Текст книги "Карл Линней"
Автор книги: Вера Корсунская
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 14 страниц)
Глава IV
Реформы в науке
…написал больше, открыл больше и сделал крупных реформ в ботанике больше, чем кто-нибудь другой до него за всю свою жизнь.
Линней
Нить Ариадны
Стояла уже глубокая осень… Северное море встретило небольшое парусное судно неприветливо, как и всех, впрочем, в эту пору. Бури, яростный ветер сильно потрепали его. Наконец, поврежденное, нуждавшееся в ремонте, оно пристало к шведским берегам.
Усталый, но счастливый возвращением Линнеус поспешил в Стенброхульт повидаться с отцом. Рассказать ему обо всем, передохнуть в родном доме и приняться за устройство дел.
Пока он занят этим, расскажем подробнее, в чем состояла реформа, которую он хотел провести в науке.
…Когда-то на берегу острова Крита стоял, по поверьям древних афинян, огромный мрачный дворец – Лабиринт, построенный знаменитым греческим архитектором Дедалом. Тот, кто входил в него, без конца кружил по бесчисленным залам и переходам и никогда уже не мог выбраться на белый свет. Запутанный план дворца неизбежно приводил несчастного к центру, где жил людоед Минотавр, чудовище с головой быка.
Критский царь, победив афинян в войне, наложил на них жестокую дань. Каждые девять лет они должны были выбирать семь девушек, самых прекрасных, и семь юношей, самых сильных, и привозить на остров Крит в жертву чудовищу.
Тогда афинский царь, юный Тезей, сказал:
– Я отправлюсь вместе с другими, убью Минотавра и навсегда освобожу свой народ от страшной дани.
Его мужество, красота и отвага пленили красавицу Ариадну, дочь критского царя, и она придумала средство спасения. Ариадна пришла к Лабиринту и стала у входа в то время, как прибыли обреченные на гибель молодые люди.
– Возьми клубок ниток, – шепнула она Тезею и научила, как закрепить конец нити у входа.
Обрадованный Тезей, идя запутанными ходами, потихоньку разматывал нить и тем отмечал свой путь. Так добрался он до Минотавра и в жестоком поединке убил его, а потом при помощи спасительной нити Ариадны вышел сам и вывел всю группу из Лабиринта.
С тех пор люди называют Ариадниной нитью то, что помогает разобраться в запутанных вопросах и обстоятельствах.
Ботанике тоже потребовалась своя Ариаднина нить для выхода из лабиринта накопившихся фактов.
«Система – это Ариаднина нить ботаники, без нее дело превращается в хаос», – так образно определил Линнеус назревшую в ботанике необходимость привести свое хозяйство в порядок.
Линнеус задумал реформировать различные области естествознания, так как ни в одной из них не находил нужного порядка и системы.
В XVIII столетии биологическая наука еще не дробилась на множество специальных отраслей, как теперь. В настоящее время даже трудно представить, как тогда натуралист мог с успехом заниматься различными областями естествознания. Линнеус – врач, подготовил реформу в ботанике; ему принадлежат работы по зоологии, минералогии, пробирному делу. И в области медицины он дал интересные исследования.
Не один Линнеус выступал с работами, касающимися всех трех «царств» природы: ботаники, зоологии и минералогии.
Кто не знает, что термометр был изобретен французским физиком XVIII века Реомюром, но он же являлся одним из лучших энтомологов, которому принадлежат превосходные наблюдения над насекомыми.
В России М. В. Ломоносов своими великими открытиями обогатил все науки. Он – физик, химик, геолог, географ, он же – преобразователь русского литературного языка. Таков общий дух науки XVIII века.
Позднее объем знаний возрос до такой степени, что возникла необходимость в дроблении всех наук, в том числе биологической. Мысли о необходимости реформы зрели у Линнеуса постепенно. Одновременно возникали, вырисовывались и оттачивались соображения о том, в чем она – эта реформа – должна заключаться.
Удивительно, что юношей он уже давал себе отчет о положении в науке. Сумел охватить взглядом общую картину и разобраться в ней, выяснить основные недуги ботаники, зоологии и минералогии. Нет ключа для распознавания растений, а следовательно, для разделения их на группы. Его надо найти.
Нет точного языка у ботаников, а значит, и в описании растений. Нужно создать его! К этим выводам он пришел еще студентом. И тогда же, при составлении «Лапландской флоры», попробовал свой собственный ключ, – хорошо вышло!
И вот появляется «Система природы», ее отлично приняли в Голландии. За нею последовали другие работы. В этих и последующих трудах за ключ к распознаванию растений Линнеус принял тычинки и пестики цветка. Пользуясь этим ключом, Линнеус разделил весь растительный мир на 24 четко отграниченных друг от друга класса:
По числу тычинок.
1. Однотычинковые.
2. Двутычинковые.
3. Трехтычинковые.
4. Четырехтычинковые.
5. Пятитычинковые.
6. Шеститычинковые.
7. Семитычинковые.
8. Восьмитычинковые.
9. Девятитычинковые.
10. Десятитычинковые.
11. Двенадцатитычинковые.
12. Двадцати– и более тычинковые; тычинки прикреплены к чашечке.
13. Многотычинковые; тычинки прикреплены к цветоложу.
По длине тычинок.
14. Двусильные – четыре тычинки, из них 2 – длиннее.
15. Четырехсильные – шесть тычинок, из них 4 – длиннее.
По признаку срастания тычинок.
16. Однобратственные – тычинки при основании срастаются в пучок.
17. Двубраственные – тычинки срастаются нитями; одна – свободная.
18. Многобратственные – тычинки срастаются нитями в несколько пучков.
19. Сростнопыльниковые – нити свободны; пыльники срастаются.
20. Сростнолепестно-тычинковые – нити тычинок срастаются со столбиком пестика.
По полу цветков.
21. Однодомные – на одном и том же растении одни цветки мужские, другие – женские.
22. Двудомные – мужские цветки на одном растении, а женские – на другом.
23. Многобрачные – на одном растении одни цветки обоеполые, другие – раздельнополые.
По отсутствию или слабой различимости цветков.
24. Тайнобрачные – нет ясно различимых простым глазом органов размножения.
Классы делятся на отряды. Он насчитал их 116.
С 1 по 13-й классы разделены по числу пестиков.
В классах 14–15 основой разделения на отряды служит различное устройство плодов.
Для 16 – 22-го – отряды устанавливаются на основании разного количества тычинок.
В классе 23-м выделены отряды по полу цветка на отдельном растении.
Наконец, 24-й класс включает отряды: папоротники, мхи, водоросли, грибы, некоторые деревья (например, инжир). Сюда же вошли и кораллы, – их принимали за растения. За отрядами следуют роды и виды.
Почему сирень и злак рядом?
Но возможно ли классифицировать растения по одному – двум признакам? Ведь вся система Линнеуса построена на основании одного только органа растения – цветка. Да и в цветке он избрал лишь тычинки и пестики, чтобы по сходству или различию их классифицировать все растения.
А стебель, а корень, лист? Разве Линнеус не знал и не видел, что эти органы бывают очень характерны для растений. Достаточно взглянуть на лист дуба, чтобы узнать это растение, а цветки его как раз мало заметны.
Наконец, сколько растений имеют совершенно сходные цветки по числу тычинок, но всем известно, что они далеки друг от друга по всем своим другим признакам.
Вот, например, багульник и толокнянка, из семейства вересковых, и гвоздики, из семейства гвоздичных.
У них по 20 и более тычинок. В какой класс их отнести по системе Линнеуса? Неужели все-таки в один, – они же такие различные между собой? Ничего не поделаешь, придется поместить их в 12-й класс, если следовать за Линнеусом, – он сам так и поступил.
У манжетки, из семейства розоцветных, четыре тычинки, всем известная повилика (семейство повиликовых) обладает тем же количеством их, как и подмаренник из семейства мареновых. Сколько бы ни говорили, что эти растения далеки друг от друга, все равно их следует поставить в один класс – четвертый.
Сирень (семейство маслинных) и пахучий колосок (семейство злаков) попали в один класс – двутычинковых, потому что они имеют по две тычинки. Но эти растения настолько различаются между собой, что никто теперь не сочтет удобным поместить их рядом. Линнеус же вынужден был так поступить. Настолько он был убежден, что нужно навести порядок в ботанике, – пусть временный, но все же порядок, на основе которого можно искать усовершенствований системы.
А как же быть со злаками при их большом разнообразии в числе тычинок? Злаки разошлись у Линнеуса по этой причине по разным классам. Теперь они принадлежат к одному классу – однодольных.
То же самое случилось с багульником, толокнянкой, вереском, хотя по всей совокупности признаков строения они относятся теперь к одному семейству вересковых, одному классу – двудольных.
Различные растения были механически втиснуты этой системой в одну клетку, а родственные формы насильственно разделены. И создатель системы сам лучше других, во всяком случае, раньше всех, понимал искусственность ее, но считал, что «искусственные системы необходимы, если нет естественной».
Нет, организация растения сложна, многообразна, тонка! Чтобы познать ее и определить, следует изучить многие признаки.
Это Линнеус сознавал и сам и всю жизнь работал, чтобы найти естественные классы вместо искусственных:
«Искусственная система служит только, пока не найдена естественная. Первая учит только распознавать растения, – говорил Линнеус, – вторая научит нас самой природе растения».
Естественная система должна строиться на «естественном методе», – таков был научный замысел Линнеуса, завещание будущим поколениям ботаников.
Задачи ботаников, полагал Линнеус, – найти естественные классы, естественные порядки, то есть такие группировки растений, которые создала сама природа. Как их найти, по каким признакам? Это дело будущего.
– Ты спрашиваешь меня, – говорил Линнеус своему ученику, – о признаках естественных порядков; сознаюсь, что я их не могу указать…
Проще было искусственно разделить растения на классы и порядки, чем найти естественное деление их в самой природе. Для этого в XVIII веке было еще слишком мало фактов из области анатомии, морфологии и систематики растений.
Нужны были усилия многих поколений. Да и теперь еще не установлены полностью естественные порядки, существующие в природе, о которых мечтал больше двухсот лет тому назад Линнеус.
Он считал свою систему удобным «каталогом» природы – и только. Поэтому и сам иногда ломал систему, нарушал ее стройность. Это случалось, когда он видел особенно большое сходство растений, хотя и различавшихся по признаку, взятому за основу классификации.
Очень интересно поступил он с бобовыми. Всех их отнес к двубратственным, а между тем у некоторых бобовых нити тычинок срастаются в один пучок, и, значит, их надо бы отнести к однобратственным.
Почему же он их не разлучил, а оставил в одном классе? Невозможно было: слишком несомненно, что это все бобовые растения. Совокупность всех признаков заставила Линнеуса уступить. Позднее он не раз сам переносил растения из одной группы в другую, потому что, создав искусственную систему, все время думал о создании естественной. Искал способ так сгруппировать растения, чтобы группы отражали их действительное сходство, существующее в природе.
Не надо думать, что в этих поисках Линнеус стремился найти родственные группы, связанные происхождением. Хотя в ряде случаев и поступал так, как поступил бы ученый, признававший единое происхождение организмов. Почему? Потому что такова сила фактов, наблюдаемых самим исследователем. Они направляют его или, если он останется глух, последующих ученых к правильным догадкам.
Естественная система
До тех пор, пока ученые ставили перед собой задачу описать и распределить растения по сходству на основании одного или немногих признаков, все их системы были искусственными.
Система Линнеуса была простая, изящная, но она не могла дать верную картину растительного мира. Такую картину можно было создать только при одном единственном условии: признании родства растительных форм и развития более сложных организмов от более простых. Для такого понимания органического мира еще время не пришло.
А пока было очень важным, чтобы искусственные системы совершенствовались, чтобы они помогали вести дальнейшие исследования, облегчали им путь.
Больше всех имел успех Линнеус. Его система, хотя и искусственная, вызвала громадный интерес к исследованию и описанию растений. Благодаря ему за несколько десятилетий число известных видов увеличилось с семи тысяч до ста тысяч. Он сам открыл и описал около тысячи пятисот ботанических видов.
К. А. Тимирязев считал появление этой системы совершенно необходимым этапом в развитии ботаники: «Венцом и, вероятно, последним словом подобной классификации была и до сих пор непревзойденная в своей изящной простоте система растительного царства, предложенная Линнеем».
Современная система растений и животных отражает прежде всего родство организмов, их происхождение. Вся живая природа представляется в виде растущего дерева…
«…Зеленые ветви с распускающимися почками представляют живущие виды, а ветви предшествующих годов соответствуют длинному ряду вымерших видов. Каждый год растущие ветви пытались образовать побеги и ветви; точно так же и группы видов во все времена одолевали другие виды в великой борьбе за жизнь…» Это образное сравнение принадлежит Чарлзу Дарвину.
«Как почки в силу роста дают начало новым почкам, а эти, если только они достаточно сильны, превращаются в побеги, которые, разветвляясь, покрывают и заглушают многие запахнувшие ветви, так, полагаю, – говорит великий натуралист, – было в силу воспроизведения и с великим деревом жизни, наполнившим своими мертвыми опавшими сучьями кору земли и покрывающими ее поверхность своими вечно ветвящимися и вечно прекрасными разветвлениями».
Где-то близ основания оно раздвоено и дает начало двум стволам – растениям и животным.
Каждый из них ветвится – разделяется на типы. Каждая ветвь несет более мелкие ветви – классы, в свою очередь разветвляющиеся на отряды, отряды – на семейства, семейства – на роды и виды.
Почему современную систему изображают в виде дерева?
Дерево дает наглядный образ единого происхождения и родства организмов. Показывает, как в процессе эволюции появлялись новые, все более сложные систематические группы животных и растений.
Этот образ складывался веками, неутомимыми поисками фактов, собиранием их и размышлением над ними. Он достался ценой больших трудов, ошибок, разочарований и во времена Линнеуса был еще очень далеким.
В его время ученые искали сходство организмов, а не родство их между собой и своей задачей ставили описание и распределение растений, животных, минералов по группам.
Наиболее выдающиеся научные светила считали ботанику за «часть естествознания, посредством которой удачно и с наименьшим трудом познаются и удерживаются в памяти растения».
Понадобилось больше ста лет для того, чтобы при классификации растений и животных стали учитывать по возможности все их признаки, а сами признаки ставить в связь с происхождением организмов.
Линнеус говорил, что не признаки определяют род, а род определяет признаки. Какой смысл вкладывал он в это выражение? Если принять во внимание его религиозные убеждения, то, очевидно, он думал при этом о плане творца, по которому создана живая природа. Найти естественную систему означало понять и отразить план создателя, проникнуть в божественный замысел, – по тем временам это считали великой задачей.
Очень может быть, Линнеус невольно, силой самих фактов подвигался к догадкам, что классификации должны отражать что-то еще, какую-то связь между организмами. Недаром же он видел высшую цель ботанической науки в создании естественной классификации, хотя стремление его и не увенчалось успехом.
Только через сто с лишним лет Чарлз Дарвин своим учением о происхождении видов раскрыл и доказал, что действительная и единственная причина близкого сходства организмов заключается в кровном их родстве между собой: «…наши классификации предполагают связь более глубокую, чем простое сходство. Я думаю, что это так и есть и что общность происхождения, единственная известная причина близкого сходства организмов, и есть та связь между ними, которая частично раскрывается перед нами при помощи классификаций, подмечающих разные степени изменений».
У растения пол? Неприлично
Действительно, классификация Линнеуса простая и удобная. Неудивительно поэтому, что она так понравилась в Голландии и в скором времени ее признали, как на это и надеялся Линнеус, во многих других странах. Она была изложена им на одной большой странице.
Теперь практически каждый род и вид мог найти себе место. Облегчилось определение и систематическое распределение растений. Конечно, эти достоинства системы очень быстро привлекли многих сторонников и последователей.
Система, предлагаемая Линнеусом, вызвала к себе двойственное отношение. С одной стороны, она несомненно хороша, а с другой – пол у растений… Надо еще подумать и подумать, прежде чем согласиться с этим.
Правда, уже появились работы, описывающие, как происходит оплодотворение у растений, «но чтобы ботаник, и притом такой молодой человек, каким был тогда Линнеус, осмелился со строгой последовательностью различать мужской и женский пол у растений и на этом различии строить новую систему, – это было нечто неслыханное», – так говорится в одной «Истории ботаники».
Конечно, такое новшество должно было вызвать возбуждение в ученых и церковных кругах.
Насколько это было непривычным для XVIII века, говорит такой факт. Спустя даже сто с лишним лет, в 1859 году, один русский профессор, читая публичные лекции по ботанике, на лекции о половом размножении у растений не допустил женщин. Им неприлично слушать такие вещи! Еще полтора десятка лет спустя в лекциях по ботанике на Врачебных женских курсах научный термин «тайнобрачные» исключили из программы как безнравственный!
В Германии также послышались резкие возражения, хотя уже были опубликованы опыты, наблюдения за переносом насекомыми пыльцы с цветка на цветок. Описание того или другого опыта мало кого задевало. Система же Линнеуса – учение, примененное на практике во всех его произведениях, нашедшее последователей, учеников. Это уже другое дело!
Тут «поколеблены» сами устои общества, церкви. Бог создал пол только у животных! Можно ли идти против божественного порядка, как это делает безбожный Линнеус!
Больше всех, пожалуй, доставил огорчений Линнеусу петербургский ученый Иоганн Сигезбек, который с особой яростью восстал против его взглядов. Он пользовался известным влиянием в научных петербургских кругах. Линнеус же очень хотел иметь связи с деятелями Петербургской Академии наук, завязав с ними переписку и обмен растениями и книгами.
Обидно было и то, что незадолго до враждебного выступления Сигезбека Линнеус почтил его в самой высокой степени, в какой это было принято тогда между учеными: он назвал одно сложноцветное растение «сигезбекия восточная».
Рассердившись на Сигезбека, Линнеус отомстил ему очень оригинальным и остроумным образом. В один прекрасный день Сигезбек получил от Линнеуса пакет с семенами и надписью на конверте «Cuculus ingratus», в переводе: «Кукушка неблагодарная». Ученого заинтересовало растение с таким любопытным названием. Семена посеяли, и из них выросла… сигезбекия восточная. Тут уже разобиделся Сигезбек на Линнеуса.
По существу же нападок Сигезбека Линнеус с достоинством ответил, что не будет защищаться.
– Я надеялся, что для чистого все чисто. Я не буду защищаться, а предоставлю дело суду потомства!
И даже несколько лет спустя Линнеус не мог простить своей обиды Сигезбеку. Когда один швед, барон Бьелке, побывавший в Петербурге и познакомившийся с обидчиком, задумал их примирить, Линнеус ответил:
«Напрасно милейший барон собирается заниматься этим делом. Что сделано, того уже не воротишь. Пусть господин барон дружит с Сигезбеком, – писал он русскому ботанику Иоганну Гмелину, путешественнику и исследователю сибирской флоры, – я же лучше буду твоим другом до могилы».
Противники Линнеуса вели с ним не только словесную полемику, но и ставили «эксперимент». Один ученый в Германии вводит пыльцу из тычинок одного растения в стебель другого растения и утверждает, что ему удалось получить таким образом гибрид между ними. Он же заявляет об удачной «прививке» пыльцы к столбику растения: семена якобы получились!
Наконец ему пришла в голову мысль – получить плоды и семена без всякого участия пыльцы. Вместо нее в разные части растения вводились… споры грибов и плаунов. А потом – даже различные вещества, вроде клея, лака, яичного желтка и белка, магнезии и многие другие. И во всех случаях, утверждал этот «экспериментатор», растения давали плоды: нетрудно сказать, – плоды его фантазии! Из них он делал вывод, «опровергающий» Линнеуса: «Семя образуется без участия пыльцы. Пыльца не нужна для его образования».
Даже в начале XIX столетия в науке держалось это мнение. С ним соглашался замечательный немецкий поэт, философ и ученый-ботаник Гёте. А между тем ему принадлежат очень интересные работы по эволюции растений и животных. Он сделал много наблюдений над цветком разных растений и пришел к правильным выводам о том, что лепестки и другие части цветка – не что иное, как видоизменение в процессе эволюции листа. В этом каждый может убедиться, наблюдая за распусканием цветка лилии, гортензии, кувшинки. Когда-то на земле совсем не было цветковых, растений, и постепенно лист дал начало всем частям цветка.
Метаморфоз цветка открыт и описан Гёте. Но он не заметил и не понял роли тычинок и пестиков.
Время показало правоту Линнеуса. Теперь уже в школе дети узнаю́т, как происходит опыление и оплодотворение цветка, как завязывается плод. Школьникам объясняют роль тычинок и пестиков, и они сами делают опыты по размножению растений.
Линнеусу пришлось пережить много тяжелых нападок на свое учение о цветке.
Интересно, что Линнеус отмечал сходство растения с животными не только в размножении.
У тех и других он находит сосуды, пузырьки, под которыми имеются в виду клетки, трахеи, кожа. Разумеется, этим Линнеус не заявляет себя сторонником эволюционной теории. Но разве не видно в таких сравнениях, как мысль его бродит где-то поблизости от догадки об общности строения растений и животных.
Линнеус представляет себе органический мир в виде непрерывной линии – цепи.
Растительная часть этой цепи незаметно переходит в животную. Связующим звеном служат полипы. Они имеют свойства растений и животных, – ошибочно думал тогда Линнеус.
