иерархию практик и способы обоснования суждений. Диалог и логика становились необходимыми компонентами изложения знания, в котором постепенно формировалось понимание отсутствия однозначного соотношения между эмпирическим и концептуальным. Доказательства и критерии осознавались греками в полной мере, что вело к выдвижению натурфилософских интерпретаций знаний об организмах, которые оказали влияние на все последующее развитие биологии. Их продолжающееся воздействие на современную науку объясняется тем, что греки

сформулировали фундаментальные проблемы познания природы (темы в смысле Дж. Холтона), которые в принципе не поддаются однозначному решению. Применительно к биологии, это проблемы происхождения жизни, целесообразности живого, закона и случая и т.д.

 

1.3.1. От мифа к логосу

 

Отправной точкой для становления этой культуры были мифы и сведения древневосточных цивилизаций, усвоенные в крито-микенский период. Греческие философы преклонялись перед мудростью египетских жрецов, выдавая себя за их учеников. Вплоть до VI в. до н.э. биологические знания в Древней Греции находились на уровне восточных цивилизаций. Как в других священных и эпических произведениях, в «Илиаде» и «Одиссее», датируемых началом I тысячелетии до н.э., встречаются многочисленные медицинские и хирургические термины, сведения о целебных и ядовитых растениях и домашних животных. Именно в произведениях Гомера миф впервые подвергнут эстетической обработке. Элементы его рационального истолкования намечены в сочинениях Гесиода (VIII-VII вв. до н.э.), в частности в его «Теогонии». Его боги в значительной степени лишаются персонификации и предстают скорее как воплощения природных стихий и свойств мироздания.

Вскоре на смену «Теогонии» Гесиода пришли натурфилософские спекуляции сторонников ионийской (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен), элейской (Ксенофан, Парменид), пифагорейской школ, а также Гераклита Эфесского, Левкиппа, Анаксагора, Эмпедокла, Демокрита. В их сочинениях о природе, как и в мифах, проблемы происхождения и устройства мира рассматривались как единое целое. Для обработки информации использовались прежние методы оппозиции, противоположностей и аналогий, порожденные бинарным, дихотомическим мышлением, воспринимаемым теперь как диалектика. Преодолевая антропоморфизм и зооморфизм космогонических мифов, ранняя греческая натурфилософия сохранила его структуру в своих построениях, призванных изобразить становление мироздания как естественно развивавшийся процесс. Главная идея мифа о первично бесформенной Вселенной и ее последующей эволюции в сторону упорядоченности в ходе борьбы богов предопределила содержание натурфилософии. В ней вместо прежних антропоморфных богов огня, земли и т.д. действовали природные силы и стихии (воздух, огонь, земля, вода, эфир, любовь, вражда), управляемые верховным разумом, преобразованным постепенно в универсальный закон - «логос». Переход от мифа к логосу, действующему с жесткой необходимостью, составил предпосылку для возникновения западной культуры, в недрах которой два тысячелетия спустя сформируется биология.

Важной особенностью древнегреческой натурфилософии был ее авторский характер и индивидуальное лицо каждого учения. В первых всеобщих натурфилософских концепциях делались попытки объяснить все существующее, включая и организмы, деперсонифицированными мифологическими богами, представляемыми теперь как некие субстанции и причины. От Пифагора (около 580-500 до н.э.) берут начало попытки объяснить биологические явления через идеальные цифры как выражение некой строгой закономерности во Вселенной. В качестве таковых обычно фигурировали все те же сакральные числа мифов.

В сочинениях греческих авторов особое место занимают спекуляции о существовании в прежние эпохи организмов, отличных от современных. Фантастические высказывания Эмпедокла (484-430 до н.э.), а позднее Эпикура (341-270 до н.э.) о скачкообразном возникновении новых форм, возможно, опирались на находки каких-либо остатков ископаемых организмов, о которых прямо говорил Ксенофан (около 570-после 478 до н.э). Теофраст (372-287 до н.э) даже написал о них две книги, к сожалению, бесследно исчезнувшие. В Древней Греции сформировались идеи наивного трансформизма, тесно связанного с мифологией. Многие авторы в течение более двух тысяч лет следовали за Анаксимандром (610-546 до н.э.), утверждавшим, что живые существа произошли из ила, прогретого солнцем, а затем, защищенные твердыми покровами от высыхания, проникли на сушу. Люди первоначально были подобны рыбам, зародились в их телах и по мере «созревания» вышли наружу.

Происхождение животных и человека из земной слизи принимал и Анаксимен (585-526 до н.э.), а позднее один из основателей афинской школы Анаксагор (500-428 до н.э.). Для последнего все организмы состояли из мельчайших частиц, названных им семенами земли, воды, воздуха, костей, мышц, крови и т. п., которые поступают вместе с пищей, разделяются при пищеварении и соединяются с себе подобными: семена мышц с мышцами, крови - с кровью и т.д. Сами организмы первично появились из соединения семян, упавших с дождем с неба на землю. Во влаге возникли зародыши, развившиеся в живые существа и приобретшие способность размножаться. Все признаки плода предопределены мужским семенем, а женщина лишь предоставляет для него место. Мужские зародыши попадают в правую сторону матки, женские—в левую. Первым у зародышей формируется мозг. Принципиальных различий между животными и растениями Анаксагор не видел, так как у последних тоже есть эмоции и ум. Человек - самое разумное животное благодаря руке. Упорядочивающим же началом всего служит некое тончайшее начало, названное им «нусом», т.е. разумом.

Близкие взгляды излагались в космогонической поэме «О природе» Эмпедокла (484-430 до н.э.), который говорил об общности происхождения волос, перьев и чешуи, о сходстве семян растений и яиц птиц, о самозарождении растений и отдельных органов животных из тины под воздействием внутреннего огня. Комбинируясь различным образом, эти органы порождали вначале чудовищ, но потом благодаря некоему селективному процессу любви, побуждающей к гармонии все существующее, появлялись формы, соответствовавшие среде и способные к половому размножению. В этих фантазиях усматривали нередко предвосхищение дарвиновской идеи выживания наиболее приспособленных. Однако в них нет преемственности в преобразовании, а целесообразность возникала не под действием отбора, а путем случайных сальтаций и главным образом под действием мифологических сил любви и вражды. Эмпедокл пытался объяснить физиологию и эмбриологию естественными причинами: слух—напором воздуха на ушной хрящ, висящий в ухе подобно колокольчику, сон - частичным охлаждением тела, а смерть его полным охлаждением. Зрительное ощущение образуется благодаря порам в глазу, заполненным попеременно огнем и водой; огонь дает белый цвет, вода - черный. Душа, по Эмпедоклу, умирает вместе с телом, ибо она есть лишь определенное количественное соотношение входящих в тело элементов. Пол зародыша зависит от температуры, при которой он развивается. Ребенок больше походит на того из родителей, чье семя при зачатии было более горячим. Первым образуется сердце как главный орган. Эмпедоклу приписывают создание учения о четырех темпераментах.

Демокрит (470-300 до н.э.) происхождение жизни рассматривал как результат механического взаимодействия влажных тел и тепла, породившего земноводных, от которых и произошли наземные животные. Вслед за Эмпедоклом он полагал, что уроды - глухие, слепые, безногие и т.д. оказались неприспособленными и вымерли, уступив место ныне живущим организмам. В зависимости от различия атомов, из которых создались первичные организмы, одни стали летать, другие плавать и т.д. Человеку досталось больше тепла, мелких и круглых атомов, из которых и образовалась душа. По Демокриту, семя образуется не в мозгу, а во всем теле. Формирование зародыша в матке начинается с пупка, затем живота и головы. Уроды же рождаются из-за неправильного смешения атомов.

Мифологический трансформистов ранних древнегреческих натурфилософов был заменен откровенным креационизмом у Сократа и Платона. По Сократу (469-399 до н.э.), целесообразность строения организмов определяется функциональными и эстетическими критериями, заданными Высшим разумом. Его ученик Платон (427-347 до н.э.) целью познаний провозгласил достижение абсолютной истины путем интеллектуального созерцания идеальных, неизменных сущностей вещей. В диалоге «Тимей» он рационализовал миф о Демиурге, вложившем «разум в душу, а душу в тело». Создатель заселил Землю сначала людьми, а затем остальными животными как его несовершенными копиями, то есть произошло не усовершенствование организмов, а их деградация. Платон утверждал, что в мозге находится высшая, бессмертная часть души, а две другие - в сердце (разумная) и в области живота (животная или питательная). Им же, возможно, впервые была сформулирована идея о балансе в природе. Воззрения Платона в целом и, прежде всего, его учение о неизменных идеях как идеальных сущностях - прообразах реальных организмов - оказали огромное влияние на развитие различных отраслей биологии, прежде всего, морфологии, систематики и экологии. Они незримо присутствуют во всех спорах о реальности таксонов.

Благодаря путешествиям и колонизации Средиземноморья, греки знакомились с животными и растениями разных регионов, расовым и этническим разнообразием народов, что способствовало формированию более адекватных представлений о разнообразии живой природы, народов и культур. Хотя греки даже более чем другие народы склонны были именовать иноземцев варварами, в своих трудах они использовали достижения других цивилизаций. Опираясь на литературные источники, рассказы торговцев и наблюдения, сделанные в ходе собственных путешествий, греки попытались составить первые сводки об обитателях всей ойкумены. Одним из первых таких описаний с рассказами о животных и растениях других стран и об антропологическом своеобразии проживавших там народов стала «История» Геродота. Геродот (484-406 до н.э.) приводит массу фантастических сведений: о муравьях размером с собаку, добывавших золотоносный песок в Индии, о стерегущих золото грифах, о козлоногих людях на Севере и т.д. Однако его авторитет был так велик, что более двух тысячелетий его «История» оставалась главным источником сведений по географическому распределению животных и народов.

 

1.3.2. Начало анатомо-физиологических исследований

 

С именем врача Алкемеона Кротонского (конец У1-начало V вв. до н.э.) связывают первые анатомо-физиологические исследования. Вскрывая трупы животных, он обнаружил нервы, ведущие от органов чувств к головному мозгу, который посчитал местообитанием души. Им создана первая из дошедших до нас теория ощущений. В основе учения Алкемеона о здоровье лежат мифологические представления о необходимости гармонии противоположных сил (теплого и холодного, сухого и влажного, сладкого и горького, животной и растительной пищи), нарушение которого ведет к болезням.

«Отцом медицины» считают Гиппократа (460-356 до н.э.). В книгах, входящих в состав так называемого «Гиппократова сборника», об авторстве которых до сих пор спорят, дана полная сводка фактов и концепций древнегреческой медицины и представлений об анатомии, физиологии и эмбриологии. Гиппократ призывал отказаться от натурфилософских спекуляций и опираться на тщательные наблюдения за больными, на индивидуальный подход к ним, на накопление и обобщение практического опыта. Эта познавательная установка реализовывалась в соответствии с уровнем знаний того времени.

Полагая, что все болезни человека, включая психические, имеют естественное происхождение, Гиппократ выдвинул концепцию гуморальной патологии. Этимология всех заболеваний была сведена к нарушениям соотношений между «соками» человеческого тела: кровью, желчью, водой и слизью. Преобладанием одного из них он объяснял и четыре типа темперамента: сангвиник, холерик, флегматик и меланхолик. Гиппократ был сторонником идеи наследования свойств, приобретаемых в онтогенезе. По его мнению, признаки потомства формировались частицами, исходящими из разных органов человека.

Представления Гиппократа о назначении органов были противоречивы. Так, мозгу Гиппократ приписывал то функцию мышления, то функцию освобождения тела от излишней жидкости, а иногда считал его даже ответственным за выработку мужского семени. Вместе с тем, его труды стали вершиной анатомо-физиологических и медицинских знаний древних греков. Скелет был изучен лучше всего, а отдельные мышцы различали плохо, сухожилия путали с нервами и сосудами. Были известны такие органы как желудок, тонкая и толстая кишка, сальник, печень, сердце, желчный пузырь, селезенка,

почки, мочеточники, мочевой пузырь, но об их строении почти ничего не знали. В сердце различали желудочки, предсердия и клапаны, а в кровеносной системе—артерии и вены, однако представления о ней были весьма расплывчаты. Головной мозг рассматривался как железа, окруженная двумя оболочками, от которой идет спинной мозг, тоже с двумя оболочками. Различали зрительный, слуховой, тройничный и блуждающий, а также плечевой и межреберные нервы. Роль дыхания, осуществляемого с помощью легких, сводили к охлаждению сердца. Эти воззрения доминировали на протяжении многих веков, вплоть до Ренессанса, приобретя характер догм.

 

1.3.3. Синтез античного знания в трудах перипатетиков

 

Вершиной естественнонаучных знаний в Древней Греции стали труды ученика Платона Аристотеля (384-322 до н.э.). В основанном им в афинском Лицее обучение велось во время прогулок, откуда и произошло название научной и философской школы - перипатетики.

Аристотеля считают автором четырех больших и одиннадцати малых биологических трактатов, представлявших собой фактически весь свод знаний о живом, собранных к тому времени. Его называют отцом биологии, так как он пытался дать ее теоретическое обоснование. Восприняв у Платона учение о конечных или целевых причинах, Аристотель преобразовал его теологию и креационизм в телеологию. Приписывая всем организмам наличие энтелехии («жизненной силы»), он полагал возможным под ее влиянием самозарождение из морского ила, гнили и даже грязного белья таких сложных животных, как черви, насекомые, лягушки и мыши. Объективная целесообразность и конечные цели предопределяли возможность внезапного появления гармоничных форм. Этот телеологический трансформизм у Аристотеля сочетался с концепцией статической непрерывности, где неизменные и дискретные виды, расположенные в восходящем по уровню сложности ряде, столь тесно прилегают друг к другу, что между ними практически нет разрыва. Его иерархия вещей - градация вечных форм, стремящихся к единой цели, предопределенной Творцом. Здесь креационизм и эссенциализм Платона объединен с принципом непрерывности.

Аристотелю приписывается введение термина «антропология». Следуя Платону, он сформулировал представление о двойственной природе человеке. С одной стороны, человеку присущи все функции «души» животного (питание, размножение, ощущения и т.д.). С другой - у него есть ряд специфических признаков (двуногое хождение, уплощенная грудь, удлиненное в сравнении с предплечьем плечо и более длинное, чем голень, бедро, изменчивая окраска глаз, неподвижная ушная раковина). Но главное отличие человека от животных Аристотель усматривал в мышлении, олицетворяющем «душу разумную» и делающем его животным общественным.

Самый объемный трактат Аристотеля - «История животных». В нем даны описания наружных и внутренних органов человека, сравнительно-анатомические описания животных, их образа жизни и питания. В трактате «О частях животных» Аристотель различает однородные части тела (получившие позднее название тканей) и неоднородные (органы). В книге «О возникновении животных» он излагал представления об эмбриологии животных и человека, их наследственности. В отличие от Гиппократа, он не признавал наследование приобретенных признаков. Наконец, труд «О душе» посвящен описанию ощущений, ума, взаимоотношений души и тела. Точное описание ряда органов, например, протоков мочеполовых органов млекопитающих, и связанных с ними сосудов, позволяет заключить, что делались анатомические вскрытия. Аристотель описал анатомические, эмбриологические и физиологические особенности млекопитающих, в частности органы воздушного дыхания - легкие и горячую кровь. Он отмечает явления регенерации, аналогии и гомологии, корреляцию органов, напряженность борьбы между животными за сходную пищу, различия между крупными и мелкими животными по плодовитости.

Аристотель привел описание 454 таксонов животных от вида до семейств в современном понимании, которые он объединяет в группы более высокого порядка и называет родами («эйдосами»). Роды в свою очередь объединены в «Высшие роды», примерно соответствующие современным классам. Многие виды Аристотеля близки скорее к родовым и надродовым категориям (например, оса, муха, дрозд и т.д.). Аристотель был создателем самой ранней из дошедших до нас классификаций, построенных на комплексе признаков. В ее основе лежало разделение на животных с кровью («энайма» - четвероногие живородящие с волосами, четвероногие яйцеродные или безногие с чешуей, птицы, киты и рыбы), и без крови («анайма» -головоногие моллюски, мягко-скорлупые, черепокожие, членистоногие), что соответствует в целом современному делению на позвоночных и беспозвоночных. На том основании, что живородящие питают детенышей молоком, а плод в утробе матери прикреплен к матке пуповиной и органом, впоследствии названным плацентой, он отделил дельфинов и китов от рыб. Ему было известно легочное дыхание кита и даже живорождение у некоторых акул, подтвержденное И. Мюллером только в середине XIX в. Аристотель провел разделение на хрящевых и костистых рыб. Он считал зоофитов (кишечно-полостных) промежуточным звеном между растениями и животными. Все природные существа он последовательно расположил по возрастающей шкале, получившей название «лестницы», увенчанной человеком и Творцом. Наблюдения Аристотеля за эмбриональным развитием цыпленка убедили его в строгой целенаправленности онтогенеза, отклонение в котором ведет к уродству. Его классификация, построенная на основе комплекса признаков, более чем на два тысячелетия предвосхитила будущие естественные системы в ботанике и зоологии.

Ботанические работы Аристотеля не сохранились, но в «Истории о животных» он упоминал о своем «учении о растениях», которые, как и животные, обладают душой, правда, находящейся на более низкой стадии развития и обладающей только силами питания и роста. У растений им выделялись части сравнимые (кожица, волокно) и несравнимые (листья, корни) с животными. Аристотель указывал на наличие у растений пола, образование зародыша из части плода, сходство между яйцом животных и семенем растений.

Ученик Аристотеля - Теофраст (370-285 до н.э.) считается отцом ботаники. В десятитомной «Естественной истории растений» и 8-ми томной истории «О причинах растений» он систематизировал более 500 форм растений, дав их классификацию по жизненным формам (деревья, кустарники, полукустарники и травы) и характерным чертам. Растения он подразделял на дикие и культурные, вечнозеленые и с опадающей листвой, растения суши и воды, хвойные, а листья—на простые и сложные. Он рассмотрел строение и физиологические отправления растений, их размножение, географическое распространение, хозяйственное использование, а также изменчивость под влиянием внешних условий. Теофраст описал явление геотропизма, движение листьев, приемы прививок. Кору, древесину и сердцевину он выделил как части растений, предложил ряд терминов, вошедших в ботанику (плод, околоплодие, сердцевина), указал на разнообразие способов размножения растений: семенами, корнями, клубнями, ветками, стволами и черенками, а также на различия между однодольными и двудольными растениями по семядолям, корням, и стеблям.

 

1.4. Эллинизм и кризис естественнонаучного знания

 

1.4.1. Эллинизм как синтез восточной и древнегреческой наук

 

Воспитанник Аристотеля Александр Македонский (356-323 до н.э.) основал империю, включившую в себя великие древние цивилизации от Египта до Индии. Вскоре после его смерти империя распалась на несколько независимых царств, в которых был осуществлен синтез греческой и восточной культуры, способствовавший подъему натурфилософского знания. Единый греческий язык обеспечивал обмен идеями и концепциями, созданными в Афинах, Пелле, Пергаме, Антиохии, Родосе, Сиракузах и т.д. Подлинным исследовательским и образовательным центром в эпоху эллинизма стала новая столица Египта—Александрия, где под покровительством царей из греческой династии Птолемеев в начале III в. до н.э. были основаны крупнейшая в древнем мире библиотека и целая совокупность научных и учебных заведений известная как Мусейон, где в разные годы трудились Евклид, Архимед, Клавдий Птолемей, Герои, Эратосфен и другие выдающие ученые. Усилился процесс дифференциации научного знания. Из прежде синкретического естественнонаучного и философского знания выделились точные науки, в первую очередь математика, астрономия, механика, для овладения которыми требовалось специальное обучение.

Библиотека в период своего расцвета содержала до 700 тыс. книг и рукописей. За несколько веков в ней было собрано все знание, добытое разными цивилизациями. Однако из-за последующих пожаров и грабежей центра религиозными фанатиками - как христианами, так и мусульманами, с одинаковой ненавистью относившихся к культуре «язычников» - сохранились лишь фрагменты трудов двух врачей - Герофила и Эразистрата, оцениваемые как результат нового этапа в развитии медицины, анатомии и эмбриологии.

Прогресс знаний о человеке в немалой степени был связан с систематическим вскрытием трупов. Основатель научной анатомии Герофил (конец IV- начало Ш вв. до н.э.) заслужил прозвище «мясника», но начатое им анатомирование трупов позволило избавиться от многих догм и ошибок. С ним связывают окончательное утверждение представления о том, что мозг ответственен за умственные способности человека. Он описал строение и функционирование нервной системы человека, анатомию глаза, печени, половых органов и сравнил их строение у животных и человека. По мнению Герофила, мозг - центр нервной системы и умственных способностей, а нервы делятся на подчиненные воле и неподчиненные. Он различал артерии и вены, отмечал то, что артерии пульсируют, и думал, что движение крови является функцией сосудов.

Его ученик Эразистрат (около 300-240 до н.э.) анатомировал не только трупы, но и проводил вивисекцию на преступниках. Эразистрат описал строение головного мозга человека, установил его деление на большие полушария и мозжечок, обратил внимание на извилины и связал их большую сложность по сравнению с мозгом животных с большим интеллектом, различал чувствительные и двигательные нервы, описал сердечные и венозные клапаны, сокращения сердечной мышцы, перистальтику кишечника и др. Для него каждый орган был системой из трех элементов: вен, артерий, нервов. Нервы имеют вид трубок, по которым циркулирует гипотетический нервный флюид (на подобии того, как кровь в артериях и венах). Успех Герофила и Эразистрата отчасти можно объяснить тем, что анатомия и эмбриология была модной наукой. Цари Александрии интересовались ею. Птолемей II присутствовал на сеансах вивисекции Эразистрата. По преданию, Клеопатра VII вскрывала животы своим служанкам на разных этапах их беременности.

Наблюдался прогресс и в других областях знания, связанных с медициной. В сочинении «О лекарственных средствах» Диоскорид (I в. до н.э.) изложил все известные медикаменты животного и растительного происхождения. Он сгруппировал свыше 500 растений по морфологическому признаку, оказав тем самым большое влияние на ботанику последующих веков. Диоскорид указывал места произрастания и происхождения некоторых лекарственных растений. Позднейшие списки его книги были снабжены рисунками.

 

1.4.2. Римская империя и крах эллинистической науки

 

Хотя Мусейон продолжал существовать после завоевания римлянами Египта, оригинальные научные исследования постепенно начали хиреть. Часть Александрийской библиотеки сгорела в 47 г. до н.э. во время восстания против Гая Юлия Цезаря. Римская наука существенно отличалась от греческой отсутствием интереса к теоретическим проблемам и четкой практической направленностью. Биологические сочинения римских авторов, хотя и обладали оригинальностью изложения, имели, за исключением трудов Галена, вторичный характер. Стремление к энциклопедичности оборачивалось бессистемной и некритической компиляцией, в которой, как и в комментировании, видели главный, а иногда и единственный способ написания естественнонаучных трудов.

С точки зрения римлян, ученый не должен был создавать новое. Его задача состояла в том, чтобы, зная все, что сделали его предшественники, изложить их взгляды прекрасным литературным языком, лучше всего в стихотворной форме. Так, великий поэт Вергилий (70-19 до н.э.) в дидактических поэмах «Георгики» и «О земледелии» приводит много сведений о прививках стволов и почек, о разведении винограда и повреждениях растений. Другой знаменитый поэт, Овидий (43 до н.э.-18), находясь в ссылке, написал поэму «Наука рыболовства», содержащую разнообразные сведения о морских рыбах и беспозвоночных и о способах их ловли. Катон Цензор в работе «О делах деревенских» обращает внимание на возделывание злаков, овощей и плодовых, подбор домашнего скота и т.д.

В сочинении Марка Теренция Варрона (116-27 до н.э.) «Сельское хозяйство» представлена смесь практических советов о почвах, садоводстве, виноградарстве и содержании домашних животных с домыслами, вызванными отчасти тем, что сам Варрон сельским хозяйством не занимался. Энциклопедией сельского хозяйства столетие спустя стали сочинения Колумеллы в 12 книгах, в которых упоминались около четырех сотен растений. Еще более объемным трудом была 37 томная «Естественная история» Гая Второго Плиния Старшего (23 или 24-79 до н.э.), представлявшая собой набор выдержек из античных произведений, большая часть которых утеряна. Сам он указывал, что использовал сочинения 146 римских и 327 иноземных авторов. В «Естественной истории» практически нет оригинальных мыслей или обобщений, в нее некритически включено много неправдоподобных и сомнительных историй. Наряду с верными сведениями о вскармливании летучими мышами детенышей молоком, паразитизме кукушки, изменчивости окраски хамелеона и т.д., приводятся фантастические рассказы о питании хамелеона воздухом, двуполых зайцах, морских животных, промежуточных между растениями и высшими млекопитающими. В книге перечислено свыше тысячи видов растений с указанием на некоторые особенности их строения, размножения и хозяйственного использования. Классификация растений, как и животных, сделана произвольно. И хотя труды Плиния явно уступали сочинениям Аристотеля, в течение почти полутора тысяч лет именно они оставались главным источником знаний о живой природе.

Непререкаемым авторитетом в медицине, анатомии и физиологии вплоть до работ Везалия были труды александрийского врача Галена (121- 200), систематизировавшего медицинские, анатомо-физиологические и фармацевтические знания эпохи эллинизма и Римской империи на базе собственных оригинальных исследований. Он ввел в медицинскую практику вивисекцию животных, в том числе низших обезьян. Результаты изучения их строения он переносил на человека, признавая тем самым косвенно их родственность. Рисунки его главного анатомического объекта - бесхвостого макака были даже приняты за изображение анатомии человека. Гален детально изучил анатомию овец, быков, свиней, собак и других животных. В основу физиологических представлений им было положено учение Гиппократа о четырех первичных жидкостях. Гален тщательно изучил центральную и периферическую нервную систему, исследовал функции нервов спинного мозга, пытался определить способ их воздействия на дыхание и биение сердца, доказал (путем их перерезки) роль нервов в проведении возбуждения, показал, что артерии наполнены кровью. Для Галена каждый орган был создан богом в форме, наиболее пригодной для исполнения своих функций. Его учение хотя и содержало указание на сходство строения человека и обезьян, было догматизировано христианской церковью и в течение почти полутора тысяч лет не подлежало проверке.

Вершиной античного трансформизма стала поэма римского философа Тита Лукреция Кара (около 99-55 до н. э.) «О природе вещей». В увлекательной поэтической форме автор описывал зарождение организмов в результате сочетания первичных тел, появление сначала нежизнеспособных организмов (безротых, слепых, безголовых, безруких и т.д.), конкуренцию между выживавшими формами и сохранение совершенных. Гармония, управляющая природой, обеспечивает подобный итог конкурентных взаимодействий. Первые люди, по Лукрецию, появились из выросших на земле «маток». Душа человека состоит из мельчайших и наиболее подвижных «первичных телец», неразрывно связана с телом и смертна. Ощущения - следствие отделения от природных тел «первичных телец», воспринимаемых органами чувств.

По мере нарастания социально-политического и идеологического кризиса в Римской империи интерес к теоретическим проблемам угасал. С превращением христианства в государственную религию дух эмпиризма и практицизма сменился воинственной нетерпимостью к науке. Раннее христианство огнем и мечом прошлось по античной цивилизации. В 272 г., при императоре Аврелиане, был закрыт Мусейон. Столетие спустя, в 393 г., толпа христиан-фанатиков, подстрекаемая патриархом Феофилом, разрушила Александрийскую библиотеку. Древние пергаменты были изрезаны на куски для изготовления псалтырей, а тексты смыты. Еще через два века чудом сохранившиеся книги сожгли мусульмане по приказу халифа Омара. Он произнес известную фразу: «Если в книгах есть то же самое, что в Коране, то они излишни. Если же в них есть что-то, противоречащее Корану, то они вредны. В любом случае они должны быть уничтожены».

Рабовладельческая цивилизация завершилась очередным кризисом во взаимоотношениях человека с природой, великим переселениям народов, крупными социально-политическими и экономическими потрясениями. В 476 г. предводителем германских наемников Одоакром был низложен последний император Западной Римской империи. В 642 г. арабы завоевали Александрию. Однако задолго до этого Рим и Александрия из прежних центров светского знания превратились в центры христианской культуры, где Библия и труды отцов церкви заменили античные авторитеты.

Хозяйственные и культурные связи между разными областями Западной Европы были разрушены. Городская культура пришла в упадок. Наблюдения за животными и растениями сменились теологическими рассуждениями и толкованием Библии.

 

1.5. Средневековье и биологические знания

 

1.5.1. Патристика, теология и биологические знания в раннем средневековье

 

Основным отличием биологических представлений в Средние века от знаний античности была подчиненность религии и включенность в теологию. Если для античного человека природа - действительность, то для человека средневековья - лишь символ, отблеск божества. Как тело человека служило лишь жилищем его божественной души, так и за несовершенным миром вещей стоял мир трансцендентный и совершенный. Он и стал главной целью изучения и средством познания природы. Во всех ее явлениях старались найти проявление божественного промысла. Поэтому вера признавалась основой для понимания природы, а физика считалось лишь прикладной наукой для религиозной метафизики. Креационизм христианского мировоззрения выражался, прежде всего, в антропоцентрическом взгляде на мир, воспринимаемом и трактуемом согласно идее, что «все создано для человека». Хотя в начале средневековья авторитет античных мыслителей еще признавался, а их труды изучались, дух ранней христианской культуры господствовал. Его ярким выражением были заветы апостола Павла: «Мудрость мира - безумие перед богом», ибо людям не дано понять божественную природу другим путем помимо откровений священных книг Ветхого и Нового заветов. Величайшие устремления духа стали считаться грехом. По утверждению Тертуллиана (около 160-после 200), подчеркивавшего пропасть между Библией и греческой философией из-за неизмеримости веры и разума, ни в каких исследованиях после Евангелия нет нужды. А Евсевий Кесарийский (около 263- 339) отзывался об ученых следующим образом: «Не из-за незнания вещей, которым они изумляются, а из презрения к их бесплодной работе, ставим мы низко их дело и обращаем нашу душу к занятиям более высокими вещами».

Даже те из отцов церкви, которые использовали античные труды, стремились их исправить и дополнить. Так, в «лестницу существ» между человеком и Творцом поместили ангелов и архангелов. В «Книге бытия» Василий Великий (329-379) отрицал влияние внешней среды на развитие растений. Во всем их строении, включая форму листьев и аромат плодов, он усматривал премудрость творца, создавшего по общему плану органы растений и животных. Уподобляя корень растений рту животного, он в ветках, листьях и плодах также усматривал функции, аналогичные функциям органов животных, и был уверен, что бук превращается в березу, пшеница - в ячмень, а дубовые ветви—в виноградные лозы. Василий Великий был автором одного из первых «Шестодневов», в которых излагалась библейская легенда о шести днях творения и приводились некоторые сведения о животных и растениях и их распространении. В них строение и функции организмов признавались результатом воплощения целесообразных замыслов Творца.

Средневековая христианская теология использовала и многочисленные сочинения другого отца церкви Блаженного Августина (354-430), где еще острее отрицалась необходимость изучения природы. Особую ненависть вызывал у него атомизм. Он в сердцах восклицал: «Лучше бы никогда не слышать имени Демокрита». Приоритет отдавался теологии, так как законы природы служили для вечного благословения Творца. Всякая целесообразность, будь то внутреннее строение презреннейшего существа в животном мире, перышко птицы, цветение злаков, была проявлением гармонии в живой природе, полезности и красоты организмов. Эта гармония свидетельствовала о божественной мудрости. Библейский догматизм у Августина сочетался с наивным трансформизмом и верой в возможность перехода любых существ из потенциального бытия в актуальное. Заимствовав у Аристотеля деление всех тел на минералы, растения и животных, он считал, что человек поднят Творцом на высоту, недосягаемую для других существ.

В силу неравномерности развития культур эти мировоззренческие установки сказывались по-разному в средневековых странах. Характерные для раннего средневековья географическая разобщенность и религиозная замкнутость мешали обмену знаниями, добытыми в разных культурах. Например, в Византии преемственность античной и христианской культур проявилась сильнее, чем на Западе. Еще сильнее были различия между христианским и мусульманским мирами. В христианской Западной Европе даже медицина на первых порах вызывала враждебность, так как болезнь считалась наказанием божьим, и, соответственно, всякое лечение кроме молитв - делом дьявольским. Однако уже в первой половине VI в. в Италии возник монашеский орден бенедиктинцев, объявивших занятие науками своей важнейшей задачей. Впоследствии в сохранение письменной культуры включились доминиканцы и францисканцы. В стенах монастырей собирались и переписывались книги, переводились сочинения, трудились жаждущие знаний.

В средневековых текстах трудно выделить собственно биологические знания. Компиляция, комментирование и классификации оставались главными формами репрезентации знания. Любые факты и концепции античной науки рассматривались с точки зрения узких интересов повседневной практики и библейских догм. Эта позиция была четко выражена в «Этимологии» архиепископа Исидора Севильского (560-636), ставшей своеобразной энциклопедией раннего средневековья. По оценке Ж. Кювье, она была памятником «того невежества, которое царило в его время». Интеллектуальные поиски тогда сводились к рассуждениям о животных, упоминаемых в Библии, их сверхъестественных свойствах. Популярны были сочинения о человеке-рыбе и кораблях, отдыхавших на спинах китов, о деревьях с плодами познания и т.д. Каждое растение или животное имело свой символ. Так, пальма считалась символом победы над смертью. Биологические сведения приводились, главным образом, в сочинениях с четкой практической направленностью—в травниках, руководствах по охоте, по разведению и селекции животных и растений. Библия на протяжении всего средневековья оставалась главным критерием знаний о мире. По ней сверялись рассказы путешественников. Ссылки на сочинения Геродота, Гиппократа, Платона, Аристотеля, Галена и другие признанные церковью античные авторитеты также принимались в качестве доказательств.

Помимо различного рода сельскохозяйственной и охотничьей литературы, источниками сведений об организмах были такие сборники как «Физиологусы», «Гербариусы» и «Бестиарии», имевшие хождение вплоть до XVI в. В них содержались описания библейских животных, в том числе обитавших в раю, а также разного рода фантастических чудовищ. Например, описывались гуси, которые родятся на деревьях. На этом основании диких гусей стали считать постными и употреблять в пищу в постные дни. Понадобилась особая булла папы Иннокентия III (1161-1216), чтобы заставить верующих признать гусей скоромной пищей. В «Бестиариях» приводились и различного рода нравственно-поучительные рассказы по мотивам из жизни животных.

«Физиологус» в рукописном виде получил широкое распространение на многих европейских и восточных языках. В X в. его перевели на старославянский язык в Болгарии, откуда он распространился по Руси, где большее хождение имели «Беседы на Шестоднев» Василия Великого. На Русн в Х-Х1 вв. был популярен «Шестоднев» экзарха Иоанна Болгарского - компиляция из ранее созданных «Шестодневов» с привлечением сведений, взятых у античных авторов. В нем приводилась классификация животных Аристотеля, но упрощенная и искаженная. Так, в один «образ» (группу) птиц были отнесены летучие мыши и летающие насекомые. Сведения о животных и растениях содержались также в «Поучении Владимира Мономаха», с XI в. ходившем на Руси в списках.

 

1.5.2. Арабская наука и позднее средневековье

 

Медико-биологические знания в средневековом арабском мире были обширнее и оригинальнее западноевропейских. Создав на Востоке - громадную империю, арабы обратились к трудам античных авторов, многие из которых были переведены на арабский в УП-Х1 столетиях. Особое место в мусульманском мире занимала медицина, которая, согласно Корану, была формой искусства, приближающая к богу. Поэтому наиболее интересное протобиологическое знание дошло до нас из медицинских трактатов. Прогресс был достигнут в астрономии и алхимии, связанных с медициной (первая - через астрологию). Арабские путешественники знали юг Европы, север Африку, посещали Индию, Малайский полуостров, Китай. Ранняя мусульманская культура в значительной степени аккумулировала достижения античной, ближневосточной, среднеазиатской, китайской и индийской цивилизаций. Существенный вклад в этот синтез внес целый ряд выдающихся мыслителей и ученых.

Врач, натуралист и философ Абу Али Ибн-Сина (Авиценна, 980-1037) был глубоким знатоком Аристотеля и Галена. Он изложил идею Аристотеля о «лестнице существ», описал «самозарождение» теленка из болотных испарений, допускал, что подобным способом появился первый человек, в которого Творец вдохнул душу и разум. В его «Каноне врачебной науки», «Книге исцелений» и «Книге указаний и наставлений», наряду с изложением взглядов Аристотеля и Галена, содержатся оригинальные сведения по медицине, зоологии и ботанике, а также совет обратиться к изучению природы. Он полагал, что субстрат любых жизненных и психических явлений - пневма, летучая субстанция, зарождающаяся из четырех парообразных соков организма. Писал Ибн-Сина и о «постепенных процессах изменения земли, требующих продолжительных периодов», что отличалось от христианского догмата о сотворении мира в шесть дней.

Огромное значение для преодоления догматов христианского отношения к природе имели труды Ибн-Рушда (Аверроэс, 1126-1198). В трактате «Опровержение опровержения» он выступил с идей «двойственной истины», предложив разделить образно-аллегорическую религию, доступную всем, и рациональную религию, доступную только образованным кругам. Особую славу ему принес «Большой комментарий» (1193), в котором наряду с толкованием Аристотеля высказывались мысли о вечности материи и о развитии мира. Его перу принадлежит энциклопедический труд по медицине.

Через Кордовский халифат арабская культура проникала в средневековую Европу, в том числе - переводы античных авторов. В высших школах Кордовы, Гренады, Толедо и Саламанки собирались библиотеки из тысяч томов. В IX в. христианский мир от арабов получил сочинения Плиния Старшего. Обязательным руководством для врачей становится энциклопедия теоретической и клинической медицины в «Каноне» Авиценны, выдержавшая впоследствии более 30 латинских изданий. В XIII в. с арабского (в изложении Авиценны) на латынь переводится «История животных» Аристотеля. Широкое распространение получают труды Платона. Вскоре этим сочинениям богословы придают характер непререкаемого авторитета.

Крестовые походы открыли высшему слою христианского мира другие процветавшие цивилизации. Рост средневековых городов, подъем экономики вел и к созданию университетов. Первый из них возник в Болонье в 1058 г. Вскоре они появились в других городах Италии, а также в Англии, Франции, Германии, Испании, Дании и др. Центральное место в них занимали богословские факультеты, где в схоластических дискуссиях оттачивалось умение спорить и доказывать точку зрения. Особое место занимал важный для будущей биологии спор между реалистами и номиналистами, в котором ставился вопрос о существовании помимо индивидов неких универсалий. Протобиологическое знание в этих университетах было лишь составным элементом медицинского и философского образования.

Основными источниками биологических сведений стали многотомные сочинения энциклопедического характера Альберта Великого (1206-1280), литературное наследие которого насчитывает 21 том, где есть разделы «О растениях» и «О животных». Детальные описания и животных, и растений заимствованы у древних, главным образом, у Аристотеля, Плиния Старшего и Галена. В семи книгах «De vegetabilibus» жизнедеятельность растений, как и у Аристотеля, связана с «вегетативной душой», и, вслед за Василием Великим, указано на функциональное подобие отдельных частей растений органам животных. Сведения о растениях и их использовании излагались в алфавитном порядке. Альберт Великий писал о влиянии внешних факторов на рост и размножение растений, объясняя этим отличия культурных форм от диких. Он допускал, как и его предшественники, возможность превращения пшеницы в

ячмень за 2-3 года, равно как и превращение березы в бук, а дуба в виноград при их вегетативном размножении черенками.

В трактате «De animalibus» Альберт Великий сообщал о превращении конского волоса в волосатика и описывал таких животных как носорог с лошадиным туловищем, бычьей головой и орлиными крыльями, саламандра, живущая в огне и т.д. Заимствовав у Аристотеля деление животных на бескровных и с кровью, Альберт Великий сведения о них свел в основном к антропоморфному описанию поведения. Механизм размножения он изложил по Гиппократу: семя возникает во всех частях тела и собирается в органах размножения. Женское семя содержит материю будущего плода, мужское - побуждает ее к развитию. Остатки вымерших организмов он вслед за Авиценной рассматривал как своеобразную игру природы (lusus naturae), или результат действия некоей пластической силы (vis plastica), производящей организмоподобные формы.

Другим сводом средневековых знаний было «Зеркало природы» Винсента де Бове (1190-1264). В нем также даны сведения о растениях (заимствованы из средневековой поэмы «О силе трав») и животных. Другими источниками для Бове были сочинения Плиния Старшего и Исидора Севильского. Позднее Ж. Кювье отмечал, что рыбы и птицы описаны у Бове точнее, чем у Альберта Великого. В труде Бове имелись также сведения о практической пользе некоторых растений и животных. Млекопитающие у него делятся на домашних и диких. Отдельная книга была посвящена пресмыкающимся и насекомым, особо описано поведение пчел. Психологии, анатомии и физиологии отведено несколько книг. В них идет речь о пяти чувствах, о бодрствовании, о сне и сновидениях, о видениях ангелов и бесов, об экстазе, восхищении и пророческом даре. Описание человеческого тела было составлено по античным и частично арабским источникам.

Компилятивный характер имели также 20 томов энциклопедии «О природе вещей» Фомы из Кантемира (1210-1263) и сочинение «Книга природы» Конрада Магенберга (1309-1374). Последняя книга, написанная не на латыни, а по-немецки, получила особенно широкое распространение, выдержав множество изданий. В них дано описание 450 животных, а также, наряду с реально существующими видами, различного рода химер и суеверий.

Один из основателей христианского аристотелизма доминиканец Фома Аквинский (1226-1274) утверждал, что природа завершается в благодати, а философское познание - естественной теологии и откровении. Из нескольких сотен глав его труда лишь одна посвящена природе, в которой он сообщил, что у мухи четыре ноги. Для него природа не только создана творцом, но и повседневно управляется им. Путем ее интеллектуального созерцания человек может приблизиться к «бессмертному и вечному», что никогда не смогут сделать животные, у которых есть только чувственное восприятие и инстинкт. Фантазии Фомы Аквинского о сотворении мира, о строении, питании и образе жизни ангелов, райских животных, которым посвящены сотни страниц, оказались беспредельными.

С XIII в. проявилось недовольство засильем схоластики, пустого комментирования и фантастических спекуляций, зазвучали высказывания в пользу полноценной науки. Английский философ и естествоиспытатель, профессор Оксфордского университета Роджер Бэкон (1214-1292) критиковал схоластику и веру в авторитеты, показную мудрость и невежество. Он придавал особое значение математике и опыту, за что был лишен кафедры в Оксфорде и поставлен под строгий надзор монахов-францисканцев. В своем главном сочинении, «Opus majus», из-за запрета церкви опубликованном только в 1733 г., он писал, что не авторитеты, а наблюдения и опыт—источники и мерило знания. В «Письмах о могуществе и тайных действиях искусства и о ничтожестве магии» Бэкон утверждал, что от развития науки «зависит благосостояние всего мира», описал приемы возделывания растений, разведения животных, сохранения здоровья. Он занимался изучением строения и функционирования глаза с точки зрения оптики.

Однако для большинства сочинений о живом еще более двух веков был характерен своеобразный символизм: растение или животное интересовало автора не само по себе, а как символ определенных религиозных понятий или принципов. Например, в мире животных агнец и единорог являлись символами Христа, голубь - Святого Духа, дракон, змей и медведь - дьявола, а из растений символом Христа считалась виноградная лоза, невинности - лилия, стойкости - кедр. В таком духе написан трактат доминиканского монаха Иоанна де Санто Джеминиано из Сиены «О поучениях и сходствах вещей» (первая четверть XIV в.), где растения и животные располагались по символам. Так, сведения о льве относились к слову мужество. Задача ученого заключалась в том, чтобы, разгадав смысл того или иного названия животного или растения, понять его сущность.

Ископаемые остатки организмов по-прежнему объяснялись деятельностью неких формообразовательных сил (nisus formatives, vis plastica). Одни полагали, что таким образом осуществлялись в прошлом многочисленные попытки создать различные организмы, но только некоторые из них оказались удачными. Следы неудачных попыток сохранились в виде ископаемых. Были и те, кто считал, что ископаемые возникают в недрах земли под влиянием звезд. Третьи же называли их моделями, созданными Богом в первые дни творения, по которым в дальнейшем создавались виды. Бытовало мнение о каких-то частицах «семенного воздуха» (аuга seminales), которые, проникая в землю, «оплодотворяют» горные породы и порождают окаменелости (саго fossilis).

 

1.6. Эпоха Возрождения и становление естественнонаучного дискурса в биологии

 

1.6.1. Инверсия античного и средневекового знания и ее причины

 

Ренессанс считают с началом освобождения разума от религиозных догматов и схоластики. К концу средневековья явно обозначилась тенденция к инверсии античного знания и адаптации его к христианской культуре. Г. Гегель называл Ренессанс «эпохой пробуждения самосознания духа». Его начало

связывают с Италией рубежа ХIIIIV вв., с экономическим подъемом и прогрессом культуры в городах. Активная внешняя торговля итальянских городов не только способствовала росту благосостояния, но и расширяла кругозор, позволяла усваивать ценности других культур. Это процесс ускорился после падения в 1453 г. Константинополя, когда сотни образованных людей, художников, ремесленников, спасаясь от турок, переселились в Западную Европу. К этому времени два мощных движения охватили европейскую цивилизацию—стремление возродить классическое наследие античности и страсть к морским путешествиям. Итогом эпохи Возрождения стало формирование светского мировоззрения и научная революция ХУ1-ХУП вв., благодаря которой наука стала отделяться от других форм общественного сознания, прежде всего религии, и приобретать самостоятельное значение и ценность.

В эпоху Возрождения, наука, в том числе и биологические знания, оставалась растворенной в общей культуре. Естественнонаучное знание воспринималось, прежде всего, с точки зрения социально-экономических, идеологических и этических ценностей. Интеллектуальным ядром эпохи Возрождения было изменение отношения к природе, начальным пунктом и основой которого стало обращение к культурному наследию античности. Информационно-технологической основой прогресса естественнонаучных знаний в период Ренессанса стало изобретение в 1450 г. И. Гуттенбером книгопечатания. Оно во много раз удешевило изготовление книги и сделало возможным ее тиражирование. Книги становились доступными широкому кругу читателей. Если в 1475 г. в библиотеке Ватикана было всего 2546 томов, то уже к началу XVI в. было напечатано около 30 тыс. названий книг, включая сочинения Аристотеля, Плиния, Альберта Великого. Создается предпосылка для аккумуляции знаний, их научного обобщения. Появилась возможность быстрого распространения новых идей, методов и концепций, их независимой проверки разными учеными.

Вера в предопределенность Творцом всего происходящего (провиденциализм) постепенно исчезает, а философия природы пытается освободиться не только от теологии, но и от телеологии. Признается объективность законов природы, а Бог рассматривается как нечто отстраненное от повседневного хода событий. В связи с этим возникает познавательная установка (эпистема, по М. Фуко) на изучение самой природы. Хотя комментирование и компиляция сохраняются как основные формы познавательной деятельности, все большее число ученых стремится читать саму книгу природы, понимая ее не верой, а разумом. Распространяется убеждение в том, что существует две истины - вера и знание. Основой последнего становится наблюдение, описание и графическое изображение. Для изготовления иллюстраций по анатомии, зоологии и ботанике привлекаются первоклассные художники. Создаются гербарии растений и коллекции животных. Ученые начинают работать не только с текстами предшественников, но и с природными объектами, музейными коллекциями, с живыми организмами в ботанических и зоологических садах. Сбор гербариев и зоологических коллекций считался аристократическим занятием вплоть до начала XX в. Складывается представление о том, что результаты опыта, законы природы могут быть выражены благодаря количественным измерениям. Эта мысль выражена в сочинениях одного из гигантов мысли и искусства эпохи Возрождения Леонардо да Винчи (1452-1519), стремившегося доказать ведущую роль опыта в получении знания и применить его в практической деятельности. Признавая природу «верной учительницей высших интересов», он интересовался кристаллами, ископаемыми остатками, животными, растениями и человеком, соединяя сведения по анатомии с наблюдениями в области эмбриологии, физиологию с механикой. Энциклопедичность его интересов и знаний хорошо отражают пафос эпохи.

Человеку средневекового общества был известен не слишком разнообразный мир животных и растений, обитавших в условиях умеренного климата. Ему было трудно, а практически и невозможно, выйти за пределы античного знания флоры и фауны, которым, в основном, оперировали средневековые схоласты. Эпоха Великих географических открытий, связанная с экспедициями X. Колумба в Америку в 1492-1504 гг., Васко де Гама в Индию вдоль берегов Африки в 1497-1524 гг. и кругосветное путешествие Ф. Магеллана в 1519-1521 гг. познакомили европейцев с поразительным многообразием жизни в тропиках. Они открыли им экзотические миры, населенные неизвестными ранее животными, растениями и народами. Стал накапливаться материал об огромной изменчивости человека, об анатомии и образе жизни обезьян. Естествоиспытатели начинают осознавать сходство последних с человеком, и это подрывает антропоцентризм христианства. Об открывшемся натуралистам биоразнообразии и богатстве расового состава человечества ничего не было сказано ни в Библии, ни в античных сочинениях, ни средневековых компиляциях. Масса видов иноземных культурных растений, включая кукурузу, картофель, томаты, табак, люпин, завозится в Европу. Ученые узнали сотни новых видов растений. Все это привело к появлению первых гербариев в Риме, Флоренции, Болонье. В середине XVI в. возникают первые ботанические сады, сначала в Италии—в Падуе (1545), Пизе (1545), Болонье (1567), затем в Голландии - в Лейдене (1577), в Германии - в Лейпциге (1580), Иене (1586) и Гейдельберге (1597), во Франции - Париже (1593). В Голландии, Англии, Швейцарии и Швеции создаются кунсткамеры и зоологические музеи. В конце XVI - начале ХЛШ вв. в Италии возникают первые ассоциации ученых, именовавшиеся академиями, в том числе Академия таинств природы, основанная Дж. Б. Порто в 1560 г.; Академия деи Линчей («рысьеглазых»), основанная в 1603 г. князем Ф. Чези и его друзьями в Риме. Создаются, расширяются и преобразуются в национальные книжные центры многие крупные частные и государственные библиотеки. Существовавшая с ХIV в. французская королевская библиотека в 1593 г. переводится в Париж и на ее основе возникает Национальная библиотека.

Протобиологическое знание Ренессанса оставалось тесно связанным со средневековой культурой, базировавшейся на принципе единства земной и небесной природы, теперь понимаемом как сопричастность языка - носителя идеальных сущностей - миру и мира языку. Слова, обозначавшие организмы, считались частью самой живой природы и изучались как носители их смысла.

Старинные письменные тексты интерпретировались на тех же основаниях, что и сама природа. Ученый должен был обладать эрудицией для расшифровки старинных текстов и навыками магии для прорицания природных событий. В итоге знания о живой природе представляли собой сложную систему рациональных и иррациональных элементов, подчинявшуюся собственным законам, прежде всего, законом сходства между различными вещами, объединенными в природные цепи, и словами, их выражавшими. Г. Порто в «Натуральной магии» (1650) уверял: «В отношении своего произрастания растение сходно с диким зверем, а в отношении чувства животное сходно с человеком, который благодаря своему уму соответствует небесным светилам».

Одна из задач герменевтического знания Ренессанса заключалась в том, чтобы, найдя признаки сходства у разных вещей, установить их родственность и раскрыть ее смысл. Так, основываясь на внешнем сходстве окраски семян волчьего корня и глаза, считали, что это растение следует использовать при глазных болезнях. Сходство строения ореха и головного мозга свидетельствовало якобы, что зеленая корка ореха пригодна для лечения «ран надкостницы черепа», а ядро ореха - для снятия внутренних болей головы. Сходство подсолнечника с солнцем, водянистость огурца и т.д. - знаки решающего значения солнечных лучей или воды для их произрастания.

Предполагалось, что язык, данный людям Богом, был когда-то изоморфным знаком организмов, носителем его сущности. Имена были прямо связаны с обозначаемыми качествами: например, сила вписана в тело льва, а властность - во взгляд орла. Эта связь, по мнению К. Дурета (1613), сохранилась лишь частично в древнееврейском языке, содержавшем изначальные наименования растений и животных, данные еще Адамом. Здесь лошадь называлась «sus» за гордость и смелость, а аист «chasida» за свое добродушие и милосердие. Язык, утерявший сходство слов с вещами, однако, оставался путем к истине, доступным только посвященным. Только все языки мира образуют истину, для изложения которой необходимы энциклопедии. Классификация по алфавиту как форма произвольного, но эффективного упорядочивания знаний становится содержанием энциклопедических проектов Грегуара (1610), Альстедия (1630), в которых посредством сцепления слов и их размещения в пространстве предпринимались попытки реконструировать реальный мир. Эти идеи были воплощены в первых энциклопедических сводках растений и животных, опубликованных в XVI в.

Натуралисты Возрождения, включая «отцов» зоологии и ботаники, еще нечетко различали видимое и читаемое, наблюдаемое и сообщаемое, естественнонаучные данные и философские спекуляции. Религиозные представления, эзотерические знания, каббалистика, предания, легенды, мифы для них продолжали считаться надежными источниками информации. В этом отношении показательны труды итальянского натуралиста У. Альдрованди (1522-1605), в которых дана смесь довольно точных морфологических, анатомо-физиологических, эмбриологических и экологических сведений о животных и их мифологических характеристик, геральдики, связанных с ними чудесах и снах.

Врачи по-прежнему оставались главными носителями биологического знания, занимаясь ботаникой, зоологией, анатомией и физиологией. Через анатомию и физиологию они соприкасались с зоологией. Ботаника давала им знания о лекарственных растениях, алхимия - средства для лечения. Врач должен был знать астрологию, математику и магию для понимания влияния небесных тел и сверхъестественных сил на ход болезней, а также древние языки для чтения сочинений в подлиннике. Книга французского придворного врача Ж. Фернеля (1497-1558) «Медицина», охватывавшая всю совокупность знаний по физиологии, патологии и терапии, извлеченных из античных источников, выдержала более 30 изданий. Становление специальных биологических дисциплин шло в рамках этого синкретического единства, завершившись выделением естественной истории, включавшей ботанику и зоологию наряду с геогнозией, анатомией и физиологией, как особой науки, тесно связанной с медициной.

В целом, естественнонаучные труды эпохи Возрождения отличаются неповторимой спецификой. Они не были повторением ни античного, ни средневекового знания. Неверно усматривать в них и предвосхищение науки Нового времени, генетически с ними связанного. Естествознание эпохи Возрождения представляло собой целостное единство рациональных и иррациональных мотивов, просматриваемых фактически в каждом естественнонаучном сочинении. Их создатели были глубоко верующими людьми и случавшиеся гонения со стороны церкви были для них огромным психологическим потрясением. В то же время дух исканий заставлял их преодолевать церковные догмы. Защитой от преследований инквизиции нередко было покровительство могущественных монархов, а иногда пап и других церковных иерархов. Наука в период Возрождения чаще всего была придворной.

 

1.6.2. Формирование анатомии, физиологии и эмбриологии

 

Эпоха Возрождения усилила интерес к строению человека, хотя вскрытие трупов было еще официально запрещено. Анатомические сведения по-прежнему полагалось добывать не из опыта, а из книг Аристотеля и Галена, несогласие с которыми расценивалось как ересь. Однако многие художники и скульптуры, совершенствуя свое мастерство, пришли к убеждению, что без знаний внутреннего строения человеческого тела невозможно его правильно изобразить, особенно в движении. Идя на огромный риск, они изучали анатомию человека на трупах и занимались вивисекцией. Среди них был Леонардо да Винчи (1452-1519). Его трактаты по анатомии человека и животных с прекрасными рисунками свидетельствовали о глубоком знании строения человека и его эмбриологии, которое могло быть приобретено благодаря вскрытию трупов, а, возможно, и вивисекции. Описывая расположение в теле взрослого человека вен, нервов, мускулов, строение сердца, Леонардо да Винчи старался показать изменения в них во время движения. Его «Трактат по анатомии» содержит данные об изменениях человека с момента зачатия. В своем художественном творчестве он применил статистический подход к оценке изменчивости частей человеческого тела, изображая несколько вариантов их строения, выбирая среднее в качестве нормы. На одном из его рисунков рука человека изображена вместе с рукой обезьяны, что подчеркивает гомологию этих конечностей. Он отмечал наличие «аналогичных членов» у всех наземных животных. Однако его труды более 400 лет оставались неопубликованными и не оказали прямого влияния на развитие знаний об анатомии и физиологии человека.

В 1501 г. была издана книга Магнуса Хундта «Антропология о достоинстве, природе и свойствах человека и об элементах, частях и членах человеческого тела». Позднее, в 1533 г., публикуется сочинение Галеаццо Капеллы «Антропология, или рассуждения о человеческой природе», в которой приводятся также данные об индивидуальной изменчивости человечества. С него ведется отсчет становления морфологии человека.

Восхищение физическими и духовными качествами людей позволило активно развивать знания о человеке. Одним из первых анатомические исследования на человеческих трупах начал французский врач Якобус Сильвиус (1478-1555), изучавший строение полых вен, брюшины и т.д. Его ученик, лейб-медик императора Карла V А. Везалий (1514-1564), в 1543 г. издал фундаментальный труд «Фабрика человеческого тела». Оригинальный анатомический материал был собран им в результате анатомирования трупов, которые он снимал с виселиц. Везалий разрабатывал методы препарирования, делал зарисовки, пересматривал терминологию, создавая топографическую и описательную анатомию человека. Им детально описаны скелет, связки, мышцы, сосуды, нервы, органы пищеварения, мочеполовая система, сердце, мозг, органы чувств. Везалий установил, что правый и левый желудочки не сообщаются между собой, но ошибочно полагал, что кровь каким-то образом просачивается из одного желудочка в другой. Книга была снабжена прекрасными рисунками, выполненными одним из учеников Тициана. В рисунках и текстах еще нет механики. Тело еще не стало системой рычагов. Но оно уже не было просто эстетическим объектом как у художников, оказавшись препарированным на скелет, мышцы, нервы, сосуды, внутренние органы. Книгу отдали на суд инквизиции, который признал Везалия сумасшедшим и приговорил к покаянию. Потрясенный приговором автор отправился в путешествие в Иерусалим и на обратном пути погиб.

Еще трагичнее была судьба М. Сервета (1509-1555), открывшего малый круг кровообращения. Его Кальвин приказал сжечь в Женеве. Однако остановить рост знаний уже не могла ни католическая церковь, ни набиравший с начала XVI в. силу протестантизм. Независимо от Сервета малый круг кровообращения описал М. Коломбо в книге «О вопросах анатомии» (1559). Он же впервые стал проводить вивисекцию на собаках. Анатомию человека в те годы изучали Б. Евстахий (1520-1574), Г. Фаллопий (1523-1562), В. Койтер (1534-1576), Д. Фабриций (1533-1619). Именами двух первых названы открытые ими внутренние органы человека.

Впервые после Аристотеля У. Альдрованди попытался проследить этапы развития куриного яйца и цыпленка. Методика была проста. Подкладывая под курицу два с лишним десятка яиц, он затем каждый день вынимал по одному яйцу. Итальянский исследователь Д. Фабриций, изучая зародыши человека и животных (кролика, морской свинки, мыши, собаки, кошки, овцы, свиньи, лошади, коровы и др.), получил факты сравнительной эмбриологии и изготовил хорошие рисунки зародышей на разных стадиях развития. Прекрасно иллюстрированные труды Фабриция по эмбриологии различных групп животных (1600, 1621) позволяют считать его основателем сравнительной эмбриологии.

Серия трудов этой блестящей плеяды анатомов и физиологов создала предпосылки для дальнейшего проникновения не только в строение, но и в функции живого организма.

Биологические сведения по физиологии и биохимии накапливались также в средневековых алхимических трактатах. Примером может служить «Книга растений» знаменитого алхимика XV в. И. Голланда. Изучая процессы гниения и брожения, алхимики накапливали знания о химическом составе растений и животных, разработали технологии получения чистых веществ в небольших количествах. В XVI в. возникает ятрохимия, которая трактовала патологические процессы в организме как нарушение химического равновесия, восстановление которого возможно лишь при помощи химических средств. Поиск и изготовление таких лекарств был главной задачей ятрохимии.

Интерес к наукам, изучавшим природные соединения, прямо затрагивал химию жизни. Наиболее заметной фигурой этого времени стал Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст из Гогенгейма, известный под именем Парацельса (1493-1541). Враг схоластической премудрости и сторонник непосредственного изучения природы, воспринимаемой пантеистически, с точки зрения учения о единстве микро- и макрокосмоса, он проводил многочисленные опыты на животных и человеке, изучая терапевтические действия различных химических элементов. Придя к выводу, что универсальных болезней не существует, он полагал, что многим болезням присущ свой возбудитель («живое семя»). Парацельс обладал глубокими знаниями по химии живого и успешно применял их в медицинской практике, сформулировав учение о пяти невидимых причинах возникновения болезней и способов их лечения. Он анализировал патологическое состояние организмов, вызванное нарушениями процессов, лежащих в основе физиологических функций, и роль конечных продуктов метаболизма в возникновении болезней. Парацельс развил учение о дозировке лекарств и методах лечения инфекционных болезней (сифилиса - ртутью, сапа - мышьяковыми препаратами). Свои наблюдения он облекал в форму алхимических трактатов.

 

1.6.3. Травники и «отцы ботаники»

 

Первые серьезные попытки классификации растений относятся к XVI в., когда основными источниками сведений о них оставались труды Теофраста, Плиния, Диоскорида, Колумеллы, Альберта Великого. Авторы многотомных «травников» с описаниями и зарисовками растений, игравших роль лечебных каталогов, были затем причислены к «отцам ботаники». В этом

отношении наибольший интерес вызывает книга немецкого ученого О. Брунфелса (1488-1534) «Атлас живых растений» с 300 иллюстрациями растений. Другой немецкий врач и флорист И. Бок (1498-1554) в «Новом травнике» дал подробное описание 567 видов растений с рисунками и сведениями о времени цветения растений, их распространении и характере место обитания. Среди них он выделял дикорастущие растения с душистыми цветами, клевер, злаки, кормовые, деревья и кустарники. Объединив близкие растения в группы, сейчас известные как семейства губоцветных, сложноцветных, крестоцветных, лилейных и др., Бок не обсуждал принципы классификации, но группировал растительные формы по общему сходству, тогда как многие его современники описывали растения по старому, в алфавитном порядке. Другой немецкий врач, Л. Фукс (1501-1566), ввел некоторые морфологические термины, чтобы облегчить описание и сравнение растений. У описанных им 400 видов Фукс главное внимание уделял внешней форме и размерам. Иногда Фукс снабжал их сигнатурами, то есть характеристиками значения растений. Так, если растение было красного цвета, его рекомендовалось использовать при заболевании крови. Лист, напоминавший очертание сердца, следовало применять при сердечных заболеваниях, а растения с желтыми цветками - для лечения печени. Под одним названием нередко объединялась группа видов.

Голландский ботаник Ш. Клюзиус (1525-1609) описал картофель и занимался его распространением в Европе. Обстоятельно изучив европейскую флору и растения из заморских стран, он предложил классификацию по следующим группам: 1) деревья, кусты и полукустарники, 2) луковичные растения, 3) хорошо пахнущие растения, 4) не пахнущие растения, 5) ядовитые растения, 6) папоротники, злаки, зонтичные и др. Классификацию по форме листьев предложил французский ботаник М. Лобеллий (1538-1616), объединяя по этому признаку лилейные и орхидеи, а в «род пшеницы» включая все произрастающее на полях, в том числе и сорняки.

Велики заслуги швейцарских ботаников братьев Баугин И. Баутин (1541-1616) в книге «Естественная история растений» описал 4 тыс. видов растений. В результате путешествия по Центральной Европе К. Баутин (1560-1624) описал 6 тыс. видов растений, дав весьма точные описания ряда форм в виде кратких диагнозов, выявив много синонимов и положив конец терминологической путанице, имевшейся у предшествовавших авторов. В своей практике он часто пользовался приемом, который затем стали называть бинарной номенклатурой. Иногда он давал четырехчленные названия, т.е. диагностировал растения вплоть до разновидностей в современном понимании. Для его работ характерно стремление оценивать сходство растений по комплексу признаков, расположив растения в 12 «книг» (классов). Во многих случаях виды получали достаточно ясные характеристики, в то время как систематические единицы выше рода различались им, как и другими ботаниками, плохо. В итоге в одной группе оказались хвощи, злаки и эфедра (хвойник), а другая группа объединила ряску и мхи.

Некоторые исходные принципы искусственной классификации были установлены итальянцем, папским лейб-медиком Андреа Чезальпино (1549- 1603). Вслед за Аристотелем он рассматривал растение как несовершенное животное. Основные функции растения - питание и размножение. Питание связано с корнем, а размножение—со стеблем. Семена олицетворяют «жизненный принцип», «душу» растения. Поэтому внимание при классификации следует обращать на цветки, семена, плоды и их оболочки. Однако в своей классификации он смешал даже однодольные и двудольные растения. Его труды знаменовали начало перехода к новому этапу в истории биологических знаний, когда ведущую роль стала играть естественная история. Каждый орган он рассматривал с учетом положения, числа и формы и стремился понять и их функциональное назначение.

Начав с «первоначальной инвентаризации растений», «отцы ботаники» на порядок увеличили число известных видов, заложили начала научной терминологии в изучении растений, выработали принципы и методы их классификации, создали первые системы растительного царства.

 

1.6.4. «Отцы зоологии и зоографии»

 

В зоологии создание системы животного мира началось намного позднее. В эпоху Возрождения шло преимущественно накопление новых знаний. Одним из ярких представителей этого периода был швейцарский натуралист Конрад Гесснер (1516-1565), создатель ботанического сада в Цюрихе и одного из первых зоологических музеев. Всемирную известность Гесснер приобрел благодаря пятитомной энциклопедии «История животных», насчитывавшей более четырех тысяч страниц и около тысячи иллюстраций. В ней дана сводка всех известных тогда зоологических форм. В первом томе описывались млекопитающие, во втором—яйценесущие четвероногие, в третьем - птицы, в четвертом - водные животные, главным образом рыбы, а пятый, опубликованный после смерти, имел сборный характер. В энциклопедии много собственных наблюдений Гесснера, но преимущественно она построена на компиляции античных источников. Материал располагался в алфавитном порядке. Никакой системы и даже попытки ее построения в пределах отдельных томов нет. Описание каждого вида делалось по определенным правилам: сначала давалось название животного, затем сведения о его географическом распространении, строении тела и жизнедеятельности, отношении к среде, инстинктах, нраве, практическом значении для человека, в заключение приводились сведения о данной форме в литературе. Четких представлений о виде, номенклатуре, данных о внутреннем строении не было, отсутствовала точная терминология. Некоторые формы в пределах томов сгруппированы произвольно. В описаниях, наряду с реальными животными, сохраняется большое количество мифических существ (морской черт, морской монах, многоголовый змей, обитатели райских садов и т. п.). Если судить по рисункам, то люди эпохи Возрождения даже реальных животных видели иначе. Так, кожа носорога изображена как латы рыцаря. Стремясь к созданию всеобъемлющей сводки знаний об организмах, Гесснер собирал и изучал растения, однако его труд «История растений» остался незавершенным. В целом, «История животных» Гесснера сыграла огромную роль в воспитании многих поколений натуралистов. В этом отношении она сравнима с трудами Плиния Старшего, Бюффона и Брэма.

Аналогичные сводки были сделаны по отдельным группам. У. Альдрованди (1522-1605) основал при Болонском университете ботанический сад и музей животных и растений и подготовил фундаментальные труды о птицах, рыбах, змеях и насекомых, в которых было описано много новых, главных образом экзотических, видов. Французский врач Г. Ронделэ (1507-1566) издал описание «Морские рыбы», где кроме ихтиологического материала рассматривал моллюсков, червей, ластоногих. Особенно подробно на основании собственных наблюдений он описывал средиземноморских рыб.

П. Белой (1518-1564) известен своими орнитологическими и ихтиологическими трудами. Им написаны «История птиц» и «Ихтиология», в которую также входили не только рыбы, но и другие водные животные. Значительная часть материала была собрана им лично во время многочисленных путешествий по Средиземноморью. Сравнивая скелеты человека и птицы, Белоне употреблял термин «гомология», обозначая гомологичные элементы скелетов одинаковыми буквами. Английский врач и натуралист Т. Моуфет (1533-1599) опубликовал труд о насекомых, а его соотечественник Э. Уоттон (1492-1555) в книге «О различиях животных» (1552) не только описал большое количество высших и низших животных, но и изложил их строение. Уоттон значительно продвинулся по сравнению с Аристотелем в систематизации знаний по беспозвоночным животным.

Во всех сочинениях, считавшихся наиболее полными и авторитетными, вплоть до XVIII в. по-прежнему было много сведений о русалках, многоголовых летающих змеях, лошадях с рогами и т.п. Например, немецкий художник и натуралист А. Дюрер (1471-1528) рассуждал о том, что в зависимости от того, куда падают листья деревьев, они превращаются или в рыбу, или в птицу. Никто из натуралистов, занимавшихся животными в эпоху Возрождения, не поднялся до сколько-нибудь крупных обобщений, до построения системы животного мира и не вышел за рамки античных представлений. В то же время появлялось все больше работ, построенных не на компиляциях, а на результатах собственных исследований. Прежде всего, к ним относятся произведения многих натуралистов, предпринявших путешествия во вновь открытые страны и описавших их животный мир. Эти труды пользовались огромной популярностью и побуждали к занятиям естественной историей.

 

1.6.5. Геогнозия и ископаемые организмы

 

К концу этого периода стала оформляться и другая составная часть естественной истории - геогнозия. В сфере ее интересов оказались и ископаемые животные, и растения. В эпоху Возрождения сведения о них намного расширились благодаря развитию горного дела. Сообщения о находках минералов, похожих на современные организмы, всегда привлекали внимание широкой публики. О них писал и Леонардо да Винчи. В 1575 г. Бернар Палисси, французский натуралист-любитель, собиравший и описывавший ископаемые остатки животных, продемонстрировал свою коллекцию в Париже. «Отец геологии» немецкий ученый Г. Бауэр (1494-1555), печатавшийся под псевдонимом Агрикола, в 12 книгах своего трактата «О горном деле», который вплоть до XVII 1в. оставался основным пособием по геологии, горному делу и металлургии, среди минералов описывал не только ископаемых животных, но и растения. Их продолжали рассматривать как игру природы или действие некоей пластической силы. Попытки доказать естественное происхождение найденных в горах остатков морских организмов не воспринимались всерьез до середины XVIII столетия.

 

Список литературы

Абу Али Ибн Сина. Избранные произведения. - Душанбе: Ирфон, 1980.

Аристотель. О возникновении животных, - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1940.

Боголюбский С. И. Происхождение и эволюция домашних животных. - М.: Сельхозгиз, 1940.

Ботард-Левин Г. М., Ильин Г. Ф. Индия в Древности. - М.: Наука, 198.5.

Вавилов Н. И. Избранные произведения. Т. 5. - М.: Колос, 1965.

Везалий А. О строении человеческого тела. Т. 1-2. - М.- Л.: Изд-во АН СССР, 1954.

Геродот. История. - М.: Наука, 1972.

Гиппократ. Сочинения. Т. 1-3. - М.: Медгиз, 1941-1944.

Даннеман Ф. История естествознания. Т. 1. - М.: Изд-во ОНТИ, 1932.

Жмудь Л, Я. Наука, философия и религия в раннем пифагореизме. - СПб.: РХГУ, 1994.

Жуковский П. М. Культурные растения и их сородичи. - Л.: Колос, 1971.

Зайцев А. И. Культурный переворот в Древней Греции VII-V вв. до н. э. - СПб.: Изд-во

СПбГУ, 2001.

Катан, Варрон, Колумелла, Плиний. О сельском хозяйстве. - М.-Л.: Сельхозгиз, 1937.

Клима И. Общество и культура древнего Двуречья. - Прага: Асайеяиа, 1974.

Кузнецов Б. Г. Идеи и образы Возрождения, - М.: Наука, 1979.

Леви-Стросс К. Первобытное мышление. - М.: Республика, 1994.

Леонардо да Винчи. Избранные естественнонаучные произведения. - М.: Изд-во АН СССР, 1955.

Лукреций Кар. О природе вещей. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1937.

Массой В. М. Экономика и социальный строй древних обществ. - Л.: Наука, 1976.

Материалисты древней Греции.  - М.: Госполитиздат, 1955.

Олыики Л. История научной литературы на новых языках. Т. 1. - М.: Гостехиздат, 1934.

Очерки истории естественнонаучных знаний в древности. - М.: Наука, 1982.

Поляков И. М. Курс дарвинизма. - М.: Учпедгиз, 1948.

Рожанский И. Д. Античная наука.  - М.: Наука, 1980.

Рожанский И. Д. История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи. -  М.:Наука, 1988.

Скворцов А. К. Гербарии. - М.: Наука, 1977.

Серебряков К. К. Очерки по истории ботаники. Ч. 1. - М.: Учпедгиз, 1941.

ТаннериП. Исторический очерк развития естествознания в Европе. - М.-Л.: Гостехиздат, 1934.

Феофраст. Исследования о растениях. - М.- Л.: Изд-во АН СССР, 1951.

Художественная культура первобытного общества. - СПб.: Славия, 1994.

Формозов А. А. Очерки по первобытному искусству. - М.: Наука, 1969.

 

Часть 2. От естественной истории к современной

биологии (XVII - первая половина XIX вв.:

эпоха Рационализма и Просвещения)

 

2.1. Институционализация биологии

 

Интеллектуальный переворот ХУ1-ХУП вв. (первая научная революция) создал астрономию и физику уже в современном понимании. Восторженное отношение к античным авторам сменилось критицизмом, ученые расставались с прежними представлениями и способами восприятия природы. Эта научная революция была связана с утверждением капиталистического способа производства и его социально-политических и идеологических институтов в ходе буржуазных революций в Голландии (1575-1609), Англии (1649-1688) и Франции (1789-1794). На всех уровнях общества, в экономике и культуре, в ожесточенной борьбе шло разрушение прежних структур и мировоззрения. Идеология индустриального общества, ориентированная на рациональный способ ведения хозяйства, стала, как отметил М. Вебер в «Протестантской этике и духе капитализма», образцом в любой сфере деятельности. Рационализм античной науки лишался абстрактности и становился необходимым для практики в целях усовершенствования производства и общества. Возрастала общественная значимость научного знания, которое стало использоваться для развития производительности труда, новой техники, общественного разделения труда, свободной торговли и конкуренции. Слияние античной науки и производственно-технической практики предопределило технологическую, материально-производственную ориентацию науки. Поиск новых рынков приводил к созданию мировых колониальных империй, объединявших прежде разрозненные культуры. Шло становление национальных научных языков, позволявших более точно выразить оттенки мысли, хотя латинский язык еще оставался языком общения ученых, считавших себя членами научного интернационала.

Среди факторов становления индустриального капитализма (образование масс свободных тружеников, урбанизация, развитие промышленности) особую роль играл протестантизм. Реформаторы-проповедники и их последователи обладали принципиально иными ценностными ориентациями по сравнению с людьми эпохи Возрождения. Протестантизм обеспечивал синтез рационализма античной науки и капиталистического производства, поставив труд, честность, стремление к истине на пьедестал религиозной добродетели. Честный и продуктивный научный труд воспринимался протестантами как путь к спасению. Успех в различных областях практики, включая деятельность по добыванию нового знания, рождал у личности чувство выполненного долга, следования своему жизненному призванию. Как показал Р. Мертон, становление современной науки прямо связано с Реформацией. Протестанты с их жесткой внутренней дисциплиной и фанатическим монетизмом стремились искоренить реликты мифологического мышления и воспринимали свой жизненный путь и научное творчество как служение Богу. Гедонизм Ренессанса сменился духовным аскетизмом, а естествознание становилось одной из главных сфер деятельности, в которой протестанты сублимировали свои религиозные порывы в страстных надеждах на спасение. Вместе с тем наука теряет религиозно-сакральную направленность и становится светской, обращаясь к изучению современного мира и практическому использованию знаний.

Возникновение новых научных ценностей связано с формированием эпистемы, отличной от ренессансной, в которой слова и вещи были тождественны друг другу и даже взаимозаменяемы, а слово выступало как смысл и символ организмов. В новом мире объекты природы соизмеряются друг с другом не посредством слов, а посредством тождеств и различий. Построение всеобщей науки о природе, управляемой универсальными законами, похожими на законы общества и экономики, становится главной задачей естествознания. Это порождает тенденцию к математизации, к построению математических моделей и их экспериментальной проверке. Формируется механистическая картина мира, представления о причинности и жестком детерминизме, атомно-корпускулярном строении мира, гомогенности пространства и времени и т.д.

В астрономии и механике утверждается гипотетико-дедуктивный способ построения теорий, когда исходными постулатами служат представления об идеальных объектах и обобщения опыта, а следствия подлежат обязательной проверке. Инструментами всеобщей науки о порядке выступали уже не знаки обыденного языка с их семантической неопределенностью, а система искусственных знаков - научные термины, точно определяемые и однозначно понимаемые специалистами. В практику исследования входят приемы статистики, комбинаторики, исчисления, графики, трехмерная система координат и таблицы, в которых сложные сочетания элементов выводятся из их простых составляющих. Формой биологического знания того времени стала, прежде всего, естественная история. В нее включали ботанику, зоологию и науки о земле. Наблюдаемые объекты вводились в систему специальных терминов, описывались их основные признаки - форма, количество, величина и пространственные соотношения. Классификация по внешним признакам, нередко описываемым количественно, составление таблиц тождества и различий стали сутью естественной истории.

Если интегрирующим фактором знаний различных эпох до этого были только темы в смысле Дж. Холтона, то теперь зарождаются первые научно-исследовательские программы в понимании И. Лакатоса, в рамках которых шло развитие новых отраслей знания—физики, химии, экономики. Прогресс естествознания осуществляется путем увеличения точности научного знания, т.е. посредством его последовательной математизации и физикализации. Хотя с точки зрения теоретических онтологии сменяющиеся парадигмы кажутся несоизмеримыми, так как их сторонники жили в разных «мирах», эмпирико-прогрессивные сдвиги решаемых проблем при помощи более совершенных методов, инструментов и математических моделей становятся главными критериями при выборе научно-исследовательских программ и парадигм. В центре внимания оказалась проблема методов постижения объекта, призванная очистить знание от всего субъективного, освободить науку от заблуждений, порожденных несовершенством чувств, а также религиозными и натурфилософскими идеологемами предшествующих культур. Орудием естественных наук становится так называемая «бритва Оккама», лозунг средневекового номиналиста-францисканца В. Скотта (около 1300-1350), призывавшего «не умножать сущности без необходимости». Естествознание, включая биологию, старалось изжить следы религиозной схоластики, а также освободиться от телеологии, учения Аристотеля о конечных целях, эссенциализм Платона, гилозоизма и пантеизма эпохи Возрождения.

Знаменем естествознания стали труды английского философа-протестанта Ф. Бэкона (1561-1626) -сторонника экспериментального метода, врага схоластики, ее силлогизмов и дедукций. Его воззрения отразили атмосферу научного и культурного подъема, охватившего страны Западной Европы в период перехода от Ренессанса к эпохе Рационализма и Просвещения. Бэкон стал родоначальником индуктивного метода в науке, опиравшегося на наблюдения, планомерно поставленный эксперимент и аналитические построения. Его взгляды, изложенные в «Великом восстановлении наук», вдохновляли естествоиспытателей на открытый диалог с природой без оглядки на религиозные догмы и античных мыслителей. Человек, по Бэкону, познает природу непосредственно, а Бога через природу, функционирующую по установленным им законам. В связи с этим он призывал преобразовать научное знание на базе строгого и точного опыта, признавая его главной целью содействие практической деятельности человека и улучшению общества. Его ученик и секретарь Т. Гоббс (1588-1679) разработал воззрения Бэкона и связал их с принципами Г. Галилея, обосновав последовательный эмпиризм, получивший дальнейшее развитие в трудах Дж. Локка (1632-1704), считавшего, однако, душу человека непознаваемой.

Подобное сочетание эмпиризма в естественных науках с агностицизмом в метафизике становилось для того времени характерным признаком научного знания, включая биологию. Врачи и натуралисты были убеждены, что только опыт дает истинное знание, но он ничего не говорит о метафизике. На принципах Бэкона и Гоббса строилась деятельность Лондонского Королевского общества, основанного в Англии в 1660 г. Лозунгом общества стало изречение «Ничему не верить на слово». Один из самых знаменитых его членов - Исаак Ньютон - заявлял: «Гипотез не измышляю». «Проверять и снова проверять [на опыте]», - призывали также члены флорентийской Академии дель Чименто (1651-1667), в распоряжении которых был физический кабинет с набором оптических и метеорологических приборов, инкубаторами, коллекциями животных и растений. Французский естествоиспытатель и медик К. Перро (1613-1688) в те годы писал, что факты являются единственной силой, которая поможет превозмочь авторитет великих людей. С этим, скорее всего, был согласен и Ж. Бюффон, настаивавший на том, что в естествознании нужно искать опыта и бояться систем.

Образ нового естествознания проявился раньше всего в астрономии, созданной трудами Галилео Галилея (1564-1642) и Иоганна Кеплера (1571-1630). Галилей, соорудив телескоп с 32-кратным увеличением, доказал сходство небесных тел с Землей и впервые применил эксперимент для проверки математических моделей и предсказаний. Его гелиоцентрическая модель Вселенной подрывала традиционный антропоцентризм, а кеплеровская математическая модель Солнечной системы не оставляла места целевым причинам в космосе. Исаак Ньютон (1643-1727), открыв закон всемирного тяготения и обосновав теорию движения небесных тел и законы классической механики, доказал существование универсальных законов, выраженных в математической форме. Астрономия, механики и математика становились образцами научного знания, на которые отныне равнялись медики и натуралисты.

Прямое воздействие на биологию оказала система французского философа и математика Р. Декарта (1596-1650), изображавшего природу как единый механизм, в котором все качественные характеристики сводились к количественным различиям, а Бог выступал в качестве законодателя и первопричины движения. Для Декарта организмы были просто механизмами, функционирующими в соответствии с физическими законами. Он сформулировал представления об «отражательной деятельности» животных, т.е. о рефлексах и рефлекторной дуге. Его соотечественник П. Гассенди (1592-1655) отрицал существование пропасти между «животным-машиной» и «человеком-машиной», так как душа тоже подчиняется законам механики и к тому же смертна. Согласно пантеистическим воззрениям Б. Спинозы (1632-1677), природа вечна и бесконечна, выступает причиной самой себя, включая мышление в качестве одного из своих атрибутов. Такая методология привела породила ятромеханику (ятрофизику) в физиологии и анатомии, в которой все физиологические и патологические явления объяснялись на основе законов физики.

Механистическим и дуалистическим моделям противостояла система Г. В. Лейбница (1646-1716). В его учении о монадах как простых и неделимых духовных субстанциях, составляющих «элементы вещей», всем управляет телеологический принцип «предустановленной гармонии», введенный Богом. Особое влияние на биологию оказали представления Лейбница об абсолютной непрерывности явлений, выраженные в афоризме «Природа не делает скачков» и в учении о «лестнице существ». Он был уверен, что живые существа составляют единый непрерывный ряд, члены которого существовали изначально и были созданы Богом. Виды неизменны, возможны лишь их количественные изменения, а эмбриогенез строго запрограммирован. Эти представления всецело соответствовали мировоззрению натуралистов, считавших целесообразность изначальным свойством организмов и воспринимавших природу как Храм, созданный Богом и свидетельствующий о его «мудрой предусмотрительности». Вплоть до конца XIX в. подавляющее большинство натуралистов разделяло ценности антропоцентрической телеологии и считало, что все сотворено богом для блага человека. Ботаник Н. Грю, например, в конце ХVII в. в «Священной космологии» телеологически трактовал строение и функции листьев и цветов, а его коллега Дж. Рей написал сочинение «Мудрость Бога, открывающаяся в его творениях». Микроскопист Я. Сваммердам в «Библии природы» в строении организмов видел указание «мудрости и всемогущей руки господа». В. Гарвей телеологически истолковывал работу кровеносной системы. Р. Реомюр видел целесообразность в мудрой предусмотрительности, с которой поддерживается равновесие между видами в природе. Л. Спалланцани восторгался «высшей мудростью», заселившей семенную жидкость «червячками» (сперматозоидами), чтобы использовать имеющиеся в ней питательные вещества.

Многочисленными были сочинения по «натуральной теологии», охватывавшей все сферы медицины и натуральной истории, подтверждением чего могут служить даже сами названия некоторых из них: «Пектинтеология» Цорна (1742), «Теология воды» Фабрициуса (1741), «Теология насекомых» (1743) и «Теология раковинных» (1744) Лессера, «Теология рыб» Онефальшрихтера (1754). В конце ХVIII-начале XIX вв. происходит оживление витализма, что было вызвано неудачными механистическими попытками свести жизнедеятельность организмов к законам физики и химии. В противоположность этим попыткам свойства организмов объяснялись непознаваемой «жизненной силой».

Научная революции в физике и химии привела к появлению научно-исследовательских программ и парадигм в естественной истории и медицине, и, в конечном счете, к становлению биологии как единой специальной науки, изучающей жизнь в ее различных проявлениях. Информационно-технологическими и институциональными предпосылками возникновения биологии как полноправной самостоятельной науки стали географические экспедиции, учреждение научных академий, библиотек, развертывание широкой сети естественнонаучных музеев, ботанических и зоологических садов, основание периодических научных изданий, изобретение целого ряда научных приборов и инструментов (микроскоп, термометр, барометр и др.), внедрение методов точных наук в исследовательскую практику медиков и натуралистов.

Геополитика и соперничество великих держав побуждали снаряжать многолетние экспедиции с целью приобретения новых колоний. В экспедициях, как правило, участвовали и натуралисты. Естествоиспытателями были многие миссионеры, отправлявшиеся в новые страны для проповеди слова божьего. Продолжалась эпоха великих географических открытий. В 1606 г. голландец В. Янсзон достиг Австралии, а в 1741 г. В. Беринг - Аляски. Английские и французские кругосветные экспедиции Дж. Кука (1768-1779), Ж. Ф. Лаперуза (1785-1788), Дж. Ванкувера (1790-1795) и других мореплавателей завершали ликвидацию крупных «белых пятен» на карте. Колониально-экспедиционный бум обусловил рост географических и биологических знаний. Освоение новых пространств требовало инвентаризации природных ресурсов включая растительный и животный мир. Эти цели преследовали и экспедиции в России: «Великая северная экспедиция» (1733-1734) и «академические экспедиции» (1768-1777), в которых участвовали И. Г. Гмелин, С. П. Крашенинников, Г. В. Стеллер, П. С. Паллас, В. Ф. Зуев, И. И. Лепехин, Н. Я. Озерецковский.

Экспедиции снаряжались и поддерживались великими государствами, осознававшими их огромную геополитическую и хозяйственно-экономическую ценность. Научное руководство экспедициями, как правило осуществляли учреждения, возникшие под патронажем государей. Университеты, отягощенные традициями схоластики, не были готовы принять ценности и нормы науки Нового времени. Университетская биология все еще была растворена в медицине, естественной теологии и философии. Институционализация современного естествознания шла, прежде всего, в национальных научных академиях и обществах. Во флорентийской Академии дель Чименто трудились Дж. Борели (1608-1679) и Ф. Реди (1626-1697). Врач Л. Бауш в 1652 г. в Швейнфурте создал научное общество, ставшее впоследствии Академией естествоиспытателей Леопольдина. Среди основателей Лондонского Королевского общества были Р. Бойль. Р. Гук, В. Гарвей. В учрежденной в 1666 г. в Париже Академии наук трудился Дж. Гамель. Г. В. Лейбниц был организатором и первым президентом созданного в 1700 г. в Берлине Бранденбургского научного общества, преобразованного в 1745 г. в Берлинскую академию. Он же был одним из главных советников Петра I в определении целей Санкт-Петербургской Академии художеств и наук, основанной в 1724 г. С ее деятельностью связано начало естественноисторических и анатомо-физиологических исследований в России. Первым секретарем Шведской академии наук, основанной в 1739 г., был К. Линней. В различных странах в ХVIIVIII вв. возникают общества естествоиспытателей и врачей.

Академии и общества ввели в практику выпуск периодических научных изданий. При них создавались ботанические и зоологические сады, а также естественнонаучные кабинеты и музеи. Создаются публичные библиотеки. В Петербурге в 1713 г. основывается Аптекарский огород на Петроградской стороне, а немного позже в 1731 г. - академический Ботанический сад на Васильевском острове, в 1824 г. открывается Ботанический музей АН, затем Зоологический и Анатомические музеи. В 1759 г. открылся Ботанический сад в Кью (Англия). В 1786 г. открывается Ботанический сад в Калькутте - для изучения и «освоения» индийской флоры. Особую известность приобретает ботанический сад в Упсале (Швеция), где трудился К. Линней. В 1714 г. в Петербурге учреждается «Кунсткамера» - один из первых естественноисторических музеев в Европе, а с 1753 г. в Лондоне действует Британский музей. В 1661 г. создается Государственная библиотека в Берлине, в 1753 г. - библиотека Британского музея, в 1714 г. - библиотека Академии наук в Петербурге, в 1795 г. - Петербургская публичная библиотека.

Все вышеназванные социально-культурные, общенаучные, философские и институциональные факторы играли важную роль в становлении специальных биологических дисциплин в рамках медицины и естественной истории.

 

2.2. Естественная история и век систематики

 

Систематика растений и животных стала одной из первых биологических дисциплин, сформировавшихся в недрах естественной истории. Естественная история предполагала интегративное рассмотрение геолого-минералогических, географических и биологических объектов. Ее главной задачей было «называние видимого». Воспринимая природу как единое целое, созданное по божественному плану, естествоиспытатели высказали немало гениальных соображений, которые теперь относят к сфере биогеографии, экологии, этологии, генетики, палеонтологии. Большинство из них вели исследования не только в музеях и ботанических садах, но и совершали многолетние путешествия.

Наряду с геогнозией зоология с ботаникой представляли собой главные части естественной истории, но ботаника продолжала быть тесно связанной с медициной, так как выяснение целебных свойств растений было одной из главных ее задач. Практически неотделимы от медицины были физиология и анатомия. Дифференциация естественных наук еще только начиналась, натуралисты, как правило, работали одновременно в направлениях, относящихся сейчас к разным отраслям биологии.

Систематика, занимавшаяся описанием организмов и распределением их по таксонам различного ранга, уже к середине XIX в. стала дифференцироваться на таксономию, разрабатывающую теоретические основы классификации организмов, и собственно систематику в более широком смысле слова. Осознана была и главная цель систематики - выявление разнообразия организмов и установление взаимоотношений между ними. Начав с классификаций по морфологическим признакам, систематики все больше использовали данные анатомии, эмбриологии, палеонтологии, физиологии и биогеографии. К концу XVII в. формируется основное понятие систематики - вид. Объединяя информацию о видах, систематика стала главным поставщиком сведений о них для других биологических дисциплин.

В конце XVII в. стало очевидно, что описание организмов невозможно без создания иерархической системы таксонов. Возникали вопросы о генеалогии важных признаков и о родственных отношениях между группами растений и животных. Их решение требовало узкой специализации. Возрастало и практическое значение систематики. В условиях все усиливающегося освоения человеком животных и растительных «ресурсов» все больше видов становилось важными для медицины, сельского и лесного хозяйства, охоты и рыболовства, сохранения природных ландшафтов.

 

2.2.1. От неупорядоченного многообразия к иерархическим построениям

 

Существенный прогресс в систематики растений был связан с трудами немецкого натуралиста И. Юнга (1587-1657), заложившего основы ботанической морфологии и органографии и предложившего выделить комплекс диагностических признаков, касающихся растения в целом и «внутренней сущности» органов, как теперь принято говорить, их гомологии. Юнг подробно описал различные формы стебля, ветвей и листорасположение, многообразие форм листьев, соцветий (колос, кисть, зонтик), уточнил существовавшую ботаническую терминологию, ввел новые понятия и термины.

В XVII в. искусственные системы стали приобретать законченную форму. Это связано с классификациями, разработанными английским натуралистом Дж. Реем (1628-1705) в 1688 г, и французским ботаником Ж. Турнефором (1656-1708) в 1694-1700 гг. Заслуга Рея, опиравшегося на идеи Юнга, заключалась в том, что он сформулировал понятие «вида» как основной таксономической единицы, четко отделяя его от рода, порядка и класса, не определяя последние. Классы он располагал в порядке усложнения. В «Истории растений» (1686) Рей в качестве диагностических признаков на передний план ставил плоды, цветки и их расположение, особенности венчика и чашечки, форму и строение листьев, особенности корневой системы. 1800 растений, объединенных им в 31 группу, он классифицировал на совершенные (одно- и двудольные) и несовершенные (водоросли, грибы, печеночные, мхи, лишайники, хвощи, папоротники).

В совместных исследованиях Дж. Рея и Ф. Виллоуби (1635-1672) дана классификация животных. По существу, она уточняла аристотелевскую систему. Среди позвоночных (кровеносных) выделялись легочно- и жабернодышащие, живородящие и яйцекладущие. Среди беспозвоночных (бескровных) - мягкотелые, ракообразные, черепнокожие и насекомые, последние классифицировались с учетом их развития (с метаморфозом или без).

В системе Турнефора, содержавшей свыше 500 видов растений, прослеживается попытка ввести бинарную номенклатуру и дихотомические таблицы на основе строения цветка и венчика, а также плодов и семян. Все растения им были поделены на безлепестковые и лепестковые, а лепестковые в свою очередь - на одно- и многолепестковые. Турнефор использовал в ботанике четырехчленное разделение систематических категорий на класс, секцию, приближенную к современному отряду, род и вид. Кроме того, он разделял растения на два основных отдела—травы и деревья с кустарниками, а отделы—на 18 классов (розоцветные, губоцветные, крестоцветные, мотыльковые, злаковые и т.д.). В целом теоретические воззрения Турнефора не отличались особой оригинальностью, но разработанная им система ввиду простоты квалификационного принципа получила широкое распространение.

Вершиной искусственных классификаций были системы животных и растений, предложенные шведским натуралистом К. Линнеем (1707-1778) в 1735 и 1753 гг. Он изучал, описывал и классифицировал представителей фауны и флоры на протяжении всей своей жизни, введя в систематику около полутора тысяч новых видов растений и четырех тысяч видов животных. Его реформа систематики состояла, прежде всего, в разработке бинарной номенклатуры, в которой вид обозначался двумя названиями—родовым и видовым. Он ввел принцип синонимики, обязательность цитирования предшествовавших источников и латинские названия для каждого таксона. Это сразу внесло порядок в номенклатурный хаос. Кроме того, Линней описал ступенчатое многообразие органических форм, которое выражалось в ясной субординации систематических категорий - класс, отряд (порядок), род, вид, разновидность (вариации), в использовании четких и кратких диагностических признаков («ключей») для определения близких форм. Такими диагнозами для него

были особенности органов размножения. У растений учитывалось число, длина, срастание тычинок и пестиков цветка, а также одно- или двудомность. Исходя из этих принципов, Линней разделил 10 000 известных ему видов растений на 24 класса и 116 порядков. Животные в целом были размещены в соответствии с классификацией Аристотеля. Среди них он выделял шесть классов: млекопитающие, птицы, земноводные (сюда были отнесены и змеи), рыбы, черви и насекомые. Последние два класса были определены нечетко: в класс насекомых он включил многоножек и ракообразных, а в класс червей-моллюсков и «зоофитов». Отряды, созданные по одному признаку, были искусственными. Из-за сходства клюва в одном отряде оказались страус, казуар и курица, а слон, морж, ленивец, муравьед и ящер были объединены по признаку строения зубов.

Род Нотo Линней впервые поместил вместе с обезьянами и лемурами в отряд приматов. Более того, он писал об особом виде «человека-животного» (троглодита), обладавшего прямохождением, но лишенного речи, покрытого волосами, ведущего ночной образ жизни и обитавшего в Юго-Восточной Азии. Фактически это была попытка изобразить промежуточное звено между человеком и шимпанзе, один из видов которого в современной систематике носит имя Рап troglodytes. Система Линнея подрывала основы антропоцентрического мышления европейцев, связанного с догмами иудаизма и христианства, и папа римский ее запретил. Но на запрет не обратили внимания, и уже в 1774 г. он был отменен. Внутри вида «человек разумный» Линей выделил четыре вариации: американскую, европейскую, азиатскую и негритянскую, повторив по существу деление на расы, предложенное Ф. Бернье в 1684 г. Линней продолжил изживание в биологии представлений об уникальности человека, начатое еще в XVII в. иезуитом Исааком де ла Пейрером, доказывавшем существование преадамитов, как переходной стадии между человекообразными обезьянами и человеком, что подкреплялось сравнительными исследованиями высших обезьян (шимпанзе и орангутанга) и человека.

Линней понимал искусственность предложенной им «половой системы» растений, когда в одну группу с двумя тычинками попадали сирень и злаки. Но логика формализации, позволившая четко разделять роды и виды, а также легко определять их место в системе, не позволяла отступать от принятых критериев. Он не сомневался в неизменности природы, в имманентно присущей организмам целесообразности и был уверен, что ему удалось в целом, верно, отразить план Творения. Это стимулировало его к вдохновенной работе над совершенствованием и расширением системы на протяжении всей жизни. Если первый вариант «Системы природы», опубликованный в 1735 г., насчитывал всего 16 страниц, то в тринадцатом посмертном трехтомном издании (1788-1793) было уже 6 257 страниц. Его вклад в теоретическую разработку принципов и методов систематики и в их практическое применение огромен. Он разработал научный язык ботаники, введя более тысячи терминов. К заслугам относят выделение класса млекопитающих по наличию млечных желез, а также объединение человека с приматами. Благодаря его трудам систематика была признана естественнонаучной дисциплиной, а у специалистов появился стимул к ее усовершенствованию. Сам Линней усиленно работал над созданием «естественной» системы, вводя параллельно прежней классификации растений на 24 класса и 116 порядков, другую схему с 65-67 порядками. Но точного критерия для их выделения Линнею найти не удалось, и поэтому он не смог использовать естественную систему для диагностики и классификации организмов. Не будучи эволюционистом, Линней установил принцип иерархичности систематических категорий, что ставило вопрос о причинах сходства и родства видов в системе таксонов. Описание видов в форме кратких диагнозов позволяло наглядно представить многообразие признаков и стимулировало дальнейшее развитие систематики.

Систематика растений существенно опережала развитие зоологической систематики. Это объясняется как относительной простотой диагностических признаков растений, так и тесной связью ботаники с медициной, сельским хозяйством и лесоводством, требовавших простых и точных определений для практически значимых видов. Зоологи же концентрировали внимание на изучении крупных таксономических групп. В семитомных «Мемуарах по истории насекомых» (1734-1742) француз Р. де Реомюр (1683-1757) подробно рассматривал строение и жизнедеятельность насекомых, в особенности их инстинкты. Полвека спустя датчанину И. Фабрициусу (1745-1798) потребовалось уже 18 томов для систематики насекомых. Среди работ французских естествоиспытателей особое место занимали монографические исследования Ж. Брютьера по беспозвоночным, Б. Ласепеда (1756-1825) по естественной истории рыб, амфибий, рептилий и М. Брюссона (1723-1806) по орнитологии. Зоологической энциклопедией того времени стала «Естественная история» Ж. де Бюффона (1707-1788) в 44-х томах, издание которой растянулось на полвека и было завершено только в 1805 г. В ней много очерков о жизни животных, их распространении, связи со средой и др. Фактически в этом издании были заложены основы зоогеографии, сформулированы элементы нового трансформизма.

Во второй половине XVII 1в. появляются первые зоологические исследования экспериментального характера. Швейцарский зоолог Ш. Боннэ (1720-1793) изучал регенерацию червей, партеногенетическое размножение тлей, метаморфоз насекомых. Другой швейцарский натуралист А. Трамблэ (1710-1784) поставил эксперименты по питанию, размножению и регенерации гидры. Исследования по регенерации и оплодотворению низших позвоночных были выполнены итальянским ученым Л. Спалланцани (1729-1799). В 1787 г. он впервые осуществил и искусственное оплодотворение у рыб.

 

2.2.2. В поисках естественных систем

 

Формируя группы организмов по их взаимному «родству», естествоиспытатели пытались строить «естественные» системы. При этом термины «естественная» и «родство» не несли генеалогической нагрузки. Их использование опиралось на представления о тождестве, сходстве и различии объектов в соответствии с эпистемой Нового времени и диктовалось желанием отразить порядок природы, установленный Всевышним. В то же время сближение

различных форм свидетельствовало о «неявном», невербальном знании специалистов, которые интуитивно шли к будущим филогенетическим классификациям, хотя сами старались отразить статичный план природы и ее рациональный порядок, заданный творцом. Для этого выявлялись связи между группами, объединенными во всеобщую иерархию соподчиненных таксонов, определялась степень близости их друг другу.

Впервые такая система появилась в 1759 г. Инициатива ее введения принадлежала Б. Жюсье (1669-1777), расположившем около 800 родов растений на грядках ботанического сада Трианон в Версале по признакам их естественного сходства в 65 порядков. Эта попытка понять «истинную природу» растений увлекла его племянника А. Л. Жюсье (1748-1836), издавшего каталог Трианона и опубликовавшего в 1789 г. книгу «Сепега р1ап1агшп», в которой он стремился отразить реальный порядок природы без навязывания ей предвзятых схем. Естественная система понималась им как соблюдение связей, существовавших между растениями. Для этого царство растений, в котором тогда было известно около двадцати тысяч видов, он разделил на 15 классов и 100 порядков (соответствующих приблизительно современным семействам), располагая в восходящем ряде водоросли, грибы, мхи и папоротники, одно- и двудольные. Далее ряд был разбит на несколько мелких взаимно подчиненных групп, в конце каждого из них помещались промежуточные формы. Классы объединялись также в три группы: бессемядольные, однодольные и двудольные. Большое внимание уделялось отбору критериев, которые использовались при распределении растений по естественным группам. Жюсье подчеркивал необходимость выявлять наиболее характерные и постоянные признаки, устанавливая их субординацию и корреляцию друг с другом. Многие из этих групп носили естественный характер и с определенными изменениями вошли в современные системы, другие были упразднены уже его ближайшим приемниками - О. Декандолем (1778-1841) и Л. Океном (1779-1851). Располагая группы в виде восходящего дерева, он, видимо, допускал, что должны быть описаны элементы ветвления, отражающие промежуточные формы, но не обсуждал вопрос о причинах сходства организмов в восходящем ряду.

В книге «Семейства растений» (1763) французский ботаник М. Адансон (1727-1806) использовал при классификации принцип количественного подсчета признаков на основе сличения 65 искусственных систем. Числом совпадений определялась степень близости иерархически соподчиненных таксонов. Эта идея о таксономической равноценности признаков положила начало применению в систематике математических методов.

Значительный шаг к коренной реформе принципов ботанической систематики был сделан Ж.-Б. Ламарком (1744-1829). В труде «Флора Франции» (1778)—первом определителе в современном смысле слова - он предложил дихотомические таблицы. В «Классах растений» (1786) Ламарк высказал мысль о градации уровней организации. В «Естественной истории растений» (1803) он выделил 7 классов, 114 семейств и 1597 родов, расположив все формы по принципу восхождения от простого к сложному. В основании находились грибы, водоросли и мхи, на вершине - многолепестковые цветковые растения.

Один из творцов современной ботаники швейцарский ботаник и агроном О. Декандоль (1778-1841) участвовал в подготовке третьего издания «Флоры Франции» Ламарка. Его собственная «Предварительная система растительного царства», выходившая в течение полувека с 1824-1873, по существу, стала предшественницей филогенетических систем ботаников Д. Бентама (1800-1884), Дж. Гукера (1817-1811) и Ч. Беси (1845-1915).

Теоретическим источником создания естественных систем было учение Платона о идеальных прообразах вещей. Еще итальянский хирург и анатом М. А. Северино (1580-1656) попытался выявить общий прототип высших и низших животных путем сличения их строения. Приобрели популярность сравнения человека с животными. В книге англичанина Э. Тайсона «Орангутанг или Нотo silvertris, или анатомия пигмея в сравнении с анатомией обезьян и человека» (1699) анатомия шимпанзе характеризовалась как переходное звено между человеком и «низшими зверьми». Тем самым перебрасывался мост от животных к «венцу творения». Изучением сходства обезьян и человека занимались также англичанин Пуркас, голландец Н. ван Тульпиус, француз Ф. Вик д'Азир.

Предпринимались попытки сравнивать человека и с другими животными. Английский анатомофизиолог Т. Виллис (1621-1675), изучая строение человека и рака, использовал термин «сравнительная анатомия». Голландский натуралист Ян Сваммердам (1637-1680) писал о «сравнительном расчленении», имея в виду, что строение одного животного может помочь понять структуру другого. Его соотечественник П. Кампер (1722-1789) в сочинении «Два доклада об аналогии в строении тела человека и четвероногих» показал глубокое сходство в строении основных систем органов человека и животных. При университетах, академиях и научных обществ создавались специальные анатомические музеи, призванные демонстрировать подобное сходство. Модными стали и частные музеи. Наиболее известным среди них был музей английского хирурга Дж. Хантера (1728-1793), где было собрано около 14 тыс. анатомических препаратов, главным образом, изготовленных им самим.

В конце XVII 1в. анатом Ф. Вик д'Азир (1748-1794) выдвинул идею единства структуры и функции органов, обеспечивавших питание, кровообращение, дыхание, выделение, размножение и др. Он изучал устройство органов, выполнявших эти функции у животных разного уровня организации, и установил зависимость строения зубной системы млекопитающих от их образа жизни и особенностей питания. В результате образовалось представление о корреляции органов (взаимной обусловленности их строения) и о связи нервно-мозгового аппарата с разными формами психической деятельности.

Результаты сравнительно-анатомических исследований привели В. Гёте (1749-1832) к учению о морфологическом типе (1820), который можно обнаружить в его бесчисленных метаморфозах, т.е. во множестве реальных образов, являющихся вариантами, для которых тип служит законом. В отличие от платоновских идеальных прообразов организмов, тип у Гёте неотрывен от них, представляя собой нечто постоянное в бесконечных изменениях. Он назвал тип Протеем, указывая на связь своих представлений с мифом о Боге, легко менявшем свой облик, оставаясь самим собой. Гротескное развитие идея типа получила в натурфилософских классификациях, возникших в начале XIX в. под воздействием Ф. В. Шеллинга (1775-1884). Среди них наиболее влиятельной была система Л. Окена (1779-1851), построенная на понятиях существования единого плана строения организмов, параллелизма между различными частями растений и животных и соответственно их группами. Систематические группы выделялись на основе пропорций совершенно различных элементов, признанных аналогичными. Более того, утверждалось, что паренхима соответствует земле, флоэма - воде, а ксилема—воздуху. Немецкий зоолог Г. Гольдфус в 1817 г. предложил классификацию животных в схеме, напоминавшей форму яйца, чтобы точнее отразить единство органического мира. Более поздними воплощениями идей естественных систем стали гипотезы о существовании архетипов и единого плана строения.

 

2.2.3. «Лестница» и «древо» существ

 

Попытки натуралистов ХУШ в. отобразить связи между отдельными группами, объединив их во всеобъемлющую иерархию ступенчатых градаций, нашли свое выражение в возрожденной «лестнице существ». Швейцарский натуралист Ш. Боннэ в 1764 г. в книге «Созерцание природы» создал всеобщую систему природных тел, в которой простейшие и «совершеннейшие проявления природы» составляли всеобщую непрерывную «цепь тел». У ее основания были расположены неделимые монады, а на последней ступени находилось высшее совершенство—Бог. От «невесомых материй» через огонь, воду, «земли», камни, через промежуточные формы между минералами и растениями, между растениями и зоофитами, а через них к высшим животным и человеку тянулась без перерывов и скачков единая нить. При этом каждое царство составляло свою «лестницу», примыкающую к соседнему царству. В пределах органического мира у «лестницы» было столько ступеней, сколько существовало видов. За отправной пункт здесь брали человека, от которого проводили градацию (точнее, деградацию) всех остальных организмов и минералов.

Графическое изображение соотношений между организмами увлекало многих естествоиспытателей. В 1766 г. П. С. Паллас предложил первую классификационную схему в виде «родословного древа». Здесь растения и животные имели только общий корень, располагаясь в разных стволах. Нижнюю часть «животного ствола» занимали животные-растения (зоофиты). Затем следовали беспозвоночные, среди которых насекомые образовывали самостоятельную боковую ветвь. Рыбы рассматривались как низшие позвоночные, поэтому амфибии и рептилии, соответственно, располагались выше. Завершалось древо ветвями птиц и млекопитающих. «Мертвая природа» не включалась в эту схему и рассматривалась как субстрат для «древа». Создавая «древовидную» схему Паллас писал об изменении организмов, о постепенном усложнении их организации. Он различал внешнее «идеальное» сходство организмов и их истинное родство, для установления которого, по его словам, следует руководствоваться всем строением и развитием организмов.

Представления о «лестнице существ» и их «древе» выражали мысль о единстве, связях и последовательном усложнении организмов.

От идеи линейного расположения организмов в виде лестницы отказывались и другие натуралисты, соединяя их разнообразными способами в виде: сети (Донати, 1750, Герман, 1783, Батш, 1788), родословного древа (А. Дюшен, 1766), географической карты (К. Линней), параллельных рядов(Ф. Вик д'Азир, 1786).

 

2.2.4. Флористические и фаунистические исследования

 

«Широкая инвентаризация» фауны и флоры была связана с многочисленными экспедиционными исследованиями и коллекционными сборами животных и растений. В этой деятельности участвовали не только натуралисты, но и врачи, мореплаватели, священники, краеведы. Так, врач и натуралист Г. Слоан (1660-1753), совершивший путешествие на остров Ямайка, описал и собрал обширные коллекции животных, которые легли в основу экспозиции Британского музея естественной истории. Множество новых форм животных и растений совместно с французским ботаником Э. Бонпланом описал и собрал во время путешествия в Центральную и Южную Америку (1799-1804) немецкий естествоиспытатель А. Гумбольдт (1759-1859). Одних только растений им удалось собрать около четырех тысяч видов, из которых 1800 были неизвестны науке.

В изучении фауны и флоры Российской империи большую роль сыграли планомерные экспедиции. Начало было положено путешествием Д. Г. Мессершмидта (1720-1727) в Сибирь, во время которого он собрал и описал редкие и масштабные коллекции. Несколько позже была организована многолетняя Северная экспедиция (1734-1743), в которой участвовали Г. Гмелин, С. П. Крашенинников и Г. Стеллер. Только Гмелин в четырех томах «Флоры Сибири» (1747-1769) описал 1178, в том числе более пятисот ранее неизвестных, видов растений. Стеллер был пионером в изучении животного и растительного мира Камчатки, Алеутских островов и Аляски. Он оказался единственным натуралистом, описавшем крупное морское млекопитающее из отряда сирен - морскую корову, вскоре истребленную. Впоследствии она была названа «стеллеровой коровой» (Rhytina stelleri). В книге «Описание земли Камчатки» (1755) С. П. Крашенинников описал более 30 видов млекопитающих, свыше 70 видов птиц, более 30—рыб. Во второй половине XVIII в. экспедиции Академии возглавляли П. С. Паллас, Г. Георги, С. Г. Гмелин, а также первые натуралисты русского происхождения—В. Ф. Зуев, И. И. Лепёхин, Н. Я. Озерецковский. За короткий срок были обследованы громадные территории, описаны тысячи новых видов. Особенно велики были заслуги Палласа. Уже в его дневниках «Путешествие по разным провинциям Российской империи» (1773-1788) описано и классифицировано более 250 видов малоизвестных и неизвестных животных и растений. Энциклопедическими справочниками по биоразнообразию органического мира России вплоть до начала XX в. оставались два тома его «Флоры России», (1784 - 1788) и три тома «Zoographia Rosso-Asiatica» (1811-1831). В итоге уже к концу XVIII в. систематикам во всем

мире было известно около 18-20 тыс. видов животных и примерно столько же видов растений.

Первая половина XIX в. характеризовалась расширением флоро-фаунистических исследований в связи с многочисленными путешествиями во все части света. В практику всех крупных держав вошли регулярные кругосветные путешествия. Только в России их было совершено свыше пятидесяти. Как правило, в них в качестве врачей участвовали натуралисты (К. Б. Триниус, К. Ф. Лебеберг и др.), которые обогатили систематику сотнями новых видов наземных и морских организмов. Всемирную известность приобрели экспедиции А. Гумбольдта (1769-1859) в различные страны Европы, Центральной и Южной Америки, а также по азиатской части России. Благодаря обработке их результатов он стал одним из основателей биогеографии и учения о жизненных формах растений.

В описании фауны и флоры Центральной России, акваторий Волги и Каспия, Забайкалья, Приамурского края, Новой Земли и Центральной Азии участвовали известные естествоиспытатели: Г. И. Фишер фон Вальдгейм, К. М. Бэр, А. Ф. Миддендорф, К. Ф. Ледебур, К. И. Максимович.

Многочисленный и разнообразный материал, полученный в ходе экспедиций, давал серьезный повод не только для дальнейшей разработки, но и перестройки систематики, которая неизбежно обогащалась новыми методами и подходами.

 

2.2.5. Начало стратиграфии и открытие мира ископаемых

 

Новым источником для развития естественных систем становились ископаемые формы животных и растений, о которых заговорили всерьез в начале XIX в., хотя уже с середины XVI 1в. их включали в число описываемых видов Э. Эльвид (1668), Н. Стено (1669), Э. Тенцель (1696), И. Шейхцер (1706-1713), А. Л. Жюсье (1719), И. Валлериус (1763) и др. В 1688 г. английский натуралист Р. Гук (1635-1703) уверенно заявлял, что найденные в отложениях Портленда аммониты и черепахи являются вымершими организмами. Вскоре публикации об ископаемых стали появляться систематически: сообщали о находках аммонитов, плеченогих, иглокожих, рыб, белемнитов, ортоцератитов, каламитов, папоротников. Швейцарец Н. Ланге подготовил объемный труд «История ископаемых» (1708), содержащий 163 качественных рисунка. Десятью годами позже один из представителей знаменитой династии французских натуралистов, А. Л. Жюсье, описал многочисленные отпечатки ископаемых растений из района разработок угля во Франции. К концу ХУШ в. вышло несколько обзорных сочинений с хорошими и точными иллюстрациями.

К тому времени представления о мистических силах и «осеменяющих началах», происходящих от тех или иных животных и придающих камням их форму, исчезли. Но предложения считать их вымершими звеньями в цепи эволюционирующих организмов также казались нелепыми. Ископаемых рассматривали как остатки организмов, погибших во время библейского потопа. Все разделяли идею о краткой истории Земли и стабильности Природы, которую Творец изначально заселил всеми жизнеспособными формами.

Такую библейскую трактовку ископаемых дал англичанин Дж. Бэрнет в книге «Священная история Земли» (1681), а его соотечественник Дж. Уистон в 1708 г. даже вычислил, что «всемирный потоп» произошел 18 ноября 2349 г. до н.э. Правда, Ж. Бюффон уверял, что ископаемые - остатки некогда живших животных, из которых многие вымерли как неприспособленные, а другие изменились, однако это не могло поколебать традиционных взглядов.

К началу XIX в. было выявлено несколько геологических слоев, каждый из которых характеризуется специфической фауной и флорой. Стало ясно, что не все типы животных созданы такими, какими мы их знаем сейчас. По мнению Д. Рейли (1692) и Р. Гука (1702), в начале были созданы только коренные рода и виды, а часть происшедших от них вымерла, не сумев измениться в соответствии с преобразованиями климата, почвы и питания. Однако подобное объяснение не вписывалось в мировоззрение того времени. Возникла гипотеза о сохранении ископаемых в тропических лесах или глубинах океана, но доминировали катастрофические объяснения причин смен фаун и флор Джусти (1771), Р. Гука (1688), П. С. Палласа (1777), М. В. Ломоносова (1757) и мн. др. Только к концу XVII 1в. объем накопленных фактов стал достаточным для возникновения палеонтологии на базе биостратиграфии.

В книге «Шкала осадочных пород Англии» (1815) В. Смит предложил различать различные слои отложений в соответствии с содержащимися в них специфическими фаунами. Была намечена определенная временная последовательность в геологических слоях сменявшихся синхронно в разных регионах. К этому времени французы Ж. Кювье (1763-1832) и А. Броньяр (1770-1847) в слоях различного геологического возраста открыли ископаемый мир животных и растений окрестностей Парижа, и палеонтология получила статус самостоятельной науки. Особенно велики заслуги Кювье, который не только открыл, определил и описал более 150 вымерших видов животных, но и показал первостепенное значение «следов былой жизни» для изучения строения современных живых форм. При описании ископаемых животных он использовал установленный им закон корреляции и соотношения функций. Этот сравнительно-анатомический прием дал возможность по отдельным частям скелета ископаемых форм воссоздать их положение в системе и даже определить образ жизни. По существу, Кювье реконструировал вымерший мир позвоночных. Основателем палеонтологии беспозвоночных был Ж.-Б. Ламарк, который описал в «Естественной истории беспозвоночных» (1815-1822) ископаемых животных в общей системе с современными формами.

 

2.2.6. Метод тройного параллелизма и реформа систематики животных

 

К исходу XVIII в. в зоологии, ботанике и палеонтологии накопились факты и обобщения, требовавшие реформы систематики. Она связана, прежде всего, с именами трех французских зоологов - Ж.-Б. Ламарка, Ж. Кювье и Э. Жоффруа Сент-Илера (1772-1844).

Пересмотрев классификацию Линнея, Ламарк две основных группы (беспозвоночных и позвоночных) разделил на 14 классов вместо шести (1801,

1809). Среди «червей» он выделил три класса, сохранившиеся до настоящего времени: плоские, круглые и кольчатые. Удачно были сгруппированы отряды в классах птиц и млекопитающих. Сохранялись и весьма серьезные недостатки: амфибии соединялись с рептилиями, а однопроходные включались в класс птиц. Отряд водных млекопитающих, куда вошли тюлени, моржи и ламантины, был составлен на основании одной лишь внешней формы. По-прежнему хаос царил в классе инфузорий. Приверженность Ламарка принципу «усложнения организации» обусловила выделение шести ступеней градации, которые не являлись таксономическими понятиями. Отсюда возникала искусственность отдельных групп, которых автор «подгонял» под выделенные ступени, предлагая первую генеалогическую таблицу животного царства.

К пересмотру системы животного мира стремился также Э. Жоффрруа Сент-Илер, который, исходя из своего учения о едином плана строения животных, установил в 1796 г. единство сумчатых животных с плацентарными млекопитающими, а в 1802 г. описал новый род кистеперых рыб - Роlipterus как промежуточное звено между водными и наземными позвоночными. Проведя серию сравнительно-анатомических исследований черепов эмбрионов млекопитающих, взрослых птиц, рептилий и рыб, он установил идентичность основных костей их черепов и сделал шаг к объединению четырех изолированных классов линнеевской системы в единый тип. Эти идеи оказали существенное воздействие на теорию архетипа Р. Оуэна (1804-1892). Возрождая учение Платона в морфологии, он полагал, что все реально существующие формы животных были лишь предусмотренными Творцом вариантами идеального архетипа, обладавшего особой формообразующей силой.

Выдающуюся роль в реформе зоологической системы сыграли работы Ж. Кювье. Руководствуясь им же разработанным сравнительно-анатомическим методом, Кювье в 1812 г. сгруппировал всех животных в четыре типа, заложив в зоологии основы учения о типах. Первый тип—позвоночные - состоял из млекопитающих, птиц, рептилий и рыб; второй – мягкотелые - был представлен пятью классами моллюсков; третий -  членистоногие - включал кольчецов, ракообразных, паукообразных и насекомых; четвертый тип - лучистые - объединял всех беспозвоночных, кроме моллюсков, членистоногих и кольчецов. Этот тип соответствовал, по существу, линнеевскому отряду зоофитов. При построении системы Кювье не смог проигнорировать идеи «повышения организации» и «родственных отношений», которые по-прежнему означали лишь сходство по строению. Вместе с тем, теория типов Кювье оказала большое влияние на развитие систематики, так как давала возможность для отражения в классификациях единства организации в пределах типа. В частности, идея четырех типов была использована в системе французского зоолога А. Мильн-Эдвардса (1800-1885), предложенной в 1855 г. и продержавшейся несколько десятилетий в качестве базисной.

Независимо от Кювье к идее о четырех типах животного мира пришел К. М. Бэр. В 1828 г. он на основе эмбриологических данных разделил животный мир на четыре типа: периферический (часть инфузорий, ризостомы, медузы, морские звезды); удлиненный или членистый тип (волосатики, кольчецы, ряд членистых животных); массивный (моллюски, коловратки и инфузории «с закрученной» формой тела) и позвоночные.

Между теориями типов Кювье и Бэра существовал ряд принципиальных различий. Во-первых, сам метод выделения типов. Кювье основывался исключительно на сравнительно-анатомических данных, а Бэр учитывал также способ эмбрионального развития. Во-вторых, Кювье оценивал типы как неизменно существующие с момента появления морфо-систематические, не связанные друг с другом категории. Бэр же понимал под типом не только особый план строения, но и особый тип развития. В-третьих, Бэр допускал возможность выделения дополнительных типов, а также существования между ними промежуточных форм. Идеи Бэра нашли своих продолжателей. Более развернутая эмбриологическая классификация была разработана в 1844 г. немецким гистологом и эмбриологом Р. А. Келликером (1817-1905). В зависимости от способа формирования тела животные в его системе были разделены на две большие группы. К группе А относились животные, тело которых формируется сразу. К группе Б - животные, зародыши которых формируются сначала на участке, отграниченном желтком. Каждая из групп подразделялась на две подгруппы в зависимости от направления развития тела. В середине XIX в. немецкий зоолог К. Фогт (1817-1895) предпринял еще одну попытку создать эмбриологическую систему. Он разделил животных на три основные группы - в зависимости от дробления желтка. Во все эти эмбриологические системы еще не вкладывалось эволюционного содержания.

К середине XIX в. стало очевидным, что в большинстве случаев перестройки систем касались высоких таксономических единиц - типов, классов, отрядов - и вели к увеличению их числа. Эта тенденция нашла выражение в системе немецкого зоолога К. Зибольда (1845), где число типов было увеличено до шести. В системе, созданной в 1863 г. немецкими зоологами В. Карусом и К. Герштеккером, количество типов достигало уже восьми. Типологическое направление в систематике продержалось до конца XIX в.

Американский естествоиспытатель Ж.-Л. Агассис (1807-1873) обратил внимание на соответствие трех рядов явлений - эмбрионального развития, таксономической градации и смены ископаемых. Параллелизм структурных изменений он считал доказательством единого плана Творения, сформированного вначале идеально, а затем воплощенного в природе. Эти теологические рассуждения стали основой для формирования метода тройного параллелизма, который вскоре стал обязательным в систематике. Вплоть до середины XX в. все классификации строились на данных сравнительной анатомии, эмбриологии и палеонтологии.

 

2.2.1. Открытие низших форм жизни

 

Еще 300 лет назад было ничего неизвестно о существовании бактерий, хотя начиная с Гиппократа не раз высказывалась мысль, что в воздухе находятся мельчайшие организмы, вызывающие заразные заболевания. В 1546 г. итальянец Д. Фракастроро (1478-1553) описал контагиозный путь распространения сифилиса, чумы, сыпного тифа, оспы, а спустя столетие немецкий энциклопедист А. Кирхер (1658) назвал этиологическим агентом эпидемических болезней «живое заразное начало», проникающее в организм здоровых людей и приобретающее там вид «червей», которых он якобы обнаружил в крови чумных больных. Однако в слабый микроскоп нельзя было рассмотреть клетки чумного микроба. Описанные Крихером частицы, скорее всего, были форменными элементами крови. Тем не менее, идея о микроскопических носителях заболеваний казалась вполне естественной.

Первые доказательства существования бактерий предоставил в 1676 г. «отец микробиологии» голландец А. ван Левенгук (1632-1723). Изготовленный им микроскоп имел увеличение в 275 раз и разрешающую силу 1,5 мкм, недоступную ранним двухлинзовым микроскопам. В письмах Лондонскому Королевскому обществу Левенгук описал морфологию, размеры, подвижность и распространение бактерий. Он же начал изучать простейших, открыл инфузории, саркодовые и объединил их с бактериями под общим названием «анималькули» (зверьки, мелкие животные), описал строение, способы движения и размножения некоторых из них. Он называл их также инфузориями, или «наливочными» животными, поскольку они накапливались в замоченном сене и иных растительных настоях. Его открытие привлекло внимание медиков, которые помнили высказывания Авиценны о невидимых возбудителях чумы, оспы и других заразных заболеваний, передающихся при непосредственном контакте. Узнав об открытии Левенгука, английский физиолог Дж. Энн высказал предположение, что инфекции вызываются мельчайшими организмами, а Доббель в 1676 г. полагал, что «червячки» Левенгука могут быть причинами болезней.

Дальнейший прогресс бактериологии зависел от технического оснащения, и ведущую роль здесь играли оптические приборы. Хотя двухлинзовые микроскопы были изобретены братьями Янсен еще в 1590 г., а оптические свойства линз были исследованы во второй половине XVII в. X. Гюйгенсом, на протяжении долгого времени такие приборы оставались несовершенными и давали не более чем стократное увеличение и слабое разрешение из-за хроматической и сферической аберрации. Исследовать бактерии с их помощью было невозможно. Массовое изготовление лупы А. Левенгука было затруднено из-за конструктивных секретов. К тому же она требовала особых навыков в обращении и была рассчитана на близорукого наблюдателя. В результате микроскопическое изучение бактерий после блестящего дебюта Левенгука затормозилось почти на два столетия и первые представления об их строении, физиологии и разнообразии появились только в середине XIX в. Линней, знакомый с трудами Левенгука, не нашел среди его морфологических описаний достаточно признаков для классификации бактерий как самостоятельной группы организмов. Поэтому он назвал бактерий «сомнительными» видами и поместил их в непознаваемый род «хаос», куда кроме них попали протесты и черви.

Иначе обстояло дело с простейшими. Микроскопические исследования XVIII в. существенно расширили знания об одноклеточных эукариотах. В 1718 г. французский профессор математики Л. Жобло опубликовал первое специальное сочинение о простейших. В Германии натуралист-любитель М. Ледермюллер (1719-1769) предложил термин «инфузории», а микроскопист Р. фон Розенгоф (1705-1759) оставил замечательные рисунки многих изученных форм. Датчанин О. Ф. Мюллер (1730-1784) описал около 200 видов простейших в книге «Живые инфузории» (1786), разделив их на рода по таким признакам как место обитания, форма, подвижность и способность к образованию многоклеточных агрегатов.

Итальянец Л. Спалланцани провел ряд экспериментов над простейшими, у которых наблюдал деление, инцистирование и выход из цист. На их основе он выступил против представления о самозарождении жизни. Российский исследователь М. М. Тереховский (1740-1796) в диссертации «О наливочном хаосе Линнея» (1775), изданной на латыни в Страсбурге, описал малоизученные простейшие организмы и на основе собственных экспериментов пришел к выводу, что они не возникают самопроизвольно. Главное внимание микроскописты уделяли морфологическим особенностям простейших, по которым и строили классификации.

Хотя к концу XVIII в. был накоплен большой материал о строении, образе жизни и размножении простейших, в публикациях о них было немало фантазий. К простейшим относили не только одноклеточные организмы, но также коловраток, мшанок, полипов, медуз. В 1839 г. немецкий исследователь X. Г. Эренберг (1795-1876) опубликовал труд об инфузориях «Наливочные животные, или совершенные организмы», в состав которых он включал также бактерии, сине-зеленые водоросли, диатомеи и коловраток. Укоренению достоверных сведений о природе простейших и их строении способствовали работы французских протистологов Ф. Дюжардена (1801-1860) и М. де Бари (1801-1855). В 1845 г. немецкий зоолог К. Зибольд при составлении своей системы выделил их в самостоятельную группу Рго1огоа, приравненную к типу Ж. Кювье и принадлежащую к царству животных. Отныне к ним относили одноклеточных гетеротрофов.

Начало микроскопического изучения морфологии дрожжей связано с именем французского химика Ж. Б. Демазьера (1783-1862). Параллельно их микроскопическое исследование провел французский ботаник К. Коньяр-Латур (1777-1859).

В целом систематика ХVII-первой половины XIX вв. существенно расширила представления о многообразии растений и животных, увеличив число известных видов в десятки раз. Предложенные системы классификации позволяли наглядно представить биоразнообразие: были установлены многие родственные связи, накоплены факты внутренней общности групп и определен объем основных таксонов. Тем самым в рамках естественной истории была осуществлена первоначальная инвентаризацию биологических ресурсов.

 

2.3. Концепции экономии и политики природы

 

Изучая порядок Природы, установленный Творцом, натуралисты исходили из изначальной приспособленности организмов к абиотическим и биотическим факторам среды, постоянства видового состава сообществ, их приуроченности к определенным странам, континентам, климатическим зонам и т.д. Вместе с тем накапливались сведения экологического и биогеографического характера, которые занимали все больше места в естественноисторических сочинениях. Зарождались обобщения и концепции, которые можно считать предпосылками для возникновения популяционной и экосистемной экологии. Экология уходит корнями в старые идеи баланса и экономии природы, которые, быть может, впервые сформулировал Платон в «Тимее», а потом повторяли многие мыслители в разных формах и вариантах. Это позволяет проследить формирование базовых концепций экологии до появления специализированных исследований. Протестантская реформация всячески стимулировала исследования, направленные на изучение общих закономерностей функционирования общества и природы. Социальный стимул выступал одной из причин создания синтетических концепций, включавших теологию, обществоведение и естественную историю.

 

2.3.1. Демография и естественная теология

 

Еще в 1588 г. В. Ботеро высказал предположение, что население регионов может расти в геометрической прогрессии и удваиваться через определенные интервалы времени. Считается, что научная демография началась в 1662 г. с публикации Дж. Граунта, который собирал и классифицировал факты о величинах смертности и рождаемости в Лондоне. В дополнение к таблицам выживаемости, Граунт вычислил, что население Лондона удваивается каждых 64 года. Последующие оценки показали, что численность Лондона удваивается через 56 лет.

Одновременно А. Левенгук (1632-1723) выполнил ряд популяционных исследований, которые можно соотнести как с популяционно-демографическими, так и с экосистемными представлениями. Используя количественные методы, Левенгук изучал репродуктивную способность наземных позвоночных, составлял таблицы потенциальной размножаемости наземных позвоночных с целью найти способы борьбы с грызунами. Он показал, что репродуктивный потенциал каждого вида в сравнении с родственными группами коррелирует с временем, необходимым для достижения половой зрелости. Описывая жизненные циклы животных, Левенгук использовал полученные данные для понимания явлений, изучаемых сейчас популяционной экологией. Характерно, что эти методы он использовал не только при анализе мира животных и растений, но и при изучении динамики численности человека. Но в этой области его заключения носили спорный характер. Так, например, вычислив рост населения Голландии, он проецировал полученные данные на все население Земли. Левенгук был типичным демографом своего времени, изучавшим в рамках естественной теологии проблемы, вошедшие позднее в компетенцию экологии.

В рамках таких синтетических концепций рождались современные представления о геометрическом и логистическом росте популяций. Большую известность приобрели демографические исследования Е. Галлея, выполненные в первой половине XVIII в. Сам автор назвал свои исследования предельно четко -популяционная арифметика. Обобщая материал предшественников, Галлей пришел к выводу, что выборка данных в их работах была недостаточно большой и поэтому достоверные выводы невозможны. Таблицы Галлея были более совершенными по ряду показателей, так как он анализировал большее число городов, а главное, - учитывал возрастную структуру популяций, отдельно изучая смертность различных возрастных групп.

Наиболее наглядно связь между естественной теологией и будущей экологией видна в книге У. Дирхема, опубликованной в 1713 г. под названием «Физико-теология». В ней термин «баланс природы» был употреблен в современном экологическом смысле благодаря тому, что Дирхам свой глобальный взгляд на мир увязал с популяционными проблемами. Таблицы жизни и смертности, составленные Дирхамом, были наиболее полными в то время. Они позволили ему сделать убедительный вывод о популяционном росте всего живого, включая людей, в геометрической прогрессии, которая не реализуется в полной мере, так как земное пространство неспособно поддержать экспоненциальный рост всех видов. Увеличение численности популяций лимитируется пищевыми ресурсами и хищничеством. Одна из глав книги Дирхама называется: «О балансе животных, или пропорциональные следствия, которыми все связано в мире». Он уверял, что в конечном итоге «количество животных, обитающих в разных странах, то ли водные амфибии, то ли воздушные обитатели, или поселенцы земной поверхности ограничены количеством мест и пищей. И в балансе числа индивидов видно Божественное Провидение». Учитывая абиотические факторы, британский автор провел как бы биогеографическое районирование. Земля у него не случайно разбита на зоны, заселенные определенными животными, как и неслучайны их органы, которые адаптированы к совокупности условий обитания. По мнению Дирхама, «Баланс и Гармония природы животного мира во всех возрастах сохраняются очень тщательно». Естественная теология позволяла ему трактовать самого человека и его проблемы в рамках концепции баланса природы. Он ставил рядом примеры, заимствованные из человеческого общества и мира животных. Все проблемы роста численности и человека, и животных были для него общими.

 

2.3.2. Геометрический рост популяции и логистическая кривая

 

Представления о кривой росте популяций в геометрической прогрессии, сформулированные английским экономистом и теологом Т. Мальтусом (1766-1834), стали краеугольным камнем экологии. В 1798 г. он анонимно опубликовал первое издание «Очерки о принципах популяций», в которых рассматривал глобальные последствия потенциального геометрического роста численности человека и показал, что ограниченность ресурсов лимитирует не только их, но и популяции животных и растений. Мальтус выразил рост популяций при отсутствии лимитирующих факторов дифференциальным уравнением. В современной форме уравнение геометрического роста популяций выглядит так: dN/dt = bN. В этом уравнении N обозначает размер популяций в любое время t, а bприрост популяции (разница скоростей рождаемости и смертности).

Коэффициент b также фигурирует под обозначением г - врожденная скорость роста популяций, названная математическим генетиком Р. Фишером параметром Мальтуса. Кривая Мальтуса означала настоящую физикализацию биологии и социологии, так как оперировала идеальными объектами.

Труд Мальтуса пользовался большой популярностью в Великобритании и повлиял на последующие теоретические исследования в области демографии. Бельгийский математик А. Кэтле опубликовал в 1835 г. труд по так называемой социальной физике, полагая, что все должны стремится к ньютонианскому идеалу. Он пытался реализовать в предложенной кривой нормальное распределение, где в центре внимания стоит «средний» человек. Следуя Мальтусу, Кэтле также анализировал свойства кривой геометрического роста.

Его ученик П. Ф. Ферхюльст в 1838 г. сформулировал уравнение логистического популяционного роста. Но сам термин «логистическая кривая» был введен им позднее. Он также высказал предположение, что лимитирующие факторы среды не действуют постоянно, первые фазы роста популяций должны подчиняться геометрической прогрессии. В ограниченном объеме среды рост популяций, по Ферхюльсту, идет по 3-образной кривой. Анализ логистической кривой содержится во всех современных учебниках по общей и популяционной экологии, заняв центральной место во всех исследованиях по динамике и росту популяций. Однако сам автор был основательно забыт вплоть до начала 1920-х гг., когда американский генетик и демограф Р. Перль переоткрыл кривую Ферхюльста. Длительный временной лаг в ее признании связан с тем, что в первой половине XIX в. она еще не могла быть использована при изучении человеческих и животных популяций, так как в этой области доминировали работы по изучению только геометрического роста, и других кривых просто еще не было. Более того, они даже не ожидались.

В конце ХУШ-ХГХ вв. были заложены математические основы для изучения популяционных процессов, что позволило в будущем создать популяционную экологию и ввести гипотетико-дедуктивный метод в экологию в целом.

 

2.3.3. Экономия и политика природы К. Линнея и Ч. Лайеля

 

Наряду с демографией естественная история была важным источником формирования экологии. Не случайно многие историки науки считают К. Линнея ее основоположником. В 1749 г. он написал трактат «Экономия природы». Выражение оказалось настолько удачным, что до сих пор используется для названий монографий и учебников по экологии. Линнею также принадлежит выражение «баланс природы», хотя само понятие «баланс», возникшее в бухгалтерии, использовалась натуралистами и до него. До публикации «Экономии природы» Линней уже интересовался экологической тематикой и пытался вычислить скорость заселения Земли животными и растениями после Всемирного Потопа.

Свой труд Линней начал с постановки вопроса о причинах существования порядка в природе, который всегда мыслился как продукт сверхъестественный. Задача натуралиста состоит в том, чтобы увидеть в природе руку Бога. Слово «экономия» указывало прямо на аналогию между устройством общества и природы. Используя эту аналогию, К. Линней в трактате «О политике природы» (1760) доказывал, что любой вид участвует в «бизнесе» и все виды тесно связаны общим мероприятием («рынком»). Из экономики Линней прямо и легко перешел к биологической теме: порядок - совершенная приспособленность видов к климатическим факторам (горизонтальные связи) и к пищевым связям (вертикальные связи). Жизнь на Земле построена в виде циклов, которые выступают организующим началом порядка. Базовый цикл, на котором строится жизнь, лежит в гидрологическом цикле. Порядок и преемственность в циклах Линней подробно демонстрировал на растительных сообществах, сумев охватить весь цикл их преобразований от лишайников до зрелого леса (или, как теперь говорят, климаксового сообщества) и возможного повтора цикла. Интересна характеристика Линнеем экологической роли насекомых, которые выступают на экологической сцене не столько как вредители, сколько как регуляторы численности других видов. Фактически Линней построил законченную концепцию общей экологии, повлиявшую на многие исследования по естественной теологии и естественной истории, особенно в Великобритании.

Ее следы можно проследить практически во всех трудах по естественной теологии. Ведущий английский теолог У. Пэйли в 1802 г. прямо сравнивал природу с мануфактурой, где каждая часть соответствует другой и все в итоге служит конечному результату. Открытие Левенгуком микроорганизмов стало необходимой предпосылкой для построения пищевых цепей. Сложные пищевые цепи стали для теологов еще одним доказательством одноактного творения растений и животных. Наиболее активно идеи экономии природы развивал английский геолог Ч. Лайель (1797-1875), который видел в ней решающий аргумент против эволюционизма, так как число мест в экономии природы строго ограниченно и для новых видов нет ресурсов. Полагая, что место видов в экономии природы детерминировано, прежде всего, абиотическими факторами, Лайель ввел понятие «стация» для обозначения их совокупности, определяющей границы ареалов. Вымирание видов, по мнению Лайеля, нарушает баланс природы, который восстанавливается творением новых видов. В аспекте экологической географии Лайель выдвинул принципиально новую идею о том, что географическое распространение современных видов прямо связано с историей жизни на земле. До Лайеля никто не исследовал проблему вида столь широко в географическом и экологическом аспектах.

 

2.3.4. Учение о жизненных формах и начало биогеографического районирования

 

На развитие экологии растений существенное влияние оказало учение о жизненных формах. В 1806 г. А. Гумбольдт (1769-1859) в работе: «Идеи о физиономичности растений» дал классификацию основных форм тропических растений по их внешнему виду. Гумбольдт выделил 16, а позднее 19 основных форм, используя для их наименования характерные таксономические группы (пальмовые, банановые, хвойные, мимозовые и т.д.). Иначе подошел к проблеме классификации О. Декандоль. В 1818 г. он опубликовал классификацию типов растений, основанную на длительности их жизни и длине одревесневшей части надземных побегов. Было предложено две основные группы растений: 1) монокарпики, цветущие и плодоносящие один раз в жизни, с подразделением их на однолетники, двулетники и многолетники; 2) поликарпики, многократно цветущие и плодоносящие многолетники. Именно это классификация явилась базовой и, с небольшими модификациями, сохранилась и по сей день.

В тесной связи со стремлением сгруппировать растения по эколого-географическому принципу проводились первые исследования в области биологического районирования. Гумбольдт в серии работ установил связь между географическим распространением растений с изотермами. Он же установил горизонтальную зональность и вертикальную поясность растений. В направлении поиска принципов районирования Гумбольдт впервые применил термин «ассоциация» и выделил 17 типов ассоциаций. До сих пор биогеографическое районирование в значительной степени основано на типах растительности и осуществляется в рамках парадигмы Гумбольдта.

Таким образом, до возникновения экологии как науки в разной степени были исследованы проблемы, которые в XX в., стали для нее ведущими. История экологии дает интересный пример преемственности научного знания, его органического взаимодействия с, казалось бы, чуждыми науке представлениями -естественной теологией, которая наряду с демографией, экономикой и естественной историей стала источником экологических представлений.

 

2.4. Познание строения и жизнедеятельности организмов

 

Революция в физике и химии оказывала все большее влияние на исследования органического мира, снабжая ученых не только новыми инструментами, приборами и методиками, но и принципиально иными стандартами научного исследования. Точные науки становились образцом для подражания, прежде всего в физиологии и анатомии организмов, которые все чаще рассматривались как машины. Ученые, работавшие в этих областях зарождавшегося знания, как правило, отличались от специалистов в области естественной истории. Будучи глубоко верующими людьми, они оставляли, как правило, свои убеждения вне своих научных занятий и стремились объяснять изучаемые ими явления естественнонаучными причинами, не прибегая к телеологическими или теологическим доводам.

В рамках еще недифференцированного знания складывался особый тип исследований - лабораторный. Для этих ученых музейная работа и полевые исследования отодвигались на второй план. Прогресс биологического знания в рамках медицины все больше принимал характер фундаментальных анатомо-физиологических исследований. Ученые старались выйти на универсальные законы строения и функционирования организмов. Создавались предпосылки для возникновения экспериментальной биологии, начало которой пришлось на вторую половину XIX в.

 

2.4.1. Становление физиологии животных и растений (ятроиеханика)

 

В течение ХУЛ в. анатомические исследования превращались в сравнительные; при этом на передний план

выдвигалась проблемы взаимосвязи строения и функции органа. Все чаще они решались экспериментальными методами, в том числе, путем вивисекции. В качестве объекта нередко использовался и человек.

Лидером в использовании физико-химических представлений в познании живого стал английский врач В. Гарвей (1578-1657), который путем многочисленных вивисекций различных позвоночных описал большой и малый круги кровообращения. В 1658 г. в книге «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных» он уподобил сердце мышце, которая, будучи началом и центром кровообращения, движет кровь по сосудам. Гарвей рассчитал количество крови, проходящей через сердце, и пришел к выводу, что кровь не может непрерывно создаваться из пищи (как полагали ранее), а поэтому в теле должна быть непрерывная ее циркуляция. Ставя опыты с перерезкой и зажимом сосудов, он выяснил направление движения крови и значение сердечных клапанов, опроверг прежние представления о печени как об одном из центров кровообращения и о существовании пор между правой и левой половинами сердца.

Работы Гарвея ознаменовали новую фазу в познании организмов, доказав плодотворность комбинированного использования наблюдения и эксперимента. Его выводы почти одновременно были подтверждены шведом О. Рудбеком (1630-1702) и датчанином Т. Бахолинусом при экспериментальном изучении лимфатической системы многих животных. Они оказали воздействие на естествознание в целом. Под их впечатлением Декарт выдвинул идею, что процессы в нервной системе совершаются автоматически и не нуждаются в участии души. Центр нервной системы - мозг, от которого радиусами расходятся нервные «трубки». Внешние воздействия на окончания нервных «нитей» автоматически передаются от мозга к мышцам. Тем самым было сформулировано представление о рефлексе как об общем принципе нервной деятельности и ее детерминации внешними стимулами. Декарт распространил принцип автоматизма рефлекторной реакции на все «непроизвольные» акты, что послужило компасом для нервно-мышечной физиологии. Отталкиваясь от идеи о мозге как машине и проанализировав большой клинический материал, Т. Виллис (1621-1675) попытался разграничить различные уровни нервно-мышечных реакций. Другой английский врач, анатомии физиолог Ф. Глиссон (1597-1677), ввел понятие раздражимости и опроверг мнение Декарта об увеличении объема мышцы при сокращении, указав, что мышечные волокна сокращаются благодаря внутреннему жизненному движению.

Свести законы жизнедеятельности к простым законам механики стало считаться важнейшей задачей. Это направление получило название ятромеханики. Слово «механизмы» в трудах анатомов и физиологов того времени не было образным выражением, а трактовалось в буквальном смысле. Механическую трактовку физиологии и движения заложил итальянец Дж. Борелли (1608-1679). В книге «О движении животных» (1680-1681) он дал механическое и математическое описание движений во время ходьбы, бегания, плавания, прыжков, полета и дыхания у разных млекопитающих, птиц и рыб, а также охарактеризовал роль мускулов и скелета в поддержании равновесия и состояния движения. Он установил роль межреберных мышц в акте дыхания, пассивность расширения легких, впервые истолковал движение сердца как мышечное сокращение. Установив, что сердце периодически выбрасывает кровь в сосуды, Борели предположил, что их эластичность обеспечивает непрерывность кровотока в капиллярном русле. С. Хеллс (1677-1761) измерил кровяное давление у животных (1733) и вычислил объем крови, проходящей через сердце. Немецкий врач Ф. Гофман (1660-1742) выдвинул идею о том, что тело человека подобно машине, составленной из органов различной формы и величины и приводимой в движение жидкостями тела. Один из создателей современной физики Р. Гук (1635-1703) разобрался в механизме вдоха и выдоха, исправив ошибку анатомов и врачей, полагавших, будто сжимаются и разжимаются сами легкие, без участия дыхательной мускулатуры.

Сторонником ятромеханики был знаменитый голландский врач и химик Г. Бургаве (1668-1738), который пытался согласовывать новейшие данные физиологии и химии с клиническим опытом. В его творчестве механистическая трактовка жизни достигла апогея. Он считал, что в организме нет ничего, что нельзя было бы выразить в терминах физики. Итальянский физиолог и врач Л. Беллини (1643-1704) использовал законы механики при разработке фильтрационной теории образования мочи. Его коллега и соотечественник С. Санторио (1561-1636) в книге «Статическая медицина» старался применять физические методы при изучении у человека обмена веществ и дыхания, создав экспериментальную камеру, в которой учитывался не только вес человека, но также вес его пищи и выделений.

Разнообразны были экспериментальные исследования органов пищеварения, в ходе которых были разработаны новые приемы вивисекции. Голландский анатом и физиолог Р. де Грааф (1641-1673) вскрыл брюшную полость собаки и вывел наружу проток поджелудочной железы. Ему удалось получить чистый пищеварительный сок и определить некоторые его физические и химические свойства. Однако по ним нельзя было судить о том, что делает с пищей этот сок. В дальнейшем его методика наложения слюнной и поджелудочной фистул была использована для изучения химизма пищеварения и при разработке метода хронического эксперимента. Почти столетие спустя французский естествоиспытатель Р. Реомюр (1683-1757) заставлял птиц заглатывать кусочки губчатого материала с привязанными к ним нитками. Через определенное время он извлекал проглоченную губку и, отжав из нее сок, которым она пропиталась в желудочно-кишечном тракте, анализировал его.

Эти исследования, направленные на выяснение универсальных физиологических процессов, легли в основу представлений о человеке как машине в трудах французского материалиста Ж. Ламетри (1709-1751). Однако механистические интерпретации жизни, представлявшие организм как сложный, замечательный автомат, вызывали возражения со стороны все большего числа специалистов, которые указывали, что без наличия сил, интегрирующих органы и функции, организм распался бы на составлявшие его вещества, как это происходит после смерти. В качестве такого интегратора называли душу - единое начало всех жизненных функций. Эти воззрения получили концентрированное выражение в трудах Г. Шталя (1660-1734), заложивших основу современного витализма.

Качественно новый этап в применении законов физики в анатомии и физиологии связан с деятельностью швейцарского естествоиспытателя и поэта А. Галлера (1708-1777), который не присоединился ни к механицистам, ни к виталистам. В то же время он способствовал формированию новой парадигмы в физиологии животных, связанной с признанием отличий организма от машины и несводимости его функций к механике. В отличие от предшественников он концентрировал внимание не на отдельном органе и его функциях, а на целостном организме, обращая внимания на взаимодействия между различными системами. В восьми томах «Физиологических элементов тела человека» (1757-1766) Галлер дал исчерпывающую сводку по общей физиологии человека. Он внес дополнения в учение У. Гарвея, уточнив связь различных элементов системы кровообращения, и выдвинул положение о том, что мышечное волокно способно сокращаться благодаря присущему ему особому свойству—раздражимости. Это свойство лежит в основе движения мышц, сердца, внутренних органов и выражается в том, что слабый стимул производит действие далеко не пропорциональное силе воздействия. Галлер изучал функции нервов, искусственно их раздражая, исследовал механизмы дыхания и кровообращения, функции глаза, гортани и др., пытаясь доказать, что раздражимость и чувствительность - явления разного порядка, результат действия двух разных сил. Он же предложил термин физиология.

Изучение организма было тесно связано с проблемой регуляторных механизмов поддержания его целостности. В связи с этим исследования нервной системы приобретали все большое значение и популярность. Крупнейший немецкий анатом и физиолог И. Прохаска (1749-1820) проводил эксперименты на лягушках. Изучая «отражательную деятельность», открытую Декартом, он предложил рефлекторный принцип функционирования нервной системы и сам термин «рефлекс», описал кашлевой и чихательный рефлексы. Он разделял чувствительные и двигательные нервы, исследовал переход импульса с чувствительных на двигательные нервы, изучал анатомию нервной системы. Однако о функциях мозга Прохаска только рассуждал, не выходя за рамки натурфилософской методологии, господствовавшей в Германии. Суть ее состояла в том, что познание мира должно происходить через наблюдение и рассуждение, но никак не путем эксперимента, который якобы искажает природу изучаемых явлений и приводит к ложному знанию.

Другой англичанин, священник, ботаник и химик С. Гейлс (1677-1761), опираясь на механику Ньютона, в «Статике растений» (1727) сформулировал гипотезу о том, что всасывание воды через корень и движение ее по растению происходит в результате действия капиллярных сил пористого тела. Ему удалось обнаружить корневое давление, а в наблюдениях над испарением

растений—засасывающее действие в этом процессе листьев, установив тем самым нижний и верхний концевые двигатели, обеспечивающие подъем воды. Он поставил большое количество опытов по транспирации. Определив время, проходящее с момента всасывания воды корнями до ее испарения через листья, он вычислил скорость движения воды в растении. Он также определил количество воды, испаряемое растением за день, измерил интенсивность транспирации растений с листьями и без них, в различные часы дня и времена года, у листьев нежных и кожистых, освещенных и затененных. Кроме того, он определил примерную силу, с которой впитывают в себя воду разбухающие семена, и объяснил биологическое значение разбухания, с которого начинается прорастание: механическая сила позволяет разорвать оболочку семени и преодолеть сопротивление частиц почвы вокруг него.

С. Гейлс первым высказал идею, что большая часть растительных веществ берется из воздуха, так как при их разложении выделяются газообразные вещества. Гейлс не знал, как воздух перерабатывается в твердые растительные вещества, но предполагал, что при воздействии света. Так как химики еще не умели различать газы, входящие в состав воздуха, Гейлс не мог исследовать обмен газов у растения. По той же причине осталось непонятым наблюдение швейцарца Ш. Боннэ, описавшего в 1754 г. выделение пузырьков газа растениями, погруженными в воду, на свету и прекращение выделения в темноте. Гейлс обратил также внимание на избирательную способность корней усваивать из почвы минеральные вещества.

Удачно заимствовав методы лабораторной физики (измерение, взвешивание, вычисление), Гейлс быстро стал известен далеко за пределами Англии и впоследствии именовался не иначе как «отец физиологии растений и экспериментального метода». В 1806 г. английский ботаник-анатом Т. Э. Найт (1759-1838) для изучения явления геотропизма сконструировал вращающее водяного колесо, с помощью которого он экспериментально доказал значение силы земного притяжения для проявления геотропических реакций.

К электрическим и магнитным явлениям с давних пор относились как к чудесам. Открытие Б. Франклином атмосферного электричества (1752) побудило ученика Г. Шталя Ф. Бойссе де Сауваге (1706-1767) предложить идею о том, что электрические флюиды лежат в основе нервных процессов, регулирующих питание, дыхание, движение и органы чувств и их взаимодействия. В 1781 г. французский аббат П. Бертолон (1742-1800) написал книгу, «Об электрической материи тела человеческого», претендуя на построение электромедицинской системы, согласно которой все болезни являются следствием избытка или недостатка в организме «электрической энергии», нарушения баланса между положительными и отрицательными зарядами в теле человека. Нервная сущность (spiritus animalis) трактовалась как электрический процесс («животное электричество»). Позднее, в 1784 г., И. Прохаска заменил эти флюиды некой «нервной силой», которую он сравнивал с силами притяжении в механике.

Итальянский врач и анатом Л. Гальвани (1737-1798) провел опыты по изучению сокращений мышц лягушки, в результате которых открыл в мышцах электрические токи, названные им «животным электричеством». Свои наблюдения он изложил в «Трактате о силах электричества при мышечном движении» (1791). По Гальвани, мышцы и нервы заряжены электрическим током наподобие лейденской банки. В течение 1786-1798 гг. он доказал в эксперименте, что живые ткани способны генерировать электрическую энергию. Несмотря на высокий авторитет его соотечественника физика и физиолога А. Вольта (1745-1827), оспаривавшего достоверность данных, полученных Гальвани, работы последнего получили громадную популярность и стали основой для особого направления в трактовке жизни - «гальвинизма». В электричестве, природа которого была неизвестна, видели аналог различных флюидов, лежащих в основе жизненных представлений. В 1820-1830-х гг. в наличии биоэлектрических явлений уже никто не сомневался, однако немногие отваживались изучать в эксперименте эти таинственные явления ввиду их сложности.

 

2.4.2. Ятрохимия и физиология

 

Наряду с ятромеханикой продолжала развиваться ятрохимия, опиравшаяся на идеи Ф. Парацельса о человеке как микрокосме, неразрывно связанном с макрокосмом: с небесными телами, минералами, растениями и животными. Ятрохимики исходили из представлений о единстве организма с окружающей средой, о едином химическом составе всех организмов, о целостности организма и соответствии функций органов и физиологических процессов, имевших химическую природу. В отличие от физики в области познания химических соединений продолжала господствовать алхимия, на которой и базировалась ятрохимия, сохраняя связи с представлениями о различных невидимых субстанциях (флогистон, жизненная сила, лечебная сила и т.д.). При этом ятрохимики были уверены, что анатомия поставляет сведения только о мертвом теле, а суть жизни может быть понята только при изучении процессов в живых организмах.

Эти установки реализовались в соответствующей парадигме, имевшей собственную программу, способы постановки задач и методы их решения. Эта парадигма была намечена в книгах швейцарца Л. Фурнессера (1530-1595) и итальянца Г. дела Порта (1545-1615). Они подчеркивали, что по морфологическим признакам растений (сигнатурам) можно судить об их лечебных свойствах, обусловленных химическим составом организмов и жизненными процессами.

В то время как в анатомии и физиологии животных использование механики диктовалось потребностями медицины, мощным стимулом к проведению исследований по физиологии растений служили потребности сельского хозяйства. Не случайно физиология растений начиналась с изучения механизмов почвенного питания растений. Еще француз Б. Палисси (1510-1580) в книге «Истинный рецепт, посредством которого все французы могут научиться увеличить свои богатства» (1563) объяснял плодородие почв наличием в них солевых веществ. Первый фитофизиологический эксперимент был поставлен голландцем Я. ван Гельмонтом (1579-1644) в 1600 г. Выращивая ивовую ветвь в сосуде с определенным количеством почвы при регулярном поливе, он через 5 лет не обнаружил убыли в весе почвы и сделал вывод, что рост растения происходит за счет воды, положив начало водной теории питания. Это соответствовало его теории организма, изложенной в посмертно изданной книге «Введение во врачебное искусство» (1648). В ней Гельмонт выделял в составе организма и его процессах два основных элемента: материальный (вода) и динамический (некий неосязаемый элемент, являвшийся первопричиной), находящийся в семени растений. Под влиянием этого внутреннего, виталистического, принципа вода становится активной и превращается в органы растений. Английский физик Р. Бойль в 1661 г. провел аналогичное наблюдение с тыквой и пришел к сходным выводам. О формообразующей силе семян писали и многие другие сторонники водной теории питания растения, трактуя его не как механическое пассивное всасывание корнями из почвы готовой пищи, а как активный процесс преобразование воды под влиянием нематериальных субстанций в новые соединения.

В противоположность Гельмонту голландский врач и химик Ф. Боэ (1614-1672), публиковавшийся под псевдонимом Сильвий, рассматривал питание растений как чисто химический процесс, называя его ферментацией. Он старался дать пищеварению химическую трактовку, рассматривая жизнедеятельность организма как ряд реакций, определявшихся соотношением кислот и щелочей и стимулированных особыми веществами - «ферментами». Сходной позиции придерживался и английский врач Дж. Майов (1643-1679), проводивший аналогию между дыханием и горением. Сто лет спустя самый авторитетный итальянский физиолог XVIII в., профессор университета в Павии Л. Спалланцани (1729-1799) в опытах на самом себе исследовал физиологию пищеварения и показал его химическую природу. Проглатывая маленькие мешочки из холста, заполненные разной пищей (мясом, зерном, овощами и т.д.), он потом извлекал их из кала, отмывал и исследовал остатки.

Состояние химии всецело предопределяло исследования молекулярной природы живых организмов. По мере совершенствования методов выделения и исследования химических веществ, стали яснее проступать различия в строении и свойствах биомолекул и их отличия от молекул окружающей среды. В ХУП-ХУШ вв. все вещества в организме делились на две группы: неорганические и организованные (органические). Предполагалось, что существуют особые силы, превращающие неорганические вещества в органические. В опытах по проращиванию, питанию и росту растений ятрохимики демонстрировали смесь экспериментальной науки с алхимическими представлениями о лечебных и отравляющих силах, нервных флюидах, флогистоне и т.д.

Использование новых методов исследования приносило свои плоды в познании физиологических процессов. Экспериментальное подтверждение идеи активности растений дал М. Мальпиги (1628-1694). На основании наблюдений за развитием семян тыквы, ее семядолей и листьев он предположил, что в листьях под действием солнечного света должна происходить переработка доставляемого корнями «сырого сока» в пригодный для усвоения «питательный сок». В «Анатомии растений» (1675-1679) он описал ряд микроскопических структур стебля, в том числе неизвестные до него наполненные воздухом сосуды со спиральными утолщениями в стенках («трахеи»), установив, что вода с растворенными в ней питательными веществами передвигается по волокнистым элементам древесины к листьям. Это движение он объяснял разницей давления между окружающим воздухом и воздухом в «трахеях». Кроме того, он определил восходящие и нисходящие токи, описал, как из листьев переработанный сок идет по коре в стебель и к другим частям, осуществляя их питание и рост, отметил наличие в древесине и коре каналов с млечным соком, смолистыми веществами и воздухом. Воздух, писал Мальпиги, нужен растению так же, как и животному. Идея о роли листьев осталась незамеченной, а данные о движении соков были использованы как аналогия с кровообращением животных. Лишь английский ботаник Н. Грю (1641-1712) поддержал Мальпиги, высказав в 1682 г. предположение, что растения поглощают пищу корнями, где она «ферментируется», а в листьях перерабатывается.

Французский физик Э. Мариотт в 1679 г. выдвинул идею, что растение само вырабатывает питательные вещества в ходе химических превращений. Он ссылался на тот факт, что на одной и той же почве различные растения вырабатывают разные вещества, причем те, которых нет в почве. В 1699 г. английский врач и геолог Дж. Вудворд (1665-1728) поставил эксперимент по выращиванию растений и показал, что в свободной от минеральных примесей воде растения развиваются хуже. Век спустя А. Т. Болотов (1738-1833) пропагандировал в России минеральную теорию питания растений, разрабатывал приемы внесения удобрений в почву, считая навоз и золу равноценными. На значение минерального питания указывалось также в работах одного из основателей химии, француза А. Лавуазье (1743-1794). Экспериментальное подтверждение теории четверть века спустя в 1804 г. дал швейцарский естествоиспытатель Н. Т. Соссюр (1767-1845).

Первый президент Лондонского королевского сообщества Р. Бойль (1627-1692) в течение 20 лет ставил опыты на животных для изучения сущности дыхания и пришел к выводу, что в атмосферном воздухе есть что-то, без чего жизнь невозможна, и оно поступает в организм животных через легкие. Р. Лауэру (1631-1703) удалось наблюдать, как кровь после протекания через легкие приобретает алую окраску, и это необходимо для жизни. А. Галлер предположил, что железо в крови обеспечивает поступление в организм необходимой для жизни субстанции из воздуха.

В 1770-х гг. благодаря успехам «пневматической» химии (химии газов) формируется теория воздушного питания растений. В эти годы были открыты: углекислый газ - «газ Сильвестра» (Дж. Блэк, 1754), водород (Г. Кавен-диш, 1766), кислород (К. Шееле, 1773; Дж. Пристли, 1774). Дж. Пристли (1733-1804) обнаружил, что в воздухе под колоколом, где долго горела свеча, животные погибают, а растения хорошо растут и делают его пригодным для жизни животных. И даже открыв кислород, Дж. Пристли и К. Шееле не поняли его роли в дыхании из-за веры в теорию флогистона. В октябре 1774 г. Пристли поведал о новом газе А. Лавуазье (1743-1794), которому и удалось правильно оценить роль кислорода в дыхании. В итоге было дано объяснение горению, окислению и дыханию, а также показана несостоятельность представлений о флогистоне. Новая парадигма определила развитие химических и биохимических знаний на многие годы. Суть ее состояла в представлении об обмене веществом и энергией между организмом и внешней средой как об основном свойстве живых систем. Пионером в открытии обмена веществ был А. Лавуазье, показавший, что дыхание есть химический процесс взаимодействия органических веществ с кислородом. Ему же принадлежит и первое определение жизни, отражающее ее природу: «Жизнь есть химическая функция».

Тогда же были проделаны первые эксперименты и работы по определению значения воздуха и солнечного света в жизни растений. Результаты этих экспериментов были изложены англичанином Дж. Пристли (1733-1804) в «Опытах и наблюдениях над разного рода воздухом» (1772,1780). Опыты, начатые в 1771 г., указали наличие газообмена между растением и окружающей средой при солнечном свете. Характер этого процесса - поглощение растением углекислого газа и выделение кислорода на свету - стал понятен Пристли в 1781 г., когда голландский врач, физиолог и физик Я. Ингенхауз (Инген-Хус) (1730-1799) в «Опытах с растениями» (1779) выявил основное условие фотосинтеза - наличие света и зеленой окраски растений. Швейцарский ботаник Ж. Сенебье (1742-1809) в работе «Физико-химические мемуары о влиянии солнечного света на изменение тел трех царств природы и особенно царства растений» (1782) объяснил роль углекислоты воздуха в процессе фотосинтеза.

Положение о фотосинтезе как процессе воздушного питания растений под влиянием солнечного света вскоре было безоговорочно принято большинством английских ученых, склонных считать воздушное питание растений чуть ли не единственным источником, тогда как Лавуазье предлагал воздушное питание рассматривать в комплексе с минеральным. В первой половине XIX в. роль воздушного питания растений полностью отвергалась в работах Л. Тревирануса (1776-1837) и М. Шлейдена (1804-1881). Ей на смену пришла гумусовая теория питания растений, согласно которой основное значение имеет почвенный перегной (гумус), а минеральные вещества влияют лишь косвенно на интенсивность его усвоения. Гумусовая теория, сформировавшаяся еще в начале ХУШ в., благодаря работам немецкого агронома А. Д. Тэера (1752-1828), который опирался не на эксперимент, а на высказывания предшественников, в первые десятилетия XIX в. приобрела многочисленных авторитетных сторонников среди химиков, ботаников, физиологов (Н. Соссюр, К. Шпренгель, Ж. Буссенго и др.). Однако в 1840 г. немецкий химик Ю. Либих (1803-1873) опубликовал книгу «Органическая химия в ее приложении к земледелию и физиологии», в которой, резко критикуя спекулятивный характер гумусовой теории, доказывал, что пищу растений, составляют только неорганические соединения почвы (калий, кальций, сера, фосфор), воды (азот, водород, кислород) и воздуха (углекислый газ). Тем самым был завершен длительный этап в развитии представлений о химических основах физиологии растений и замечен переход к современным способам ее исследования.

Под влиянием новейших открытий в точных науках (кислородная теория горения, атомное учение, установление связи между химическим сродством и электрическими явлениями, закон сохранения энергии) стали возникать предпосылки для биохимических исследований. Это направление в изучении жизни, выросшее из ятрохимии, доказало свою эффективность и плодотворность. Становление химии и использование ее методов для изучения процессов жизнедеятельности создало предпосылки для преодоления витализма и утверждению взгляда на физиологию как на физику и химию живого. Суть новой парадигмы точно выразил шведский химик И. Берцелиус (1779-1848): «Та часть физиологии, которая описывает состав живых тел с протекающими в них химическими процессами, называется органической химией». Несколько позже название «органическая химия» закрепляется за химией синтетических углеродных соединений.

 

2.4.3. Микроскопия и биологические открытия

 

Наряду с изучением физико-химическими методами анатомии и физиологии, важнейшим событием в становлении биологии как точной науки стало использование микроскопа. Еще в ХП-ХШ вв. в ремесленных мастерских были изготовлены первые очки. Во второй половине XVI в. была придумана камера-обскура и первая оптическая труба, наконец, в начале XVII в. - микроскоп, изобретенный в 1590 г. голландцами, отцом и сыном Янсенами. Сложные двухлинзовые микроскопы с выпуклыми одиночными объективами и окулярами появились в Англии и Голландии в краткий интервал между 1617 и 1619 гг. В XVII-XVIII вв. усовершенствуется оптическая система микроскопа и конструкция штативов. Объекты начинают рассматривать не в падающем, а в проходящем свете. В конце XVII 1в. путем сочетания сортов стекла с разными коэффициентами преломления устраняются сферическая и хроматическая аберрация.

Итальянский врач и естествоиспытатель, придворный врач в Риме и профессор Папского медицинского колледжа М. Мальпиги (1628-1694) провел разнообразные микроскопические исследования строения тканей растений и животных Он первым применил микроскоп для изучения строения мозга, сетчатки, нервов, селезенки, печени, кожи и других органов и тканей, использовал инъекции кровеносных сосудов, исследовал микроскопическую анатомию беспозвоночных животных, их развитие, открыл у насекомых особые выделительные образования, названные позднее «мальпигиевыми сосудами». В 1661 г. на препаратах легкого и мочевого пузыря лягушки под 180-кратным увеличением Мальпиги открыл и описал сеть капиллярных сосудов, соединяющих артерии с венами. Пять лет спустя он открыл в почке множество извитых трубок, между которыми были прозрачные сферические тела, прикрепленные к кровяным сосудам, как «яблони к веткам дерева». Мальпиги назвал эти тела «железами», считая, что моча в них образуется из крови, притекающей по артериям, и стекает затем по канальцам в лоханку. Эти представления продержались более ста лет, пока А. М. Шумлянский (1748-1795) в труде «О строении почек» (1782) не показал, что «мальпигиевы тельца» не железы, в которые свободно изливается кровь, а клубочки капилляров, окруженные кольцевидными границами. Шумлянский уточнил связь между «мальпигиевыми

тельцами» и мочевыводящими трубками. Применив инъекцию сосудов, он детально выяснил структуру почки и определил взаимосвязи между ее основными элементами, описав капсулы и извитые канальцы, сосудистые клубочки («клубочки Шумлянского»).

Одновременно в Англии начались микроскопические исследования растений. В 1665 г. была опубликована «Микрография, или физиологическое описание мельчайших телец, исследованных с помощью увеличительных стекол» выдающегося английского физика, астронома и ботаника, секретаря Лондонского Королевского общества Р. Гука (1635-1703). Он провел микроскопическое исследование тонкого среза пробки и обнаружил, что вся она как порами пронизана отверстиями, которые он впервые назвал клетками (се11и!а), трактуя, однако, их как поры или пустоты, «пузырьки» между растительными волокнами. Подобные клетки были им обнаружены и при рассмотрении под микроскопом срезов укропа, бузины, моркови и других растений, только в этом случае клетки были не пустыми, а наполненными соком.

Другой секретарь Лондонского Королевского общества, ботаник и врач Н. Грю (1641-1712), в работе «Анатомия растений» (1682) исследовал особенности различных органов растений (корня, стебля, листьев, плодов, семян и др.) и описал их строение, введя в ботанику понятия «ткань», «прозенхима» и «паренхима». Грю трактовал ткани по аналогии с тканями, изготавливаемыми человеком, исходя из того, что ткань растения состоит из волокон, пузырьков «клеток» и трубочек. Он впервые описал устьица, радиальное расположение ксилемы в корнях, морфологию сосудистой ткани, морфологию сосудистой ткани в виде плотного образования в центре молодого органа и процесс формирования полого цилиндра в старых стеблях. Свои новаторские работы по микроскопии тканей животных Мальпиги продолжил на растениях, описав в двух томах «Анатомии растений» (1675-1679) микроструктуру листьев, корней и особенно стеблей (коры, древесины, сердцевины). Он обнаружил сосудисто-волокнистые пучки со спиральными утолщениями, (трахеи), установил наличие восходящего и нисходящего токов веществ в растениях, исследовал органы размножения растений, уподобляя семяпочки яйцу, завязь - матке и т.п. Мальпиги первым высказал предположение об участии листьев и солнечного света в процессе питания растений.

Изучение животных клеток значительно отставало от изучения растительных в связи с тем, что они хуже видны в микроскоп, мельче по размеру и не имеют четких границ. Выше уже отмечалось, что, использовав собственную конструкцию микроскопа, А. ван Левенгук (1632-1723) открыл целый мир простейших и бактерий, недоступный ранее естествоиспытателям. Он же выполнил первые описания животной клетки, а также обнаружил форменные элементы крови - красные кровяные тельца, углубил исследование капилляров, изучал микроанатомию глаза, нервов, зубов. В 1677 г. Левенгук открыл сперматозоиды, внимание на которые обратил студент-медик И. Гам, наблюдавший их в изверженном семени мужчины. Левенгук приблизился к их оценке как мужских оплодотворяющих элементов, изучал процесс оплодотворения у лягушек, установил, что не только растительные, но и животные ткани состоят из «ячеек», но объяснял их традиционно как пузырьки в тканях. В течение XVIII в. прибавились только эпизодические наблюдения отдельных исследователей за клетками у животных, из которых наиболее интересными являются наблюдения Ф. Фонтана. Он видел клетки в кусочках эпидермиса кожи угря и отразил на своих рисунках даже ядра (1781).

Голландец Я. Сваммердам (1637-1680) усовершенствовал микроскопическую технику. Он предложил новую методику препарирования и, используя инъецирование сосудов, открыв в 1658 г. красные кровяные шарики (эритроциты). Он первым изучил стадии метаморфоза насекомых и открыл хитинное вещество, защищающие тело большинства членистоногих. Его «Библия природы» (1738-1739), опубликованная Г. Бургаве лишь через 50 лет после смерти автора, поражает точностью наблюдений и тщательностью рисунков, показывающих микроскопическое строение насекомых. Особенно подробно он описал строение глаза пчелы, и способ действия ее жала. По характеру метаморфоза он предлагал разделить насекомых на несколько групп. Р. де Грааф (1641-1673) благодаря микроскопу предположил, что женская половая железа млекопитающих, подобно яичнику птиц, продуцирует яйца, за которые он принял ошибочно так называемые граафовы пузырьки в яичнике (фолликулы).

Подобно научной революции в астрономии и механике в результате изобретения телескопа, использование микроскопа в естественной истории и медицине не только расширило представления о разнообразии органического мира, недоступного предшествовавшим исследователям, но и создало принципиально новые методы исследования, существенно повысив точность наблюдений и описаний, а, следовательно, и делаемых на их основе обобщений. Исследования организмов становилось точной наукой, сужая круг традиционных натурфилософских спекуляций.

 

2.4.4. Проблемы пола и наследственности

 

Использование новых методов и инструментов позволило приступить к систематическим исследованиям различий между «андрогинными» (однодомными) и раздельнополыми (двудомными) растительными формами, установленных чешским врачом, фармакологом и ботаником А. Залужанскго (1558-1613) в «Методе гербария». Используя микроскоп, Н. Грю описал тычинки, пыльцевые зерна, пестики, семяпочки, семена растений и высказал предположение, что тычинки и пестики имеют отношение к зарождению семян. Того же мнения придерживался Дж. Рей. По Мальпиги, тычинки и лепестки - органы выделения из растений «избыточной жидкости» и «очищения сока, идущего на построение семян. Я. Бобарт (1599-1680), смотритель Оксфордского ботанического сада, в 1678 г. экспериментально доказал необходимость пыльцы, производимой мужскими цветками, для образования семян в женских цветках на двудомном гвоздичном растении Lychnis.

Немецкий врач и ботаник Р. Я. Камерариус (1665-1721) впервые дал ясное и полное экспериментальное доказательство наличия у растений пола и обосновал роль цветка как органа размножения растений. На основе с над двудомными и однодомными растениями он показал, что при изоляции женских и мужских растений (шелковица, перелеска) или при удалении мужских цветков (кукуруза, конопля), а также пыльников (клещевина) семена не развиваются. Сопоставляя половые органы животных и растений, он отождествлял тычинки с мужским половым органом, а содержащуюся в них пыльцу - с оплодотворяющим началом, пестики - с женскими половыми органами. Сделав вывод о наличии у растений половой дифференциации, он писал о распространенности у них гермафродитизма у растений и допускал возможность оплодотворения одного вида пыльцой другого. Размножение тайнобрачных растений в XVIII в. изучали Микели, Шмидель, Гедвиг и др. П. А. Микели (1679-1737) обнаружил у шляпных грибов споры и определил их значение для размножения. У Линнея, который провел много наблюдений над опылением растений и поставил опыты с 11 видами для выяснения процессов оплодотворения, представление о наличии пола у растений отображено в системе растительного мира. Однако сущность оплодотворения у растений была раскрыта лишь в первой трети XIX в. До этого сохранялся взгляд, что из семени (пыльцы) исходит «оплодотворяющее испарение». Линней думал, что на рыльце смешиваются мужская и женская «семенные жидкости».

Для немецкого ботаника И. Г. Кельрейтера (1733-1806), жившего и работавшего в 1756-1761 гг. в России, сущность полового размножения и его механизмов оставалась неясной, хотя он не сомневался в истинности представления о «зарождении посредством двоякого рода семян» и в существовании пола у растений. Им были проведены опыты по искусственной гибридизации с 50 видами, в том числе с родами Nicotiana, Dianthus, Verbascum. Кельрейтер получил множество гибридов - «растительных мулов» - причем гибриды оказывались промежуточными по форме между родительскими видами. В Академическом саду на Васильевском острове он скрещивал разные сорта табака - «Виргинский» и «Перувианский». В результате в 1772 г. появилась статья «О разведении нового табаку». В ней впервые были описаны одинаковый результат реципрокных скрещиваний и явление гибридной мощности - гетерозис. Он отмечал и роль насекомых как опылителей, но основной формой опыления считал самоопыление. Описав мощь первого поколения гибридов, их расщепление в потомстве и т.д., Кельрейтер заложил тем самым традиции экспериментального изучения явлений наследственности. Однако на основании гипотезы отрицания пола у растений его результаты были подвергнуты сомнению в Германии.

Кельрейтер был «реабилитирован» в 1836 г. другим предшественником генетики, К. Ф. Гертнером (1772-1850), который жил в Кальве, где родился и большую часть времени проработал Кельрейтер. Оба они, хотя и в разное время, работали в саду А. Гертнера - дяди К. Ф. Гертнера. К. Ф. Гертнер провел 10000 опытов с 700 видами растений, получил 250 гибридов. Он наблюдал единообразие гибридов первого поколения и одинаковый результат реципрокных скрещиваний. Экспериментальное изучение наследственности проводило огромное количество гибридизаторов-любителей, занимавшихся скрещиваниями растений. Особое значение имели труды англичанина-садовода Т. Э. Найта (1759-1838), высказавшего в 1799 г. предположение о «стимулирующем эффекте скрещивания». Одним из первых он описал такие проявления наследственности как гетерозис, доминирование признаков. Скрещивая растения гороха, различавшиеся по окраске семян, цветков, росту, Найт обнаружил одинаковый результат реципрокных скрещиваний, единообразие гибридов первого поколения и расщепление при последующем самоопылении или скрещивании гибридов. Аналогичные результаты с горохом получил Дж. Госс в 1824 г. в опытах, проведенных практически по менделев-ской схеме. Еще дальше пошел О. Сажрэ (1763-1851), обнаруживший, говоря современным языком, расщепление и комбинативную изменчивость во втором поколении гибридов. Доминирование и расщепление наблюдал в 1820 г. женевский аптекарь Ж. Колладон (1755-1830), скрещивавший белых и серых мышей.

Непосредственным предшественником Менделя считается его современник Ш. Нодэн (1815-1899), работавший с различными видами Datura, Primula, Linaria. Он акцентировал единообразие гибридов первого и расщепление гибридов второго поколений. Глубоко проникшись значением комбинативной изменчивости, он писал: «При образовании видов природа не прибегала к иному способу, чем мы при создании наших разновидностей; вернее говоря, этот именно образ действия природы мы перенесли в нашу практику». Кроме того, Ш. Нодэн пришел к идеям (1866), напоминавшим будущую мутационную теорию Г. де Фриза.

Путем наблюдений в природе над 461 видом растений немецкий ботаник К. X. Шпренгель (1750-1816) в «Раскрытой тайне природы в строении и оплодотворении цветов» (1793) доказал, что различные особенности строения и окраски цветков являются приспособлениями, обеспечивающими опыление растений насекомыми, переносящими пыльцу. Шпренгель обнаружил дихогамию, показав, что у ряда растений пестики и тычинки созревают не одновременно, что препятствует их самоопылению. Основные положения, сформулированные Шпренгелем, сохранили значение и по сей день, хотя, не замеченные современниками, они были оценены только Ч. Дарвином.

Таким образом, использование эксперимента при изучении пола у растений создавало предпосылки для изучения генетических закономерностей. Однако до конца XIX в. продолжали господствовать представления Гиппократа о прямой передаче признаков человека, животных или растений их потомкам. Представления Аристотеля о том, что из поколения в поколение передаются не органы, а некие субстанции, самой природой предназначенные для развития этих органов, не пользовалась популярностью. Дарвиновская теория пангенезиса (или «временная гипотеза», как он сам ее называл), изложенная им в «Изменении растений и животных под влиянием одомашнивания» (1868) также представляла собой разновидность теории прямого наследования. Согласно этой теории, во всех клетках и тканях живого тела содержатся «геммулы», которые попадают в репродуктивные органы и передаются потомкам, благодаря чему осуществляется передача наследственной информации от поколения к поколению.

 

2.4.5. Преформизм или эпигенез - первоначальная проблема эмбриологии

 

В течение долгого времени в эмбриологии доминировали спекуляции о процессе оплодотворения и развитии зародыша. Р. Декарт в сочинении «О формировании животных» (1648) на основании наблюдений над полученными с бойни зародышами высказал соображения о последовательности и способе образования органов (сердца, кровеносных сосудов, позвоночника, головного мозга, органов чувств и др.). Он изложил умозрительные представления о движении частиц «семени», участвующих в формировании зародыша. В течение всего этого периода господствовал взгляд, что оплодотворение сводится к слиянию двух сортов «семени» - мужского и женского или даже к нематериальному влиянию семени на яйцо («оплодотворяющие испарения» и др.). Истинная роль сперматозоидов до начала XIX в. была неясна: они считались особыми живыми тельцами, подобными инфузориям, паразитирующими в семенной жидкости. Одновременно продолжали существовать несколько представлений о способе питания плода: 1) менструальной кровью; 2) через рот зародыша амниотической жидкостью и «маточным молоком»; 3) через пуповину кровью (кровообращение плода и матери раздельное), непосредственно материнской кровью, менструальной кровью, «маточным молоком», амниотической жидкостью; 4) порами всего тела.

Внедрение точных методов в эмбриологию создало предпосылки для экспериментальной проверки традиционных представлений. В. Гарвей в труде «О зарождении животных» (1651) поставил вопрос о новообразовании органов в процессе зародышевого развития и критиковал старые представления (например, будто зародыш образуется из семени отца и материнской крови). Сопоставляя зародышевое развитие птиц и млекопитающих, он сформулировал известный афоризм: «Все живое из яйца», начертав его на фронтисписе своей книги. Первые же опыты показали ошибочность многовековой догмы о самопроизвольном зарождении, освященной авторитетом Аристотеля и церкви. В 1688 г. Ф. Реди (1626-1698) экспериментально продемонстрировал ее несостоятельность, доказав, что личинки мух не зарождаются в гниющем мясе, а появляются из яиц, отложенных насекомыми. На смену убеждениям об абиогенном происхождении многоклеточных животных пришел принцип, соответствовавший афоризму Гарвея. Однако продолжали считать, что простейшие организмы возникают абиогенно. Столетие спустя Л. Спалланцани (1729-1799) опроверг и это заблуждение, разработав метод выделения «чистой» лабораторной культуры из массы микробов.

Гарвей отметил, что развитие у птиц и млекопитающих происходит путем эпигенеза, т.е. новообразования в процессе индивидуального развития, образования разнородного из однородного, последовательного образования частей и органов в процессе эмбриогенеза (формообразования). Свою позицию он противопоставлял представлениям, получившим название преформизма, сторонники которого рассматривали индивидуальное развитие, как простой рост, развертывание зачатков, количественное увеличение. Эта точка зрения базировалась на микроскопических исследованиях метаморфозов насекомых, выполненных Я. Сваммердамом, который в своих публикациях в 1660-1670-х гг. показал, что куколка и бабочка уже предобразованы в гусенице. К аналогичным выводам пришел и Мальпиги, изучавший развитие куриного яйца.

Гарвей и Сваммердам положили начало полуторавекому спору преформистов и эпигенетиков, который нередко трактуют как спор механицистов с виталистами. Виталистами иногда называли эпигенетиков, а преформистов механицистами, а порою давались полностью противоположные оценки, так как на самом деле каждая из концепций содержала элементы и механицизма, и витализма. Среди ранних сторонников эпигенезиса был Р. Декарт, сформулировавший механистическую интерпретацию эмбриогенеза, а Гарвей истолковывал эпигенез виталистически.

Лейбниц свои преформистские взгляды обосновывал наблюдениями Сваммердама и Левенгука. Он считал доказанным, что рождение животных есть лишь эволюция, понимаемая как увеличение зачатков в размерах. Рождение, по Лейбницу, - развертывание, а смерть - свертывание. В каждом «семенном звере» для него находился меньший «семенной зверек», в нем еще и т.д. Эта гипотеза «вложения зародышей» получила большое распространение среди биологов, которые разделились на овистов и анимакулистов. Начиная с Сваммердама, овисты думали, что зародыш заключен в яйце. Эта позиция была изложена в большой сводке А. Валиснери (1661-1730) «История развития животных и людей». Объявляя эпигенез неприемлемым из-за присущего ему витализма, сам автор исходил из лейбницевской формулы о «непрерывности явлений» как вечном законе природе, предопределившем отсутствие новообразования в индивидуальном развитии.

Открытие Левенгуком сперматозоида заставило изменить аргументацию преформистов. В 1694 г. голландец Н. Гартсекер (1656-1725) опубликовал работу, в которой дал описание анималькулей и их изображений в виде готового человека с огромной головой и тонкой, удлиненной, червеобразной нижней частью тела. По его мнению, зародыш был помещен в сперматозоиде, что доказывал его внешним сходством с человеком. На этом основании он развивал лейбницевскую теорию «вложенных зародышей», утверждая, что взрослое животное не просто предобразовано в сперматозоиде, но в каждый зародыш вложен маленький зародыш следующего поколения, а тот, в свою очередь, содержит в себе в свернутом виде все последующие поколения. Сам Левенгук допускал существование «мужских» и «женских» сперматозоидов.

Преформисты всячески подчеркивали единство животных и растений, указывая на их сходство в питании, росте и размножении, проводя аналогии между семенами растений и яйцом или сперматозоидом животных. Концепция «вложенных зародышей» Ш. Боннэ выражала крайний преформизм: в яичнике зародыша уже содержатся зародыши следующих поколений, а в них зародыши последующих и т.д. Первая женщина, созданная богом, содержала в своих яичниках зачатки всего будущего человечества. Однако оставались неясными причины сходства ребенка с отцом, сочетание признаков при гибридизации, возникновение уродств и т.д. Не менее сложен был вопрос о количестве потомков, помещенных в яичник Евы. Выход из последнего затруднения видели в математической теории о бесконечно малых величинах. В то же время преформизм, казалось бы, получал все новые и новые подтверждения в исследованиях А. Галлером над развитием зародыша цыпленка, а Л. Спалланцани - лягушки.

Теория эпигенеза получала поддержку не только у виталистов, но и французских философов, считавших себя материалистами. Французский математик, астроном и биолог П.-Л. Модертюи (1698-1759) учение об эпигенезе сочетал с представлением о пангенезисе. Для него в «семени» собираются особые частицы от всех органов и частей тела. В этом он усматривал основу явления наследственности, полагая, что приобретенные признаки получают «отображение» в семени и передаются следующим поколениям. Французский просветитель Д. Дидро (1713-1784) для обоснования взглядов на развитие зародыша как процесс новообразования ссылался на античные представления об абиогенезе Эмпедокла, Лукреция Кара и т.д.

Принципиально новый шаг в дискуссии был сделан немецким эмбриологом, проработавшим большую часть жизни в Петербургской Академии наук, К. Ф. Вольфом (1733-1794). С помощью микроскопа он исследовал форму отдельных органов зародыша цыпленка, время их возникновения и другие особенности. В книге. «Теория зарождения» (1759) Вольф предложил теорию эмбриологического развития, по которой органы развиваются в процессе формирования зародыша. Толчок к развитию дает зачатие, при котором семя вносит в женский зачаток особое тонкое, «совершенное» питание. Органы развиваются не одновременно, а в известной последовательности из некоей гомогенной, бесструктурной, неорганизованной субстанции, примером которой Вольф считал точки роста капусты и каштана, также им исследованные. Процесс развития есть, таким образом, эпигенез - подлинное новообразование. Причины зародышевого развития кроются в действии двух сил: «существующей силы» и «силы застывания». Первая, действуя на студнеобразное исходное вещество, вызывает в нем определенные движения, токи жидкостей и др., а вторая задерживает в определенных местах эти движения, вызывая отложение вещества, утолщения, создавая те или иные органы. Таким образом, субстрат развития (яйцо) рассматривался Вольфом как бесструктурный; он дифференцируется фактически только под воздействием неуловимых и недоступных экспериментальной проверке разнообразных флюидов.

Идеи К. Ф. Вольфа далеко не сразу получили признание. Противники обвиняли его в «безбожии». Так, Галлен указывал Вольфу на то, что теория эпигенеза неприемлема с точки зрения религии. Преформизм же якобы соответствовал креационистским и теологическим взглядам, укрепляя взгляд на виды как неизменные и сотворенные Богом. На самом же деле и преформисты, и эпигенетики были глубоко верующими людьми и суть разногласий между ними лежали не в философии и, тем более, не в религии, а в разных интерпретациях эмпирического материала, обусловленных приверженностью определенным темам.

 

2.5. Креационизм, трансформизм и первые

эволюционные концепции

 

2.5.1. Начало дискуссий об эволюции

 

Опыты Ф. Реди и Л. Спалланцани существенно подорвали позиции трансформизма, допускавшего абиогенное возникновение организмов. Эмбриология подрывала трансформистские доводы о внезапных преобразованиях организмов, указывая на жесткую запрограммированность индивидуального развития, на сходство предков и потомков. Развитие естественной истории, первые гербарии, ботанические сады, кунсткамеры, зоологические музеи позволяли проверить реальность представлений о химерах и истинность утверждений о внезапных преобразованиях форм. Создание систем растений и животных требовало уточнить вопрос о пределах изменяемости видов.

Впервые это сделал Дж. Рей (1627-1705), сформулировав понятие о виде как совокупности особей, похожих друг на друга как дети на родителей. Он полагал, что вид у животных постоянен, а у растений семена вырождаются и могут появляться особи, отличные от исходных форм. С середины XVIII в. начался многовековой спор натуралистов о том, каковы пределы изменчивости видов и могут ли они трансмутировать настолько, чтобы возникали новые формы. Известное высказывание К. Линнея о том, что видов в природе имеется столько, сколько различных форм было создано вначале, принимался далеко не всеми. Представления наивного трансформизма оказались весьма живучими.

Отдельные его элементы встречаются во многих трудах естествоиспытателей и философов ХУШ в. В сочинениях известных натуралистов Ж. Бюффо-на, Ш. Боннэ и Г. Стеллера приводился целый ряд доводов о возможности изменения низших таксономических единиц под действием климата, условий местообитания, пищи, упражнения и не упражнения органов, одомашнивания и т.д. Даже Линней, сделавший столь много для утверждения в биологии идеи постоянства видов, в последних изданиях «Системы природы» и «Видов растений» допускал гибридогенное происхождение не только видов и родов, но даже семейств. В пользу представлений об изменяемости видов трактовались работы К. Ф. Вольфа и особенно И. Г. Кельрейтера, доказавшего огромные возможности гибридизации в выведении новых сортов культурных растений.

Сходство видов в естественных системах неизбежно наводило на мысль об их генеалогическом родстве, а об усложнении растений и животных свидетельствовали модернизированные «лестницы существ» и систематические «древа». Оставались неясными связи палеонтологических находок с современными формами, хотя в соответствии с Библией их было принято рассматривать как остатки видов, погибших во время Всемирного потопа.

Изучения растений и животных в различных регионах заставляло думать, что органические формы могли изменяться под влиянием условий внешней среды (климата, пищи, почвы, упражнения и не упражнения органов, одомашнивания, гибридизации, причуд наследственности и др.). При этом ученые, как правило, говорили лишь о возможности

изменения («дегенерации» в смысле перерождения) вида. В 1707 г. французский ботаник М. Маршан в статье по поводу обнаружения необычной формы розы писал, что она «не могла быть такой от начала света» и объяснял появление подобных форм измененным движением соков в теле растения. В то же время, обнаружив новые формы пролески (Меrcuriale foliis capillacies), он сделал вывод, что «мы видим рождение двух постоянных видов, которые были нам неизвестны». «Всемогущая сила» создает только родоначальные формы каждого рода, которые, «размножаясь, производят разновидности, среди них некоторые остались константными и перманентными, образовав виды». Маршан так же отметил, что подобные видоизменения наблюдались у анемонов, тюльпанов и др.

Карл Линней сначала придерживался правил, согласно которым «виды являются совершенно постоянными», «не возникает новых видов» и «видов столько, сколько разных форм вначале произвело Бесконечное Существо». В «Fundamenta Botanica» (1736) он решительно отрицал изменение видов, но позднее допускал возможность возникновения новых видов путем скрещивания, их изменяемость под влиянием климата, пищи и культуры, правда, с оговорками. Уже через несколько лет Линней писал о новом виде Fе1оriа, который, по его мнению, произошел от льнянки Linaria vulgaris, допускал, что чертополох Саrduus tomentosus  руrenaicus произошел путем изменения другого вида - Саrduus capita rotondo, и заключал, что виды могут изменяться под воздействием климата, почвы и гибридизации. При скрещивании новый вид по строению цветка будет походить на мать, а по строению листвы—на отца. В 1760-е гг. Линней допускал также, что современные виды явиляются продуктом гибридизации исходных форм, и произвел несколько опытов по межвидовой гибридизации. В 1749-1776 гг. в сборнике «Amoenitates Academinae», издававшегося при участии Линнея, печатались труды, в которых писалось об изменчивости видов путем гибридизации.

Это изменение взглядов произошло под влиянием опытов по гибридизации растений, получивших широкое развитие, особенно во Франции и Германии. Инициатива опытов принадлежала селекционерам-практикам. Так, француз А. Дюшен (1747-1827), на основе одной из первых мутаций, обнаруженных у растений, вывел новую цельнолистную расу земляники – Fragaria monophylla. В 1766 г. он опубликовал книгу «Естественная история земляники», в которой ввел понятие расы, высказался о промежуточных расах и об относительности разграничений между видом и разновидностью. Дюшен настаивал на изменяемости видов и их естественном возникновении в пределах рода. Маршан также писал о «главах каждого рода», т.е. исходных формах всех видов того или иного рода. Ласепед утверждал, что все возрастающее многообразие форм обязано тому, что из немногих первичных видов возник ряд вторичных, давших начало видам третьего порядка и т.д. Французский ботаник П. Маньоль (1638-1715) допускал реальное родство в пределах семейства.

Ж. Бюффон высказывался об «общих родоначальниках» для целых семейств и допускал, что у млекопитающих могло быть 38 родоначальных форм. Он также писал об изменяющем влиянии климата (изменения лошадей), пищи (ее воздействие на «внутреннюю форму» желудка овцы), доместикации (приписывал ей образование таких признаков как различные формы ушей у собак, альбинизм и пр.). В 1749 г. Бюффон выступил против концепции дискретности и постоянства видов, считая их плодом фантазии систематиков. Особую роль в формообразовании он отводил гибридизации. Близкие виды, по Бюффону, отделились друг от друга благодаря воздействию климата, пищи и продолжительному времени, в течении которого происходят всевозможные изменения и выявляются комбинации, усовершенствования и «перерождения». Бюффон отметил особенности географического распространения животных и различия между животными Старого и Нового Света. По мере изменения климата на Земле, полагал Бюффон, высокоорганизованные формы перерождались в менее совершенные.

Даже Ш. Боннэ, будучи убежденным креационистом, в исследованиях паразитических червей из рода Таеniа допускал, что паразитические черви произошли путем изменения свободноживущих. Высказывал он и мысль, что человеческие расы произошли путем видоизменения одной исходной формы.

 

2.5.2. Креационизм, катастрофизм и сальтационизм

 

П. С. Паллас на раннем этапе научной карьеры допускал общее происхождение близких видов. Однако в 1781 г. он выступил с развернутой критикой «фантазий Линнея и Бюффона», впервые систематически изложив доводы против трансформизма: 1) трудности появления межвидовых гибридов в природе и их бесплодие; 2) изменяемость только внешних признаков под влиянием факторов среды; 3) исчезновение появившихся изменений при скрещивании их носителей с исходными формами или при возвращении прежних климатических условий; 4) постоянство признаков многих видов, обитающих на громадных территориях с различным климатом; 5) отсутствие переходных ископаемых форм; 6) устойчивость многих видов в условиях доместикации (кошка, северный олень) и невозможность вывести новые породы путем особого ухода. Устойчивость видов, по мнению Палласа, поддерживается влиянием «неких генеративных сил», которые уравновешивают трансформирующее влияние климата и пищи и противодействуют вырождению и деградации видов. Он был убежден, что «надо отказаться от мысли о происхождении видов путем их изменений» и утверждал: «Все виды, которые мы изучаем и знаем, возникли в один общий момент». Впоследствии его доводы не раз использовались против идеи эволюции. В то же время они объективно способствовали устранению ошибочных суждений из биологии.

К началу XIX в. стало ясно, что каждый геологический слой характеризуется специфическим видовым составом. Еще ранее общепризнанным стало положение о внезапных изменениях флор и фаун в геологическом прошлом. Даже автор знаменитой фразы «природа не делает скачков» Г. В. Лейбниц (1709) рассуждал о глобальных катастрофах в истории Земли, приводивших к разрушению и созданию горных цепей и материков, вызывающих мощные наводнения. Для него, как и для Ш. Боннэ (1764), было очевидно, что в результате глобальных катастроф живой мир Земли неоднократно уничтожался и возникал заново. При этом Боннэ в соответствии с идеей Лейбница о вечных монадах утверждал, что воссоздание органических форм идет благодаря тому, что однажды созданные и рассеянные монады переживают катастрофы и дают начала новым поколениям животных и растений. К тому же Творец с самого начала создал все возможные формы, и некоторые из них реализовались лишь после появления подходящих условий, компенсируя нарушения, внесенные происшедшей катастрофой, и сохраняя тем самым предустановленную гармонию природы. «Первичные причины» выступали законом, управляющим изменениями в природе. Признавая усложнение органических форм в разрезе геологических напластований земной коры, геологи исключали мысль о преобразовании одного вида в другой. Наибольшую известность в первой половине XIX в. получила «концепция катастроф» Ж. Кювье, в которой он в 1812 г. палеонтологическими и морфологическими доводами существенно дополнил аргументацию Палласа против концепции изменяемости видов.

Этой крайней точке зрения противостояли довольно многочисленные гипотезы, в той или иной степени, допускавшие трансмутации видов во времени. Большинство авторов этих гипотез рассматривали трансмутации как разовые события, происходящие в результате воздействия на организм мощной силы, материальной или нематериальной. Другие же считали их результатом проявления некоей внутренней потенции, присущей организмам и обуславливающей усложнение их организации во времени. Влияние высшей творческой силы здесь было опосредованным. Она выступает как агент, вводящий в действие «вторичные причины», обуславливающий трансмутацию видов. Здесь Бог лишь давал законы, превратившись из абсолютного монарха в главу парламента.

Знаменитый спор в начале 1830-х гг. Ж. Кювье с Э. Жоффруа Сент-Илером, пытавшимся защищать идеи трансформизма с позиции концепции единого плана строения, выявил несоответствие последней фактам сравнительной морфологии и эмбриологии. Идеи трансформизма не находили пока подтверждения ни в систематике, ни в биогеографии.

 

2.5.3. Первые эволюционные концепции

 

Вместе с тем во Франции идея постепенного преобразования видов стала усиленно пропагандироваться философами и натуралистами, прежде всего, под влиянием трудов Ж. Бюффона. Как правило, изменчивость видов объясняли прямым влиянием внешней среды, упражнением и не упражнением органов (Д. Дидро, П. Гольдбах, Ж.-О. Ламеттри и др.). Наследование приобретенных признаков, целесообразность всех изменений организмов по-прежнему не вызывали сомнения. П.-Л. Мопертюи полагал, что в тех случаях, когда «элементарные частицы» не сохранили порядка, который они имели в организме отца и матери, могло происходить образование новых форм животных. Французский врач и философ П. Ж. Кабанис писал также, что изменчивость форм образовалась в результате случайных отклонений во «внутреннем предрасположении» животных, а изменение привычек - исходный момент в изменчивости видовых признаков.

В конце XVIII в. Эразм Дарвин (1731-1802), дед Ч. Дарвина, обсуждая проблему изменчивости видов, подробно описал изменение видов под влиянием внешних условий, доместикации, зародышевых вариаций (например, появление кур с добавочными пальцами), скрещивания между видами, упражнения и неупражнения органов. В результате изменения потребностей, по его мнению, изменяется функционирование отдельных органов, что приводит к их преобразованию. Э. Дарвин ссылался на образование рогов оленя, хобота слона, когтей хищников и на другие примеры, якобы доказывавших наследование приобретенных признаков.

Ученик Бюффона Ж.-Б. Ламарк в 1809 г. предпринял попытку объединить элементы трансформизма в целостную эволюционную концепцию. Он объяснял прогресс организации форм живого «законом градации», действующим автономно от среды, непрерывно и постепенно, строго равномерно (пропорционально времени), что обусловливает переход от одной ступени организации к другой. Разнообразие же в пределах выделенных им шести ступеней организации животных Ламарк объяснял приспособлением организмов к внешней среде путем наследования приобретенных признаков. Он утверждал, что в пределах первой ступени организации действует прямое приспособление и среда выступает непосредственной причиной всего разнообразия форм. Более совершенные, но еще «донервные» животные изменяются уже иначе, через питание. С появлением нервной системы влияние внешней среды приобретает косвенный и опосредованный характер. Изменения среды вызывают изменения потребностей животных, их привычек, что и обусловливает изменения в употреблении того или иного органа, а в результате и адекватные наследуемые преобразования его формы. В связи с этим Ламарк придавал особое значение упражнению и неупражнению органов как главной причине адаптивных преобразований у высших животных. Иначе он объяснял эволюцию пассивных адаптации и образование новых органов, прибегая здесь к помощи психических факторов «напряжение внутреннего чувства», «волевое усилие» и т.д. Таким образом, Ламарк не решил проблему возникновения и закрепления в филогенезе приспособлений. Он никак не объяснял целесообразность в живой природе, просто постулировав ее изначальный характер. Телеологическая трактовка причин эволюции дополнялось у него отрицанием реальности видов. Фактически его учение содержало в зародыше все будущие недарвиновские концепции эволюции. Здесь механицизм причудливым образом сочетался с телеологией, витализмом и автогенезом. Натурфилософский способ рассуждения, а также слабая фактическая обоснованность гипотезы Ламарка не способствовали ее популярности среди ученых в первой половине XIX в.

Большинство естествоиспытателей согласилось с аргументированной критикой натурфилософских построений Ламарка, данной в работах Ж. Кювье, Ч. Лайеля (1797-1875) и Ж.-Л. Агассиса (1807-1873). Как подчеркивал сам Дарвин, концепция Ламарка не оказала никакого влияния на его теорию эволюции. Такая же судьба была уготована и книге Р. Чемберса (1802-1871) «Следы естественной истории творения», опубликованной анонимно в

Лондоне в 1844 г. Гипотезы Ламарка и Чемберса вызывали у биологов лишь отрицательное отношение к самой идее эволюции. О них, также как о поэтическом сочинении их предшественника Э. Дарвина (1731-1802) «Экономия или законы органической жизни», вспомнили лишь после победы в биологии эволюционной идеи, обеспеченной учением о естественном отборе. Их извлекли из забвения и, по иронии судьбы, использовали, прежде всего, для опровержения эволюционной концепции Ч. Дарвина.

 

2.5.4. Научные предпосылки теории эволюции

 

Гораздо большее значение для подготовки теории эволюции имели фундаментальные данные и обобщения, сделанные в различных отраслях формирующейся биологии. Среди них следует назвать: учение о естественных группах животных и растений, идею единства плана строения в пределах крупных групп организмов (К. М. Бэр, Ж. Кювье), учение об аналогичных и гомологичных органах (Р. Оуэн), законы эмбрионального развития (К. М. Бэр, И. Мек-кель, М. Ратке, Р. Ремак, Э. Серра), установление смены форм жизни на протяжении предшествовавших геологических эпох (Ж.-Л. Агассис, А. Броньяр, Ж. Кювье, Д'Орбиньи), биогеографические исследования (А. Гумбольдт, А. Декандоль, К. Ф. Рулье, Н. А. Северцов, Ф. Унгер), концепция развития в исторической геологии (К. Гофф, Ч. Лайель, Ч. Дарвин). И хотя не все авторы этих открытий придерживались эволюционных взглядов, своими работами они готовили их утверждение в биологии. Благодаря им накапливались и систематизировались факты, которые могли получить объяснение лишь с позиции эволюционизма. Широкое распространение сравнительного метода, возросшая точность лабораторных и полевых исследований также способствовали сбору надежных доказательств о реальности процесса эволюции. Огромное значение для победы эволюционизма имели метод тройного параллелизма в систематике и актуалистический метод в исторической геологии.

Важное значение для будущей филогенетической классификации имела идея прототипа. Существовали две ее модификации - абстрактно-морфологическая и прототипическая. Во второй прототип трактовался как реальный предок, давший начало всем животным и растениям. С ним связывалось идея единства плана строения всех организмов, которая противопоставлялась «лестнице существ».

 

2.5.5. Становление сравнительной антропологии

 

Со второй половины ХУШ в. все чаще стали звучать идеи о древности человека и возможности его происхождения от животных. Особо популярность они приобрели во Франции. Французский философов Ж.-О. Ламетгри (1709-1751), сопоставляя психические способности различных групп животных и человека, утверждал, что «переход от животных к человеку не очень резок». Его соотечественник, физик и геолог Ж.-К. Деламетри (1743-1817), доказывал, что изменения, возникшие под влиянием внешней среды и упражнения органов, накапливаясь из поколения в поколение, могут привести к тому, что возникнет такая разница между индивидами, что их нельзя будет отнести к одному виду. Человека он называл усовершенствованной обезьяной.

Становление сравнительной антропологии, установление и изучение сходства между человеком и человекообразными обезьянами, данные первобытной археологии подводили фактический материал под эти спекуляции. Ж.-Б. Ламарк был первым, кто заговорил о происхождении человека от обезьяны и даже нарисовал схему того, как человек спустился с дерева, приобрел бипедию («двуногость») и как менялось его лицо с переходом на мясную пищу. Однако вера в недавнее создание человека продолжала доминировать. Казалось, что она подкрепляется и данными палеонтологии, создатель которой Ж. Кювье утверждал: «Ископаемых костей человека не существует». При этом умалчивалось о факте находки швейцарским священником И. Ф. Эмсперсом в 1774 г. скелета человека, обнаруженного вместе с остатками «допотопных животных». Не учитывались и труды основателя первобытной археологии Д. Фрера (1740-1807), нашедшего кремневые орудия вместе с остатками вымерших животных.

По иронии судьбы именно в год смерти Кювье его соотечественник, любитель-археолог Ж. Буше де Перт (1788-1868), начал собирать в бассейне Соммы древности, приведшие его к выводу, что человек был современником мамонта. В следующие два года бельгиец, врач, анатом и палеонтолог Ф.-Ш. Шмерлинг (1791-1836), выпустил в свет два тома «Исследований об ископаемых костях - результат десятилетних исследований останков человека и вымерших животных, а также кремневых орудий в пещерах Льежской провинции».

В 1837 г. другой соотечественник Кювье, палеонтолог и археолог Э. Лар-те (1801-1871), открыл в миоценовых отложениях Сансана останки человекообразных обезьян, близких к гиббону, и ввел для них название дриопитека и плиопитека. Он изучил стоянки доисторического человека в пещерах Ле Мустье, Ориньях и Ла Мадлен и дал первую периодизацию палеолита. Однако научное сообщество не желало принять открытия первобытной археологии, посмеиваясь над датировками палеолитических топоров Э. Ларте. Ч. Лайель, осмотрев коллекции Шмерлинга в 1833 г., не посчитал их достаточными для вывода о существовании доисторического человека. Три десятилетия спустя он мужественно признал свою ошибку в книге «Геологические доказательства древности человека» (1863) и с опозданием воздал должное выдающемуся открытию Шмерлинга. Но это произошло уже после выхода в свет книги Ч. Дарвина «Происхождение видов».

До этого даже находку в 1856 г.Г. Шаафгаузеном (1816-1893) и И. К. Фульротом (1804-1877) в пещере Неандерталь вблизи Дюссельдорфа останков неандертальца, отличавшегося от современного человека невысоким ростом, покатым лбом, удлиненным и толстым черепом, массивными надбровными валиками и четко выраженными затылочным бугром не желали признать за научное открытие. Ученые принимали их за останки то старого голландца, то русского казака, отбившегося во время наполеоновских войн от армии. Наконец, Р. Вирхов (1823-1902) объяснил особенности черепа неандертальца не примитивностью, а патологической деформацией рахита.

Однако ситуация заметно менялась. На дне швейцарских озер обнаружились древние свайные постройки, о которых писали знаменитый географ К. Риттер (1779-1859) и Дж. Прествич (1812-1896). Ч. Лайель подтвердил справедливость выводов Буше де Перта и Шмерлинга. Требовал объяснения и установленный К. Бэром закон рекапитуляции и повторение черт животных в эмбриогенезе человека. Он же в середине XIX в. разработал программу и методику краниологических исследований, собрал обширную коллекцию черепов и выполнил первые работы по краниологии древнего населения России.

В конце 1859 г. в Париже и Петербурге прошла серия докладов о находках ископаемого человека. Их авторами были общепризнанные научные авторитеты в палеонтологии, геологии и антропологии А. Годри (1827-1908), Ч. Лайель и К. Бэр. Первобытная археология получила признание, и идея об эволюционном происхождении человека не казалась уже столь безумной.

 

2.5.6. Изменение социально-культурного контекста

 

Одновременно формировались и социально-культурные предпосылки для восприятия гипотезы эволюции. Среди них надо назвать идеи развития, взаимосвязи всех явлений природы, единого плана строения организмов и их генетического родства, изначальной целесообразности живого и т.д. в сочинениях немецких философов И. Канта, И. Гердера, Ф. Шеллинга, Г. Гегеля, Л. Окена и Г. Тревирануса. Им пытался противостоять И. В. Гёте. Автор гипотезы о существовании Протея, а также Urpflanze и Urtier призывал отдавать приоритет фактам, а не спекуляциям. Он заклинал: «Ни мифологии, ни легенд нельзя терпеть в науке. Человек науки пусть ограничивается ближайшей, ясной действительностью». Еще отчетливей подобная позиция была выражена в сочинениях родоначальников позитивизма О. Конта и Г. Спенсера, призывавших освободить науку от философских рассуждений и к опоре только на факты. Особое значение для утверждения теории эволюции имел переход от классической науки к современной науке.

На смену механической картине мира с его жестко-детерминистским представлением о процессах природы в точных науках приходило статистическо-вероятностное мировоззрение. Его методология, сложившаяся в ранней статистике и экономике при описании социальных процессов, раньше всего проникла в астрономию. В биологии статистический подход начался с учета и описания видов, а затем из бухгалтерии понятие баланса было перенесено для характеристики порядка в органическом мире. В концепции «Экономии природы» приспособленность видов к среде обитания объяснялось необходимостью поддерживать баланс видов и их взаимодействий. Место вида в сообществе и его устойчивость объясняли совокупностью климатических факторов, межвидовыми отношениями и корреляциями организма. Баланс видов и их взаимодействие сравнивались с разделением труда на мануфактурах и в обществе в целом, обеспечивающим конечный результат и стабильность. В качестве нового механизма его поддержания теперь рассматривались статистические процессы борьбы за существование. Так, общественные науки оказывали прямое влияние на мировоззрение биологов.

 

Список литературы

Агассис Ж. Л. Геологические очерки. СПб., 1867.

Гете И. В. Избранные сочинения по естествознанию. Л.: Изд-во АН СССР, 1957.

Базилевич Н. М. Белоконъ И. М., Щербакова А. М. Краткая история ботаники. М.: Наука, 1968.

Баранов П. А. История эмбриологии растений в связи с развитием представлений о зарождении жизни. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1955.

БляхерЛ. Я. Очерк истории морфологии животных. Исторические очерки. М.: Изд-во АН СССР, 1962.

Бар К. Избранные работы. М.: ГИЗ, 1924.

Вольф К. Ф. Теория зарождения. М.: Изд-во АН СССР, 1950.

Жоффруа Сент-Илер. Избранные труды. М.: Наука, 1974.

Гарвей В. Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных. М.: Изд-во АН СССР, 1948.

Завадский К. М. Вид и видообразование. Л.: Наука, 1968.

Канаев И. И. Очерки из истории сравнительной анатомии до Дарвина. М.-Л.: Наука, 1963.

Кювье Ж. Рассуждения о переворотах на поверхности Земного шара. М.-Л.: Биомедгиз, 1937.

Лайелъ Ч. Основные начала геологи. Т. 1-2. М. 1866.

Ламарк Ж. Б. Философия зоологии. Т. 1-2. М.-Л.: Биомедгиз, 1935-1937.

 Линней К. Философия ботаники. М.: Наука, 1989.

Некрасов А. Д. Оплодотворение в мире животных. История проблемы. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1930.

Созерцание природы. Сочинения г.

Боннета, кн. IIII. Перевел Иван Виноград в Граде Святого Петра, 1795.

Трабл еА. Мемуары к истории одного рода пресноводных полипов. М.: Биомедгиз, 1937