Реформы в науке
… написал больше, открыл больше и сделал крупных реформ в ботанике больше, чем кто-нибудь другой до него за всю жизнь.
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 приниматься 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.
Много, много веков с тех пор люди называют Ариадниной нитью то, что помогает разобраться в крайне 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. И он пришел к этой мысли очень юным, как это мы и видели.
В XVIII столетии биологические науки еще не дробились на множество специальных наук, 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 биологических.
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. Нужен точный язык! К этим выводам он пришел очень рано, 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:
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.
14. Двусильные — четыре тычинки, из них 2 — длиннее.
15. Четырехсильные — шесть тычинок, из них 4 — длиннее.
16. Однобратственные — тычинки при основании срастаются в пучок.
17. Двубратственные — 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.
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.
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.
Классы 14 — 15-й имеют в основе разделения на отряды 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 богатство растений.
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. Как быть с ними? 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 один класс, если следовать за Линнеусом, — он сам так и поступил.
У манжетки, из семейства розоцветных, четыре тычинки, всем известная повилика (семейство вьюнковых) 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 и пахучий колосок 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 с семейством злаков? У них большое разнообразие в числе тычинок. Злаки разошлись у Линнеуса по этой причине по разным классам.
То же самое случилось с брусникой, черникой, багульником, толокнянкой, вереском, хотя по всей совокупности признаков строения они относятся теперь к одному семейству вересковых.
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 вообще необходимы по отсутствии естественной».
В одном столетней давности «Травнике для юношества» приводится такое забавное сравнение по поводу искусственного деления растений на основе немногих признаков. Пусть бы кому-нибудь вздумалось разделить жителей Петербурга по их головному убору. Всех людей, носящих шляпы, отнесли бы в один класс, людей в фуражках — в другой и т. д. Тогда, конечно, было бы легче сказать, к какому классу относится каждый человек. Но при этом соединили бы в один класс представителей самых различных сословий и общественного положения, потому что, например, шляпы носят и дворяне, и купцы, и ремесленники, и ученые. Не нужно говорить о том, что такое деление неестественно.
Нет, организация растения сложна, многообразна, тонка! Чтобы познать ее и определить, следует изучить многие признаки.
Это Линнеус сознавал и сам и всю жизнь работал над изучением растений в целом, всех его признаков, чтобы найти естественные классы вместо искусственных.
«Искусственная система служит только, пока не найдена естественная. Первая учит только распознавать растения, — вторая научит нас самой природе растения».
Естественная система должна строиться на «естественном методе», — таков был научный замысел Линнеуса, своего рода 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…
Ряд трудов Линнеуса посвящен отысканию естественных порядков в мире растений. Он разрабатывал одновременно и искусственную и естественную системы, не противопоставляя одну другой.
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 способа 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. Но 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 представлялась 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 Дарвин представлял систему 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 его религиозные убеждения, то, очевидно, он думал при этом о плане творца, по которому создана живая природа. Найти естественную систему тогда 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 растений 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 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. А ведь уже были опубликованы опыты, наблюдения за переносом насекомыми пыльцы с цветка на цветок. Но 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», что значит 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 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 «экспериментатор». 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 Гете. 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.
А Линнеусу пришлось пережить много тяжелых нападок на свое учение о цветке.
Интересно, что Линнеус отмечал сходство растений 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.
Система животных
Как представил Линнеус животный мир? Он разделил животных на шесть классов.
Сердце с двумя желудочками, кровь красная и горячая.
1. Четвероногие
2. Птицы
Сердце с одним желудочком, кровь красная и холодная.
3. Гады
4. Рыбы
Холодная белая жидкость вместо крови.
5. Насекомые
6. Черви
А что такое четвероногие? Гады? А где ракообразные, пауки, многоножки? Много вопросов появляется при первом же взгляде на зоологическую систему Линнеуса.
Под четвероногими он имел в виду млекопитающих, и позднее так и был назван им первый класс. Гады — объединяли современные классы земноводных и пресмыкающихся. Ракообразные, пауки, многоножки и насекомые в истинном смысле, то есть современный тип членистоногих, помещены в пятый класс под названием «насекомые».
— Позвольте, — спросит читатель, — где же иглокожие, губки, кишечнополостные, простейшие?
Они все в одной компании с червями, плоскими, круглыми, кольчатыми. Вот уж поистине «складочное» место?
— Какая грубая схема! — скажет читатель. Нельзя не согласиться с этим замечанием, если объединены в одном классе животные разных типов.
Что поделаешь? В то время все разнообразие беспозвоночных животных укладывалось системой в два класса. Да и самого термина «беспозвоночные» не было. Понадобилось почти полвека, чтобы французский ученый Жан Батист Ламарк принялся за разработку этой страны «хаоса и неведомого», как тогда называли животных, объединяемых теперь под названием беспозвоночных. Таких систематических единиц, как «тип» и «семейство», вовсе не было, они были предложены много позднее.
Зоологическая система Линнеуса недолго продержалась в науке. Но нельзя не заметить, что в отношении позвоночных животных она в общем правильно отделила классы, хотя и соединяет земноводных и пресмыкающихся в один класс. Признаки, на основе которых проводится выделение класса млекопитающих, очень существенны в распознавании животных и теперь (молочные железы).
Линнеус ошибочно считал, что у червей нет красной крови. Дождевой червь, например, имеет красную кровь. Это видно простым глазом через просвечивающие стенки кровеносных сосудов.
В одну систематическую группу попали очень далекие друг от друга животные потому, что они имели какой-нибудь принятый за основу классификации один сходный признак, например строение клюва у птиц.
Сравнивая обе системы Линнеуса (растительного мира и животного мира), можно заметить, что система животных лучше отражает современное понимание родственной связи между животными. Птиц он ставит ближе к млекопитающим, чем к другим классам позвоночных, объединив их в первую ступень. Земноводные и пресмыкающиеся выделены во вторую ступень.
Линнеусу удалось правильно определить место кита: он отнес его к классу млекопитающих.
— А где же его можно встретить, как не в этом классе? — спросит даже школьник.
В наше время всем известно, что кит — млекопитающее и обладает всеми признаками этого класса: кормит детенышей молоком, имеет диафрагму, отделяющую грудную полость от брюшной, и три слуховых косточки. А в XVIII веке считали кита рыбой, даже Петр Артеди, создавший великолепную классификацию рыб! Почему же происходила такая ошибка? Не делали вскрытия или ограничивались немногими вскрытиями; анатомия животных была плохо изучена, и довольствовались внешним видом и внешними признаками животных. Вот и причислили кита к рыбам.
Смелый шаг
Немало находилось людей, забавлявшихся стремлением Линнеуса к систематизации растений, животных, камней, даже ученых — его «систематизирующей жилкой». Но без этой жилки ему бы и не справиться с грудой беспорядочно сваленных в кучу сведений. И счастье для науки и человечества, что она у него была. Именно благодаря ей он упорно искал сходства между организмами.
Больше того, Линнеус сделал шаг революционной важности: он поместил в своей системе человека рядом с обезьяной! Нет, конечно, он не утверждал этим, что они связаны происхождением; сила сходства между человеком и обезьяной заставила его так поступить.
Сила сходства и «систематизирующая жилка» сделали свое дело; когда перед Линнеусом встал вопрос, куда поставить человека в системе животного мира, он не мог найти для него другого места, как только рядом с обезьяной.
Это настоящая крамола, смягчить которую нельзя было осторожным замечанием: «близость в его системе животных и человека не говорит еще об их кровной связи».
Советский школьник в четвертом классе скажет: «Человек когда-то произошел от обезьяны». И никто его за эти слова не побранит, не накажет. Наоборот, в библиотеке дадут прочитать книжку, в классе учитель получше объяснит.
Не во всех штатах Северной Америки можно сказать об этом открыто, не боясь преследований. Да и в Англии, на родине Чарлза Дарвина, создавшего учение о происхождении всей живой природы по естественным законам, и там не всюду в школе рассказывают об этом. Чаще всего обходят эти вопросы молчанием.
А в XVIII веке… Мысли о сходстве человека с животным считались вредными для общества, преступными, люди, разделявшие их, — опасными.
Когда-то, в глубокой древности, сложилось много легенд о возникновении первых людей. По сказаниям жителей жарких стран, человек произошел из влажной земли под действием солнечного тепла. Северные народы, жившие в лесах охотой, называли своими предками оленя, медведя. Другие, источником существования которых был рыбный промысел, вели человеческий род от рыбы. По некоторым сказаниям человек высечен из камня, по другим — вылеплен из глины, вырезан из дерева. У многих народов сложились поверья о происхождении человека из яйца. Это также понятно: люди, наблюдая, как птенцы вылупляются из яиц и потом становятся взрослыми, могли предположить, что и человек появился подобным образом.
С появлением и распространением религий возникло учение о сотворении человека богом. Все религии учат, что человек состоит из двух начал: тела и души. На земле он временный гость. Настоящая жизнь начнется для него посмертно, и поэтому он должен развивать в себе терпение и смирение, не дорожить земными радостями во имя будущей загробной жизни.
Наука раскрыла этот обман. Но понадобились тысячелетия, усилия и мужество многих ученых, чтобы разгадать окутанное тайной прошлое человека. И надо по достоинству оценить смелость Линнеуса, поставившего в системе человека рядом с обезьяной. Необходимо понять, что одно признание сходства между ними, тем более близость в системе, неизбежно наводили на вопрос: а нет ли тут и кровного родства?
Человек поставлен первым в классе млекопитающих, в отряде приматов, вместе с обезьянами и полуобезьянами. Линнеус сделал это за 120 лет до появления теории Чарлза Дарвина о происхождении человека от обезьяны, сделал впервые в истории науки. И это была огромная заслуга.
Через несколько лет по возвращении из Голландии, в 1747 году, Линнеус в письме к знакомому ботанику говорит: «Не угодно то, чтобы я помещал человека среди антропоморфных; но человек познает самого себя. Давайте оставим слова, для меня все равно, каким бы названием мы ни пользовались; но я спрашиваю у тебя и у всего мира родовое различие между человеком и обезьяной, которое вытекало бы из основ естественной истории. Я самым определенным образом не знаю никакого; о, если бы кто-либо мне указал хоть единственное».
Подумаем над этими словами. Замечательно, что Линнеус ищет естественное различие между человеком и животным. Другое, на котором настаивает религия — душа, — его не интересует в данном случае.
Только заметим, что слова «естественная история» тогда не звучали в том смысле, как употребляют их теперь, — они означали подробное описание признаков строения, а не происхождение одних организмов от других.
А мог ли больше сказать Линнеус о человеке и обезьяне?
«Если бы я назвал человека обезьяной или наоборот, на меня набросились бы все теологи». Вот в чем дело: нужно было соблюдать очень большую осторожность, иначе «набросились бы» попы. Влияние отцов церкви было очень сильным, и притом во всех странах. Под давлением этой общественной обстановки не все можно было сказать откровенно. Приходилось кое о чем умалчивать, недоговаривать. И Линнеус это очень ясно выразил в приведенном письме.
Да, обстоятельства обязывали к осторожности, но ученого беспокоила другая мысль: несмотря на ярость попов, не должен ли он высказаться яснее? «Может быть, я должен был сделать это по долгу науки», — пишет он в том же письме.
Двойные названия
Линнеусу принадлежит блестящая реформа ботанического научного языка. Он применил для растений двойные названия — родовое и видовое. Имя рода — общее для всех видов, относящихся к нему; имя вида относится к растениям данного вида.
Кто не знает смородины красной, черной, белой? Название рода — смородина, видовые — красная, черная, белая, а полные названия: смородина красная, смородина черная, смородина белая.
Идея двойного названия для растений — родового и видового — не принадлежит Линнеусу; первая попытка сделана больше чем за 100 лет до него.
— Артеди, друг мой, читали вы Каспара Баугина? Как вы относитесь к его мыслям о двойных названиях для растений?
Артеди отложил книгу и посмотрел на товарища.
— Вы часто думаете об этом. Я тоже. Двойные названия были бы очень удобны.
— Каспар Баугин, подумать только, еще столетие тому назад попробовал так называть виды. У Августа Ривинуса семьдесят лет спустя уже лучше получалось, отчетливее, яснее.
— А у вас еще лучше выйдет, дорогой Линнеус, нет, нет, я не шучу! То, что было не под силу раньше…
— Да, это наша задача, — перебил Линнеус. — Почему не получалось у них? Они давали длинные характеристики вместо названий, а это не одно и тоже. Сама же идея превосходна. Ривинус предложил называть вид родовым названием и дополняющим прилагательным. Вот над этим и надо крепко подумать.
Артеди вполне разделял мнение Линнеуса. Он сам раздумывал над тем, как упорядочить названия рыб по принципу двойных названий.
— Если не знаешь названий, то теряешь и познание, — говорит Линнеус.
В жизни люди очень давно стали применять двойные названия предметов, подчеркивая этим сходство и различие между ними. Ну вот например: книжный шкаф, кухонный шкаф, платяной шкаф. «Шкаф» — родовое название, а «книжный», «кухонный», «платяной» обозначают вид. Неудивительно, что и в науке давно, появилась мысль о двойных именах для растений и животных — удобно!
До Линнеуса ученые давали растениям только названия родовые. Называли: дуб, клен, сосна, крапива, клевер, фиалка, а чтобы обозначить вид, употребляли те длинные описания признаков, которые не понравились Линнеусу еще в юности. Другими словами, наука употребляла названия растений по родам, подобно тому как это обычно делалось и делается в разговорном житейском языке применительно к растениям и животным.
Сначала и Линнеус пользовался исключительно родовыми понятиями и родовыми названиями, а потом перед ним встала задача — отграничить друг от друга виды одного рода, а внутри видов и разновидности. И он практически делал это продуманно и последовательно во всех своих работах, начиная с первой статьи о лапландской флоре.
С каждой новой работой он все более и более убеждается в том, что принцип двойных названий правильный, а применение его необходимо для успешного развития ботаники и зоологии. Почему? Удобно, экономно, практично и устраняет путаницу в названиях. Не следует придумывать множества имен для все вновь и вновь открываемых растений и животных. Надо дать названия родам, а их во много раз меньше, чем видов, — значит, назвать роды не так трудно!
И Линнеус дал эти названия, при этом не стал сам придумывать их все. Он выбрал многие у других авторов и предложил свои. Как всегда, исключительная начитанность и редкостная память, вместе с тонким чутьем, помогли ему взять наиболее подходящие названия. Доказательство? Самое веское: эти названия до сих пор удерживаются.
А как же с видами? Да при двойном названии их можно называть одними и теми же прилагательными: красный, белый, черный, золотистый, большой, малый, высокий, низкий, ползучий, обыкновенный… И никакой путаницы не будет! Так и теперь употребляют эти прилагательные для разных родов.
Это была замечательная реформа с названиями растений.
Но никогда бы она не удалась Линнеусу без одновременной реформы самого ботанического языка.
Язык ботаники
Как часто школьники, да и взрослые, жалуются на то, что трудно запоминать термины науки, техники. Напрасно! Без термина нет точности в науке, нет понимания между людьми. До тех пор, пока в ботанике не было точных научных обозначений всех частей растения — своей общепринятой терминологии, — в ней царила неразбериха.
Надо вспомнить, что Линнеус столкнулся с этой путаницей очень рано, еще гимназистом, которого учителя на все лады корили за безделье. А между тем юноша уже начинал смутно понимать, что в его любимой ботанике не все обстоит благополучно, потому что нет строго определенного, точного языка.
— Нет четких определений признаков, и быть не может, если нет общепринятых терминов. Если будут такие термины, тогда можно сравнивать виды между собой. Мы будем понимать друг друга. А пока у нас столпотворение вавилонское…
Об этом часто беседовали два голодных упсальских студента. И оба готовились усерднейшим образом к великой роли реформаторов в своей области науки. Читали днем каждую минуту, ночью, пренебрегая сном, изучая язык ботаника и зоолога.
Линнеус рассмотрел громадное количество растений во всех деталях их строения. Искал для каждой из них название в книгах других ученых. Опять отбирал те, которые считал удачными. У одного автора взял названия: метелка, щиток, колос, у другого — прицветник; оставил и такие — чашечка, тычинка, пестик, пыльца. Многим частям растений сам дал названия. Например: в тычинке отметил нить и пыльник, пестик разделил на завязь, столбик и рыльце. В книге «Основы ботаники» он приводит около 1000 ботанических терминов, понятно объяснив, где и как употреблять каждый из них.
Ботаника получила свой собственный язык, краткий, точный, научную терминологию. И Линнеус первый пользуется ею при описании сада Клиффорта. Это был великолепный пример, как надо пользоваться созданным научным языком. А если прибавить к этому, что Клиффорт не пожалел денег на отличную бумагу и рисунки, то пример оказался очень наглядным.
По сути дела, Линнеус изобрел, хотя и с учетом прежней терминологии, новый язык для естествознания. И он оказался таким же необходимым и удобным для ботаников, писал французский философ, писатель и ботаник Жан Жак Руссо, как язык алгебры для геометров.
Правда, некоторые тонкие знатоки древнего латинского языка говорили о латыни Линнеуса:
— Это язык шведа, а не Цицерона [3] и Юлия Цезаря. [4] Истинная наука гласит только их языком.
Линнеус знал об этих упреках, но что поделать: классической латынью он так и не овладел в совершенстве, а язык ботаники создал. Впрочем, Жан Жак Руссо горячо вступился за не вполне цицероновскую латынь Линнеуса: «А вольно же было Цицерону не знать ботаники!»
Чтобы лучше понять значение реформы Линнеуса, посмотрим, как Ф. Энгельс характеризует состояние наук о природе того времени: «Геология еще не вышла из зародышевой стадии минералогии, и поэтому палеонтология совсем еще не могла существовать. Наконец, в области биологии занимались главным образом еще накоплением и первоначальной систематизацией огромного материала, как ботанического и зоологического, так и анатомического и собственно физиологического».
То была, по его определению, собирательная эпоха. В науке изучались пока сами предметы, а не изменения и процессы, которые в них происходят. «О сравнении между собою форм жизни, об изучении их географического распространения, их климатологических и тому подобных условий существования еще не могло быть и речи. Здесь только ботаника и зоология достигли приблизительного завершения благодаря Линнею».
Самый термин «биология» еще не существовал в науке, он появился в 1802 году.
А термин «эволюция» употреблялся не в том его смысле, как теперь. Эволюцию мы понимаем как постепенное развитие от более простых форм к более сложным, от низших форм к высшим. В XVIII веке этим словом обозначали «развитие зародыша», но опять-таки не в современном понимании. Тогда считали, что в зародыше уже заложены все вполне сформированные зачатки будущего организма, только крошечные. Рост их до размеров взрослого организма данного вида и называли «эволюцией».
«Надо было исследовать вещи, прежде чем можно было приступить к исследованию процессов. Надо сначала знать, что такое данная вещь, чтобы можно было заняться теми изменениями, которые в ней происходят», — так писал Ф. Энгельс о науке XVIII века.
Знать, что такое данная вещь и как ее назвать, — вот это и сделал лучше всех Линней.
Искусственная система, несмотря на то, что она так никогда в руках ее творца и не превратилась в естественную, дала огромный толчок к созданию естественной системы. Она дала возможность исследователям воспользоваться колоссальным объемом накоплений в науке и двинуться дальше, к новым фактам.
Настойчивым призывом искать сходство между организмами система Линнеуса подготовила почву к величайшему вопросу: «А нет ли родства здесь»? Она наилучшим образом взрыхлила землю фактов, чтобы на ней могли прорасти семена эволюционной идеи.
Однако не будем думать, что путь науки был так ясен и прост. Были и черные полосы застоя и уныния, вызванные все той же системой Линнеуса. Некоторые его особенно преданные сторонники не хотели понять, что система Линнеуса не может быть вечной, ибо истина всегда относительна, что надо идти дальше, не цепляясь за устаревшие идеи, какими бы прогрессивными они ни были в свое время. Люди, стоявшие на такой точке зрения, мешали развитию науки, тормозили движение человечества к знанию, но об этом скажем в другом месте.
Большие задания
«Успеха в жизни достигает тот, кто поставил перед собой большие задания, шаг за шагом идет, — сказал в 1901 году К. А. Тимирязев, — проверяя себя, останавливаясь время от времени, оглядываясь назад и подсчитывая, что сделано и что осталось сделать».
Эти прекрасные слова могут быть полностью и справедливо отнесены к Линнеусу. В молодые годы он поставил перед собой большие задания, диктуемые жизнью, развитием науки и общества, и все умственные, душевные и физические силы посвятил их выполнению. Такой явилась каждая его книга голландского периода по отношению к будущим трудам.
В «Основах ботаники» на 36 небольших страницах Линнеус излагал свои основные ботанические идеи в виде отдельных положений. По словам автора, «эта маленькая, всего в несколько страниц, работа, составленная из 365 афоризмов, потребовала семи лет и внимательного изучения 8000 цветков». Эти положения автор будет развивать потом в других произведениях.
В «Основах ботаники» Линнеус изложил свое ботаническое credo, принципы и идеи, которыми он руководствуется и будет руководствоваться в дальнейшем, работая в области науки ботаники.
Он формулирует свой взгляд на необходимость установления общепринятой классификации. «Ариаднина нить ботаники — классификация, без которой хаос». И это утверждение Линнеус пронесет через всю свою жизнь. Он говорит об исключительной важности цветка, а в нем — пыльника и рыльца: «Сущность цветка состоит в пыльнике и рыльце, плода — в семени, а размножения — в цветке и в плоде».
«Всякое растение развивается из яйца, как утверждают разум и опыт, что подтверждают семядоли». Надо заметить, что яйцом Линнеус называет семя. В числе положений есть такие, которые и в то время были отсталыми. Подыскивая яркие сравнения, Линнеус называет, например, листья легкими растения, корни — млечными сосудами, почву — желудком растения.
Одно из положений гласит: «Мы насчитываем столько видов, сколько различных форм было вначале создано». Другими словами, — видов столько, сколько их было создано творцом. А если это так, то значит, виды неизменны. Выдвигая такое положение, Линнеус говорит согласно тому, как мыслило в ту пору подавляющее число ученых, как учила религия.
Большинство людей тогда представляло себе природу абсолютно неизменной, вечно существующей.
…Когда-то творцом были созданы моря, реки, горы, виды растений и животных, и с тех пор все остается неизменным. Хотя отдельные ученые, врачи, философы, писатели высказывались против таких представлений, писали о постепенном развитии природы, все же господствующим было учение о сотворении ее богом. Его безоговорочно придерживался Линнеус в молодости.
Со временем он несколько изменит свои взгляды на эти вопросы, будет шире смотреть на природу; собственные наблюдения заставят его отойти от афоризма: «Мы насчитываем столько видов…», но это случится позднее. Надо думать, что Линнеуса неособенно занимает эта формула. Вероятно, именно поэтому уже в «Основах ботаники» Линнеус пишет, что «разновидность чаще есть произведение культуры», и не замечает, что это положение противоречит идее о постоянстве видов и сотворении их богом.
Пройдут годы, и Линнеус придет к выводу, что не только разновидности, но и новые виды могут образоваться в результате скрещивания.
А пока главное для него в другом: в системе, которую он предлагает и которую ему надо хорошо обосновать, чтобы ее приняли другие.
В «Основах ботаники» Линнеус классифицирует и самих ученых-ботаников. Всех их он делит на две большие группы: истинные ботаники и любители ботаники.
Истинные ботаники делятся на собирателей и методистов. Среди собирателей он называет прежде всего древних ученых, затем идут комментаторы, те, кто излагает и поясняет произведения древних авторов, рисовальщики растений, собиратели редкостных растений, каталогизаторы выращиваемых растений, флористы и путешественники.
К методистам Линнеус относит философов — тех, кто обсуждает ботанические темы и кто предлагает различные правила для ботаники как науки. В эту группу входят систематики, в свою очередь, разделяющиеся на большое число подгрупп, в зависимости от того, какую группу растений они систематизируют. Наконец идут номенклаторы, занимающиеся вопросами установления названия растений и их частей.
В заключение «Основ ботаники» автор говорит: «Начала истины в естествознании должны утверждаться наблюдениями». Человек, подсчитавший и внимательно изучивший части восьми тысяч цветков при написании этой небольшой работы, вправе так сказать!
365 афоризмов, положений, Линнеуса — по существу проспект будущих работ, задание ученого самому себе для дальнейших исследований.
В другой книге, вышедшей в свет в том же 1736 году под названием «Ботаническая библиотека», снова появляется классификация ученых-ботаников, но только уже очень подробная, на 164 страницах.
— Помилуйте, он распределяет по группам и ботанистов! Вот потеха! — открыто смеялись одни.
— К чему эта систематизация ученых? — недоумевали другие. — Все его страсть классифицировать!
Не многие поняли, что Линней дал прекрасную сводку ботанической литературы. Ведь его классификация ученых вовсе не отвлеченная схема. Что такое названия групп ботаников и их подразделений? Это проблемы, вопросы, над которыми работали те или другие ученые. Многим ученым дана краткая, но исчерпывающая характеристика. Книга снабжена указателями, ссылками. Классификация наглядно показывает, какие вопросы, как и кем именно разрабатывались, то есть освещает историю ботанической литературы.
Разумеется, такую книгу мог составить только тот, кто прекрасно знал литературу и имел выдающуюся память. Линнеус обладал этими качествами в превосходной степени!
В 1737 году Линнеус издал труд «Роды растений», посвятив его своему лейденскому покровителю, профессору Бургаву. В то время такие посвящения научных трудов доброжелателям, высоким лицам, ученым были традицией. В книге устанавливается 994 рода растений, и они получают описание по шести пунктам: чашечка, венчик, тычинка, пестик, плод, семя. Как всегда, тщательно приведены ссылки на литературные источники. Если один и тот же род имеет несколько названий, то Линнеус выбирает одно из них как основное, но упоминает и другие. Описания родов короткие, ясные, по 8 — 12 строчек текста. Но столько в них было вложено кропотливого труда, что «одно это произведение, казалось бы, могло потребовать целую человеческую жизнь», — говорил автор «Родов растений».
В эти же три года, проведенные в Голландии, был написан или начат еще ряд работ. Слава шведского ученого росла с каждой новой книгой. Сама продуктивность его вызывала удивление: за три года он издал примерно десять томов среднего объема. Все работы были связаны по содержанию одна с другой, и каждая последующая развивала положения, высказанные ранее.
Голландский период жизни Линнеуса оказался очень продуктивным. В 1737 году в Амстердаме Линнеус издал большую книгу — «Сад Клиффорта». Чтобы написать ее, он потратил всего около девяти месяцев, тогда как другим авторам на это понадобились бы целые годы. Он сам считал, что для такой работы нужно было бы десять лет. Можно представить себе, с каким напряжением он работал. Это было подробное описание сада и гербария Клиффорта, украшенное гравюрами растений и художественно выполненным фронтисписом. [5]
— Ни один сад не был описан полнее и ни один сад не был богаче видами… — с гордостью говорил Линнеус. И это была вполне справедливая оценка.
— Я исследовал тычинки и пестики у каждого растения. Установил правильные признаки его и отличия от других растений. На этом основании определил виды и роды. Дал названия видам и указал место происхождения растений.
«Сад Клиффорта» послужил образцом для составителей описаний других ботанических садов; можно сказать, что с этого времени стало модным описывать их. Линнеуса многие приглашали к себе сделать подобное описание, но он работал над двумя другими книгами — «Роды растений» и «Критика ботаники» — и не хотел отвлекаться от них. В то же время с помощью голландских друзей в Амстердаме у него печаталась полная «Лапландская флора».
Это солидная книга — в 372 страницы основного текста с введением и указателями. Сначала дается краткая историческая справка об исследованиях Лапландии, потом о путешествии автора. Приводится небольшой очерк природы страны, и затем идет описание 530 видов растений. Это не скучный перечень морфологических признаков растений, а обстоятельная характеристика жизненных особенностей их и возможностей использования человеком.
Примечательно, что в книге указываются фенологические особенности растений. Линнеус очень заинтересовался этими наблюдениями и в последующем стал разрабатывать методы и задачи фенологии, считая, что такого характера сведения очень важны для сельского хозяйства.
Книга снабжена ссылками на литературу, с указанием названий источников. На 12 таблицах даны хорошие рисунки, каждая таблица посвящена кому-либо из амстердамских друзей автора. Так он почтил тех, кто принял в нем участие. Изложение материала автором стройное, продуманное, и расположен он так удачно, что «Флора Лапландии» стала образцом для описания флоры любой страны.
— Этот швед обладает совершенно исключительным знанием научной литературы, — говорили в Лейдене и Амстердаме одни ученые.
— А редкий талант классификатора, — восхищались другие, — кто с ним сравнится? Какое знание растений и животных!
Линнеус три года прожил в Голландии, три года напряженнейшего труда. Одна за другой вышли из печати его книги. Собственно говоря, изданием «Системы природы» начался целый ряд серьезных научных публикаций, быстро принесших славу их автору: в 1736 году — «Основы ботаники» и «Ботаническая библиотека», в следующем году — «Роды растений», «Сад Клиффорта», «Флора Лапландии» и другие.
— В Голландский период я собрал богатый урожай, — смело и с гордостью мог сказать Линнеус, возвращаясь домой и прикидывая мысленно, что сделано им за это время.
«Система природы» дала начало новой классификации минералов, растений и животных. Растения расположены по новой системе, на основе признаков цветка как органа размножения. Она внесла простоту и удобство в обозрение природы.
«Основами ботаники», по существу, предложено первое научное и учебное руководство по ботанике с применением новой ботанической терминологии.
В «Ботанической библиотеке» заключалась библиография научной литературы о растениях, начиная от древних авторов по 1735 год, с выделением разрабатываемых вопросов и краткими аннотациями книг.
«Сад Клиффорта» — пример удобства и изящества двойных названий и в то же время образец описания садов.
А «Роды растений» представили ясные характеристики 994 родов — впервые в истории ботаники.
И это не все! «Критика ботаники» установила правила ботанического языка и создала его.
«Лапландская флора» — ей будут следовать после Линнеуса при описании флоры любой страны.
«Классами растений» показано преимущество системы Линнеуса перед классификациями предшественников…
— Десять томов среднего размера. Немало сделано Линнеусом. — Он часто размышлял, писал и говорил о себе в третьем лице. — Это потому, что он знал, как надо хорошо использовать свое время, и работал день и ночь.
Во всяком случае, «урожай» превзошел все возможные ожидания. Зачем он поехал за границу? Получить, как это обычно делали многие шведы, степень доктора, которая открыла бы дорогу к спокойной должности в университете или обеспеченной практике врача.
А на самом деле он стал общепризнанным князем ботаников — Princeps botanicorum, — проводившим великую реформу науки.