Развитие исследований в XV-XVIII веках

Размещено на http://www.allbest.ru/

РАЗВИТИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В XV - XVIII ВЕКАХ



1. Систематика и морфология растений в XVI - XVII вв.

Основными источниками ботанических сведений в период Возрождения были труды Теофраста, Плиния, Диоскорида, Колумеллы, Альберта Великого. Исследователям XVI века нужно было исследовать местную флору, разобраться в растительном покрове, описать его состав, а затем, выделив главные формы растений, попытаться систематизировать их и классифицировать по определенным, легко распознаваемым признакам. К этой работе приступили «отцы ботаники» - И.Бок, О.Брунфелс, Л.Фукс, П.Маттиоли, М.Лобеллий, К.Клюзиус, К.Баугин и др.

И.Бок - германский флорист XVI века описал 567 видов растений, объединив близкие растения в группы, которые известны сейчас как семейства губоцветных, сложноцветных, крестоцветных, лилейных и др. У Бока нет каких-либо сознательно выработанных принципов классификации. Он группировал растительные формы по общему сходству. Это уже было шагом вперед, если учесть, что некоторые современники Бока описывали растения просто в алфавитном порядке.

Л.Фукс (1501 - 1566) - немецкий врач ботаник (современник Бока). Основоположник немецкой ботаники. Издал многотомные «травники», являющиеся каталогами лекарственных растений. В книге «История растений» (1542) описал около 400 видов дикорастущих растений Центральной Европы. Делал попытку ввести некоторые морфологические термины, чтобы облегчить описание и сравнение растений. Фукс выделял у растений так называемые сигнатуры - характеристики, указывающие на значение того или иного растения. Так, например, растения красного цвета, считал Фукс, помогают при заболеваниях крови, если форма листа напоминала очертание сердца, то оно может помочь при заболеваниях сердца, растения с желтыми цветами -- лечения печени и т.п. В его честь К.Линней назвал род экзотических растений.

К.Клюзиус - нидерландский ботаник XVI века. Предложил классифицировать все растения на группы: 1) деревья, кустарники и полукустарники; 2) луковичные растения; 3) хорошо пахнущие растения; 4) непахнущие растения; 5) ядовитые растения; 6) папоротники, злаки, зонтичные и др.

М.Лобеллий - фламандский ботаник (Бельгия) XVI века. Пытался классифицировать растения, главным образом, по форме листьев. Например, исходя из строения листа, в группу злаков сблизил с группами лилейных и орхидей. У Лобеллия можно найти объединение в «род пшеницы» всех растений, произрастающих на полях, включая сорняки.

К. Баугин (Каспар Баугин) (1560 -- 1624) - швейцарский врач и ботаник (с 1588 профессор ботаники и анатомии, с 1614 - профессор медицины Базельского университета). Изучил и описал около 6000 растений. Разделил их по сходству признаков на 12 «книг» (групп или классов), каждую «книгу» - на секции, секции на роды, роды - на виды. В целом правильно классифицировал естественные группы. Разграничил понятие рода и вида, дал большинству видов двойное название. Таким образом, один из первых применил в ботанике бинарную номенклатуру, окончательно введенную К.Линнеем. Зачатки бинарной номенклатуры встречаются также у Брунфельса, Фукса, Лобеллия.

А. Чезальпино (Андреа Чезальпино) (1519 - 1603) - итальянский ботаник и врач. Автор капитального труда «О растениях» (16 книг, 1583). Опираясь на данные о строении плодов и семян, первым создал искусственную морфологическую систему растений, ввел в систематику понятие вида, исходя из способа размножения. Этим определил новое направление в ботанике, приблизился к естественной системе растений и создал почву для развития морфологии и морфологической классификации растений.

И. Юнг (Иоахим Юнг) немецкий натуралист и философXVII века. Труды Юнга заложили основание ботанической морфологии и органографии, создав возможность для более углубленной систематизации материала. Юнг кратко и точно определил различные органы растений. Юнг уточнил существующую и ввел новую ботаническую терминологию.

Дж. Рей (Джон Рей) (1627 - 1705) - английский биолог. С 1660 был проповедником, в 1663 - 1672 совершил поездки по Англии и Европе с целью изучения растений и животных, в 1679 - 1690 работал в различных колледжах Англии. Автор первого перечня растений Англии (1670) и труда «История растений» (1686 - 1704), в котором описал и классифицировал по своей системе 18 600 видов. Основу этой системы составляли внешние признаки - форма и строение цветка, листьев, корней и плодов. Пользовался понятиями «род» и «вид». Дал первое научное определение вида, в основном совпадающее с современным.

Р. Морисон написал «Новую систематику зонтичных растений» (1672).

Ж. Турнефор (Жозеф Турнефор) (1656 - 1708) - французский ботаник и путешественник. С 1688 - профессор ботаники Королевского ботанического сада, с 1702 - профессор медицины в Париже. Основные научные работы посвящены ботанике и систематике растений. Собрал и описал свыше 1000 видов растений. Предложил (1694 - 1700) искусственную систему растений, в которой прослеживаются первые попытки введения бинарной номенклатуры. Ввел в систематику понятие «род». Эта система была общепринятой в первой половине XVIII века. Изучил и описал около 500 родов, в основу их классификации положил строение венчика. Турнефор ввел в ботанику новое четырехчленное разделение систематических категорий: класс, секция (категория близкая к теперешнему отряду), род и вид. Работы Турнефора оказали влияние на работы многих ботаников последующего периода. Его именем К.Линней назвал род Tournefortia.



2. Система К.Линнея. Идеи «естественных» классификаций

К.Линней (Карл Линней) (1707 - 1778) - шведский естествоиспытатель, натуралист. Член Королевской шведской АН, ее первый президент (с 1739). Изучал естественные и медицинские науки. Автор выдающихся трудов: «Основания ботаники», «Философия ботаники», «Роды растений», «Виды растений», «Система природы» и других оказавших большое влияние на науку - XVIII века. Подытожил длительный исторический период эмпирического накопления биологических знаний. Он описал свыше 10 000 видов растений и свыше 4 000 видов животных. Человека он включил в систему животного царства и отнес к классу млекопитающих, к отряду приматов. Вместе с тем Линней осознавал ограниченность искусственной системы и ее возможности. «Искусственная система, - писал Линней, - служит только до тех пор, пока не найдена естественная. Первая учит только распознавать растения. Вторая научит нас познать природу самого растения». То, что Линней называет «естественным методом», есть в сущности, некоторая фундаментальная теория живого. Историческая заслуга Линнея в том, что через создание искусственной системы он подвел биологию к необходимости рассмотрения огромного эмпирического материала с позиций общих теоретических принципов, поставил задачу его теоретической рационализации.

Для развития ботаники большое значение имело расширение флористических исследований. Значительную роль в этом процессе сыграли Великие географические открытия.

В XVIII веке идеи естественной классификации развивались Бернаром Жюссье, Антуаном Жюссье, И.Гертнером, М.Адансоном и др.

Первые естественные системы не опирались на представление об историческом развитии организмов, а предполагали лишь некоторое их «сродство». Постановка и обоснование задачи создания естественной системы означали, что начинается этап формирования предпосылок, так называемой, первой фундаментальной теории в биологии, которая «вскроет» механизм происхождения органических видов.

М.Адансон (Мишель Адансон) (1727 - 1806) - французский ботаник и путешественник. Основные научные работы посвящены систематике растений. Описал растительный и животный мир Тропической Африки. Составил 65 искусственных систем растений, каждая из которых основывалась на каком-либо одном признаке. Сравнивая эти системы, по числу совпадений определял степень близости родственных групп растений, или таксонов, предвосхитив тем самым применение математических методов в биологии. Разработал естественную систему растений (1763). Признавал возможность изменяемости видов.

Б. Жюссье (Бернар Жюссье) (1699 - 1777) - французский ботаник. Заложил (1758) в Версале Трианонский ботанический сад, сгруппировав в нем растения по намеченной им естественной системе. Собрал 800 родов растений, объединив их в 65 «естественных порядков», более или менее соответствовавших тем естественным порядкам, которые были намечены К.Линнем. Его классификация была развита и завершена А.Л.Жюссье.

А. Жюссье (Антуан Лоран Жюссье) (1748 - 1836) - фанцузский ботаник. Племянник Б.Жюссье. Опубликовал (1789) каталог растений Трианонского ботанического сада в книге «Роды растений». Расположил растения в единый восходящий ряд, начиная с водорослей и грибов и кончая цветковыми. Ввел в ботанику понятие «семейство». Его естественная система содержала 15 классов, 100 порядков (приблизительно соответствующих современным семействам), около 20 000 видов. Классы были объединены в три большие группы: бессемядольных, однодольных, двудольных. Придерживался взглядов о неизменяемости видов.

И.Гертнер (Йозеф Гертнер) (1732 - 1791) немецкий ботаник и зоолог. Путешествовал по Италии, Франции, Англии. В 1768 - 1770 гг. жил в России, был директором ботанического сада и естественноисторического кабинета Петербургской АН. В своей классической работе о строении плодов и семян описал 1259 родов растений, показал их разнообразие, дал ряд правильных трактовок, разработал классификацию растений по плоду и семян. Этим трудом заложил основы морфологии плода и семени. Составил словарь растений на шести языках.

А. Гумбольдт (Александр Гумбольдт) (1769 - 1859) немецкий естествоиспытатель-энциклопедист, географ и путешественник, член Берлинской АН с 1800 г. Результатом его путешествия в Америку явился 30-томный труд «Путешествие в равновесные области Нового Света в 1799-1804». 16 томов этого труда посвящены описанию растений и животных, в них приведены также сведения по сравнительной анатомии. Проводил многочисленные ботанические исследования. Обобщил данные о раздражимости, питании и дыхании растений. Обнаружил связь между климатом и характером растительности. Развивал экологическое направление в географии растений. Сделал попытку установления ботанико-географических областей.

О. Декандоль (Огюстен Декандоль) (1778 - 1841) - швейцарский ботаник. Разработал (1813) естественную систему, основанную не только на морфологических признаках, но и на данных сравнительной анатомии. Начал издание обозрения всех известных видов покрытосеменных растений «Введение в естественную систему царства растений» (7 томов, 1824 - 1839), которое было завершено его сыном Альфонсом Декандолем. Основополагающей идеей морфологии растений считал единство плана строения растительного мира. Первым начал устанавливать сходство органов растений по их функции (аналогия) и по плану строения (гомология), распространил на растения закон корреляции. Основоположник сравнительной морфологии растений.

А. Декандоль (Альфонс Декандоль) (1806 - 1893) - швейцарский ботаник, сын Огюста Деканлоля. Основные научные работы посвящены изучению закономерностей расселения растений в связи с условиями окружающей среды и геологическим прошлым Земли. Разрабатывал вопросы происхождения культурных растений. Завершил и значительно расширил труд отца «Введение в естественную систему царства растений» (т. 8-17, 1844 - 1874). Один из основоположников географии растений. Автор ряда работ по истории ботаники.

Ж.Б. Ламарк (Жан Батист Ламарк) (1744 - 1829) - французский естествоиспытатель, член парижской АН (с 1783). Основные научные работы посвящены созданию теории исторического развития живой природы. В своем труде «Флора Франции» (1778) он критически пересмотрел системы растительного мира Линнея, Б.Жюссье и Турнефора, четко провел бинарную номенклатуру, выявил многие синонимы, впервые предложил определительные таблицы. В «Классах растений» Ламарк достаточно приблизился к естественной классификации. Здесь он высказал мысль о градации различных уровней организации. В «Естественной истории растений» (1803) Ламарк, ставший в это время на позиции эволюционизма, расположил все формы в порядке восхождения от простого к сложному. В основании растительного мира он поместил грибы водоросли и мхи, на его вершине многолепестковые цветковые растения. Таким образом, в попытке создания естественной системы он пошел значительно дальше своих предшественников, истолковав связь между различными группами растений в эволюционном смысле.

3. Развитие учения о поле и физиологии размножения растений

Отдельные разрозненные сведения о наличии пола у некоторых растений имелись еще в глубокой древности; этими знаниями тогда пользовались при искусственном опылении финиковых пальм. Но вплоть до второй половины XVII века вопрос о поле у растений представлялся неясным.

В конце XVI века вышел труд чешского ботаника Адама Залузянского «Метод гербария». Залузянский высказал мысль, что среди растений имеются «андрогинные» (т.е. гермафродитные) и раздельнополые (двудомные) виды. Он предупреждал против возможного смешения половых отличий и видовых признаков.

В XVII веке Н. Грю (Неемия Грю) (1641 - 1712) - английский ботаник и врач, один из основоположников анатомии растений. Считал цветки органами полового размножения растений. Описал тычинки, пыльцевые зерна, пестики, семяпочки, семена растений и высказал мнение, что тычинки и пестики имеют отношение к зарождению семян. Аналогичные мысли высказывал Джон Рей.

В это же время М. Мальпиги (Марчелло Мальпиги) (1628 - 1629) - итальянский биолог и врач трактует тычинки (и лепестки) как органы, служащие для выделения из растений «избыточной жидкости» и «очищения» сока, идущего на построение семян.

Первые попытки доказать экспериментально наличие пола у растении относятся к 1678 г., когда смотритель Оксфордского ботанического сада Я.Бобарт показал на двудомном гвоздичном растении необходимость пыльцы, производимой мужскими цветками, для образования семян в женских цветках.

Ясные и полные экспериментальные доказательства наличия пола у растений были приведены Камерариусом.

Р. Камерариус (Рудольф Камерариус) (1665 - 1721) - немецкий ботаник и врач. Впервые экспериментально доказал (1694) наличие пола у растений, обосновал роль цветков как органов размножения растений. В опытах над двудомными и однодомными растениями 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 растений и животных, отождествлял тычинки с мужскими половыми органами, а содержащуюся в них пыльцу - с оплодотворяющим началом, пестики - с женскими половыми органами.

Существенное значение для разработки вопроса о поле растения имели труды К. Линнея. Помимо того, что представление о наличии пола у растений отображено в предложенной Линнеем системе растительного мира, он сам провел много наблюдений над опылением растений и поставил опыты с 11 видами для уяснения процессов оплодотворения. В 1760 году за сочинение «Розыскание о различном поле произрастений» он был удостоен премии Петербургской Академии наук.

С изучением пола и размножения растений тесно связаны исследования по гибридизации, давшие обширный материал не только для понимания процессов опыления и оплодотворения, но и для суждения об изменчивости видов. Особенно значительные успехи в этой области связаны с именем Й.Кельрейтер (Йозеф Кельрейтер) (1733 - 1806), который работал в Германии и в России. Хотя сущность полового размножения, его «механизмы» во многом оставались Кельрейтеру неясными, он не сомневался в существовании пола у растений. Он работал с 50 видами растений и получил множество гибридов. Гибриды оказались по своей форме промежуточными между обоими родительскими видами. Кельрейтер констатировал особую мощность первого поколения гибридов, заметил явление расщепления в потомстве гибридов, описал роль насекомых как опылителей.

Х. Шпренгель (Христиан Шпренгель) (1750 - 1816) - немецкий ботаник. Автор книги «Открытая тайна природы в строении и оплодотворении цветков» (1793), основные положения которой сохранили свое значение до наших дней. В результате наблюдений над 461 видом растений собрал (1793) обширный материал о роли насекомых в опылении и о приспособлениях строения цветков и их окраски к опылению с помощью насекомых. Крупнейшим открытием явилось обнаружение им дихогамии (неодновременное созревание тычинок и пестика на одном цветке). Эти исследования, не понятые современниками, были оценены Ч.Дарвином, который доказал преимущество перекрестного опыления перед самоопылением и объяснил естественным отбором возникновение приспособлений, описанных Шпренгелем.

4. Описания и попытки классификации животных в XVI - XVII вв.

Описания животных известны ещё с древнейших времён. 3оология берёт своё начало в Древней Греции и связана с трудами известного учёного и философа Аристотеля.

Именно его считают основоположником науки зоологии. Этот учёный подробно описал строение, образ жизни и распространение более 450 форм животных в своих сочинениях «История животных», «О частях животных» (на русский язык переведены в 1937 г.); «О возникновении животных» (русский перевод, 1940 г.), «О движении животных» [7]. Аристотель сделал первую попытку классификации животных.

Он разделил животных на 2 большие группы -- животных, снабженных кровью (позвоночные, по современным представлениям), и бескровных (беспозвоночные, в современном понимании).

Животные с кровью Аристотель подразделил на живородящих (к ним он отнёс человека, китов и четвероногих) и яйцекладущих (птицы, яйцекладущие четвероногие, змеи и рыбы).

Животные с кровью в свою очередь были разделены им на группы, приблизительно отвечающие современным классам. В отношении беспозвоночных система Аристотеля была менее совершенна.

Так, из современных типов он более или менее правильно выделял лишь членистоногих. Этой классификацией животных зоологи пользовались вплоть до XVIII века.

Последующие 2 тыс. лет не внесли в систему животных ничего существенно нового. Несмотря на очевидное несовершенство этой системы, вплоть до второй половины XVII века новых попыток классификации животного мира не предпринималось.

Общий упадок науки в средние века отразился и на зоологии. Даже сочинения древних остаются долгое время забытыми и хранятся лишь кое-где в монастырях.

Немногочисленные сочинения этого времени, касающиеся зоологии, не имеют научного значения. После ХIII века наступает период затишья, но выдающиеся сочинения переводятся на различные языки; основываются многочисленные университеты в XIV в., книгопечатание облегчает распространение сочинений по естествознанию, образуются ученые кружки, предшествующие научным обществам [5].

Значительное развитие зоология получила в эпоху Возрождения. В отличие от ботаники развитие описательной и систематизирующей зоологии шло в рассматриваемый период несколько иными путями. «Первичная инвентаризация» многочисленных видов животных проводилась в большем масштабе.

Однако работа по классификации животных, созданию рациональных систем животного мира велась значительно слабее.

Огромная область низших беспозвоночных животных была мало затронута исследованием

До XV века в Европе знания о рыбах сколько - нибудь существенно не расширились. Только со второй половины XV века, с развитием хозяйства и торговли, создались более благоприятные условия для развития всех отраслей естествознания, в том числе и для изучения рыб, в первую очередь как ценного хозяйственного объекта [3].

В XVI -- XVII вв. накапливались знания о многообразии животных, их строении, образе жизни. Благодаря изобретению микроскопа был открыт мир микроскопических животных и положено начало их изучению.

Интенсивная работа по составлению сводок энциклопедического характера, содержавших описание животных, началась в XVI веке.

Итак, рассмотрим, какие же описания и попытки классификации животных существовали в XVI -- XVII вв.

Описания и попытки классификации животных в XVI -- XVII веках

1.1 Классификация швейцарского учёного - энциклопедиста Конрада Геснера (Гесснера)

Сильный подъем в области зоологии замечается в XVI веке.

Великие географические открытия обогатили науку множеством новых фактов и возбудили стремление к самостоятельным исследованиям.

Типичным образцом зоологических исследований XVI века можно считать работы швейцарского натуралиста Конрада Геснера (1516 - 1565 гг.), который одним из первых попытался систематизировать накопленные человечеством сведения о животных и растениях.

Естествоиспытатель, филолог, библиограф и самый замечательный зоолог XVI века Конрад Геснер (рис. 1, Приложение), обладавший огромной эрудицией и отличавшийся крайне подробными наблюдениями, оставил обширное наследие, которое едва ли подлежит классификации.

Помимо ботанических сочинений «Enchiridion historiae plantarum» (1541) и «Catalogus plantarum» (1542), которые снискали ему славу и у современников, и в XVIII веке, среди его энциклопедических подборок, вышли пять томов «Истории живых существ» («Historia animalium», 1551 - 58 г.), которые содержали описание всех известных тогда зоологических форм.

Первый том был посвящён млекопитающим. Второй - яйценесущим четвероногим, третий - птицам, четвёртый - водным животным, главным образом, рыбам, и пятый (вышедший после смерти К. Геснера) носил сборный характер. Материал был расположен в алфавитном порядке (это было характерно для зоологических работ того периода).

Каждому герою повествования - животному, птице или рыбе - в тексте естественной истории отводилась отдельная глава. На ее первых страницах помещалась гравюра, сделанная по рисунку с натуры или, в случае фантастических животных, с других изображений (рис. 2, Приложение).

Идея изображения животных с натуры была новой для книг XVI века [6].

Схожие или родственные формы были сгруппированы вместе. Внутри глав материал не подразделялся на важный и неважный, основной и второстепенный.

5. Зоологические исследования в XVIII веке

Значительным шагом вперед явилась система животных К.Линнея. Свою первую классификацию животных он предложил в 1735 году в «Системе природы». В последующем в большинстве зоологических классификаций вплоть до начала XIX века принималась система, изложенная в десятом издании этого труда (1758). Заслугой Линнея было введение четких четырехчленных таксономических подразделений (класс - отряд - род - вид). В пределах вида он выделял также разновидности «вариации».

Линней ясно показал ступенчатое многообразие органических форм - субординацию систематических категорий. Он делил животных на шесть классов: млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, насекомые и черви; человека Линней поместил во главе отряда приматов, к которому отнес также человекообразных обезьян. Линнеевская классификация беспозвоночных была весьма несовершенна. Система Линнея явилась венцом искусственных систем и была широко принята. Большинство ученых XVIII века придерживались направления, которое придал зоологическим исследованиям Линней.

Часть исследователей основное внимание уделяла не систематизации зоологических материалов, а изучению и описанию разных сторон жизни животных. Наиболее характерны в этом отношении были труды Ж.Бюффона.

Ж. Бюффон (Жорж Луи Бюффон) (1707 - 1788) - французский естествоиспытатель, ему принадлежит одно из наиболее известных произведений того времени - «Естественная история», 36 томов которой вышли в 1749 - 1788 годах, в соавторстве с Л.Добантоном и др., а 37 - 44-й тома были завершены в 1805 году Б.Ласепедом. В этом сочинении содержалось много замечательных очерков о жизни животных, их распространении, жизнедеятельности, связи со средой и т.д. Работы Бюффона заложили основы зоогеографии.

Р.Реомюр (Рене Реомюр) - французский естествоиспытатель, описал строение и жизнедеятельность насекомых в шеститомном труде «Мемуары по истории насекомых» (1734 - 1742). Особенно подробны его описания инстинктов насекомых.

Ш.Бонне (Шарль Бонне) (1720 - 1793) - швейцарский естествоиспытатель, описал членистоногих, полипов и червей. Получил новые научные данные о жизни и инстинктах насекомых. Наблюдал партеногенетическое размножение тлей, процесс регенерации у червей, гидр, морских звезд, улиток, раков; описал случаи ненормальной регенерации. Первым высказал предположение о том, что регенерация является одной из форм приспособления некоторых видов животных к неблагоприятным воздействиям внешней среды.

А. Трамбле (Абрам Трамбле) (1710 - 1784) - швейцарский натуралист, его экспериментальные исследования, посвященные питанию, размножению и регенерации гидр были очень популярны. Открыл явление регенерации целого организма из его части. Выполненные им исследования способствовали более широкому применению эксперимента в биологии.

Л. Спалланцани (Ладзаро Спалланцани) (1729 - 1799) - итальянский биолог, изучал регенерацию и процесс оплодотворения у низших позвоночных. Опубликовал (1768) наблюдения над процессом восстановления некоторых частей тела холоднокровных животных (саламандры, речного рака). Впервые провел опыт по искусственному осеменению млекопитающих.

В эту эпоху было издано много зоологических сочинений монографического характера, посвященных отдельным классам животного мира. В них содержался большой систематический материал, а в некоторых приводились сведения о жизни животных. Сюда относятся труды:

- И.Фабрициус - датский энтомолог;

- Ж.Брюгьер - французский естествоиспытатель, описал хорошо беспозвоночных, особенно моллюсков;

- Б.Ласепед - французский естествоиспытатель, автор обширных сводок по естественной истории рыб, амфибий и рептилий;

- М.Бриссон - французский орнитолог, выпустил шеститомное сочинение (1760).

В XVIII веке получили дальнейшее развитие микроскопические исследования простейших.

В целом нужно отметить, что в конце XVIII века было изучено около 18 - 20 тыс. видов животных и было сделано много важных наблюдений и открытий в области зоологии.

Многочисленные путешествия, предпринятые в XVII - XVIII веках, сильно расширили сведения зоогеографического характера. Большой новый фаунистический и зоогеографический материал был собран благодаря исследованиям русских натуралистов: С.П.Крашенинникова, Г.В.Стеллера, П.С.Палласа, В.Ф.Зуева, И.И.Лепехина, Н.Я.Озерецковского и др.

6. Изучение ископаемых организмов

Ископаемые организмы были известны с древнейших времен. В XVI - XVII веках сведения о них сильно расширились. Французский натуралист-любитель П. Бернар (Палисси Бернар), который собирал и описывал ископаемые остатки животных, в 1575 году демонстрировал свою коллекцию в Париже.

Большое внимание описанию ископаемых остатков животных и растительных организмов уделял немецкий ученый XVI века Г. Бауэр (Георг Бауэр), получивший всемирную известность благодаря своим работам по геологии, минералогии и горному делу.

Описание ископаемых моллюсков, плеченогих, иглокожих, рыб приводятся в сочинениях Н.Стено (Николауса Стено) в XVII веке. Еще больше данных об ископаемых организмах было собрано в XVIII веке. Дж. Хантер (Джон Хантер) располагал в своем музее большой коллекцией различных окаменелостей. Швейцарец Н.Ларге В 1708 году выпустил сочинение «История ископаемых», которое содержало 163 таблицы хороших рисунков остатков ископаемых животных. А.Жюссье в 1718 году описал многочисленные отпечатки ископаемых растений, обнаруженных им во Франции в районе разработок угля.

В ранних работах об остатках вымерших организмов еще не было понимание того, что ископаемые формы являются звеньями в цепи развития живых существ, что они генетически связаны с современными животными и растениями. В XV - XVII и даже в XVIII веках имели место представления о том, что ископаемые это вообще не остатки организмов, а «своеобразные камни», «игра природы».

Однако были ученые, которые высказывали совершенно правильные взгляды на природу ископаемых форм. К их числу принадлежали Леонардо да Винчи, Палисси, Бауэр, Гук, Хантер, Рей, А.Жюссье, Бюффон, Ломоносов, Адансон и др.

Характерно, что большинство ученых, находясь на позициях метафизических представлений, не могли допустить, что ископаемые являются остатками организмов, принадлежавших к каким-то другим видам, отличающихся от тех, которые населяют земную поверхность в настоящее время. Многие ученые верили, что ископаемые остатки - это остатки организмов современных видов, погибших в большом количестве во время каких-то катастроф или всемирного потопа. В случаях, когда при раскопках обнаруживали остатки организмов, совершенно непохожих на современные, утверждали, что они принадлежат каким-то ныне живущим, но еще не обнаруженным видам, обитающим в других странах. Именно так объяснял А.Жюссье нахождение во Франции ископаемых остатков растений, свойственных тропическому поясу. Он полагал, что эти растения в результате какой-то катастрофы были вырваны из почвы в местах их произрастания и переброшены во Францию. Так зарождался «катастрофизм».

Одновременно в XVIII веке в истолковании геологических явлений появляется противоположный взгляд, согласно которому, изменение земной поверхности происходило медленно и постепенно под влиянием тех же сил, которые продолжают изменять ее ныне. Таким образом, зародилось противоположное «катастрофизму» направление - «униформизм», которые наряду с «ламаркизмом» приобретали особе значение в истории биологии, являясь предпосылками эволюционного учения Ч.Дарвина.

7. Анатомия животных и человека в XVI -XVII веках

Наибольшие успехи в XVI - XVII веках делала анатомия человека, так как она была связана с практической медициной.

В период Возрождения вскрытие трупов все еще было запрещено. Анатомические знания черпались только из книг Аристотеля и Галена, несогласие с которыми расценивалась как ересь. Но эту традицию сломали ряд исследователей этого периода.

Леонардо да Винчи (1452 - 1519) - итальянский художник и естествоиспытатель. В историю биологии и медицины вошел как борец со средневековой схоластикой, ставший на путь опыта. Изучал анатомию, препарируя трупы людей и животных, делал вивисекции. Разработал методику препарирования головного мозга и применил метод инъекции его желудочков расплавленным воском. Создавал замечательные анатомические рисунки, которые заставляют удивляться точности ученого и искусству гениального художника. Качество анатомического рисунка играло в эту пору огромную роль. Леонардо да Винчи обращал внимание на динамическую анатомию, рассматривая органы в их движении, в их жизнедеятельности. Он приблизился к пониманию процесса кровообращения, изучал органы чувств, нервную систему и т.д. В его трудах обнаруживаются зачатки сравнительной анатомии. Но его работы были неопубликованными более 400 лет (первые опубликованы в 1883 году) и не могли оказать влияние на последующее развитие науки.

А. Везалий (Андреас Везалий) (1514 - 1564) - итальянский естествоиспытатель, основоположник современной анатомии. Основные научные работы посвящены нормальной анатомии человека. Предложил новые методы секции человеческого тела, уточнил и пополнил анатомическую терминологию. В своем труде «Семь книг о строении человеческого тела» (1543) детально описал скелет, связки и мышцы, сосуды, нервы, органы пищеварения, мочеполовую систему, сердце, мозг и органы чувств. Его труд очень хорошо иллюстрирован. Опроверг мнение о том, что в перегородке между желудочками сердца имеется отверстие, и тем подготовил почву для открытия большого и малого кругов кровообращения.

Б. Евстахий (Бартоломео Евстахий) (1510 - 1574) - итальянский анатом и врач. Проводил сравнительно-анатомические и патологоанатомические исследования. Впервые подробно описал (1563) орган слуха человека, открыл соединительный канал между внутренним ухом и носоглоткой, сейчас называемая евстахиева труба. Описал полулунный клапан нижней полой вены. Автор «Анатомических таблиц», опубликованных в 1714 году. Считается один из основоположников научной анатомии.

К. Бартолин (Каспар Бартолин) (1655 - 1738) - датский ученый-энциклопедист. Основные научные работы относятся к анатомии, физиологии и физике (1675 - 1701). Открыл большой проток подъязычной слюнной железы, большие железы преддверия влагалища (бартолиновы железы), описал анатомическое строение ряда органов.

Необходимо назвать и других крупных анатомов XVI - XVII веков, которые впервые изучили строение важнейших органов:

· Г.Фаллопий детально исследовал череп, орган слуха, женские половые органы;

· Д.Фабриций исследовал органы пищеварения;

· Н.Стено детально описал мышечную систему;

· Ф.Глиссон занимался вопросами строения и функционирования печени;

· Т.Виллис изложил основополагающие для XVII века работы по анатомии центральной нервной системы;

· Г.Азелли и Ж.Пекэ изучали лимфотическую систему, млечные сосуды;

· М.Сервет и Р.Коломбо описали малый круг кровообращения.

растение животное физиология морфология

8. Становление и развитие физиологии XVII - XVIII веках

До XVII века вопрос о движении крови в человеческом теле оставался не ясным, общепринятыми были воззрения Галена. Некоторые правильные наблюдения и высказывания Чезальпино и других не привели к пониманию процесса кровообращения. Понять его сумел знаменитый ученый, с которым связано становление физиологии В. Гарвей.

В. Гарвей (Вильям Гарвей) (1578 - 1657) - английский врач, анатом, физиолог и эмбриолог. Основоположник экспериментальной физиологии. Ему принадлежит одно из великих открытий биологической и медицинской науки XVII века - открытие кровообращения (1628). Первым экспериментально доказал, что в теле животного имеется некоторое постоянное сравнительно небольшое количество крови, которая в результате давления, создаваемого сердцем, движется по замкнутому пути. Выяснил функциональное значение различных отделов сердца и крупных сосудов, описал большой и малый круги кровообращения. После многолетних экспериментов создал учение о кровообращении, изложенное в трактате «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных» (1628). За выдающиеся научные достижения ему при жизни был поставлен памятник в Королевском колледже врачей в Лондоне.

Везалий в области анатомии, а Гарвей в области физиологии обосновали новый подход к познанию природы, основой которого были наблюдение и эксперимент. Благодаря этому работы Гарвея оказали большое воздействие не только на физиологию, но и на естествознание в целом. Под впечатлением открытия Гарвея Декарт выдвигает идею о том, что процессы в нервной системе, центром которой является мозг и от которого радиусами расходятся нервные «трубки», совершаются автоматически и не нуждаются в участии души. Внешние воздействия на окончание нервных «нитей» автоматически отражаются от мозга к мышцам. Тем самым было выдвинуто представление о рефлексе как общем принципе нервной деятельности и ее детерминированности внешними стимулами. Декарт распространил принцип автоматизма рефлекторной реакции на все непроизвольные акты. Это представление веками служило компасом для нервно-мышечной физиологии.

Во второй половине XVII века Т.Виллис (Томас Виллис) проанализировав большой клинический материал, в котором мозг представлялся как машина с системой оптических зеркал, предпринял попытку разграничить различные уровни нервно-мышечных реакций - от прямых контактов между раздражением и ответным движением до сложных, опосредованных мозгом. Важное значение имели работы по изучению раздражимости Ф. Глиссона (Фрэнсис Глисссон) (1599-1677) и И.Сваммердама (Иоганн Свамердам) (1637-1680). Проверив экспериментально мнение Декарта об увеличении объема мышцы при ее сокращении, Глиссон опроверг его, выдвинув положение о том, что «мышечные волокна сокращаются благодаря внутреннему жизненному движению». Этот взгляд впоследствии воспринял Галлер, развивший учение о раздражимости.

А. Галлер (Альбрехт Галлер) (1708 - 1777) - швейцарский естествоиспытатель, анатом, физиолог и поэт. Первым употребил (1776) термин «физиология» для определения деятельности здорового организма. Изучал свойства мышечных волокон: их упругость, способность реагировать сокращением на раздражение соответствующего нерва или самой мышцы. Внес ряд дополнений в учение Гарвея, уточнив связь различных звеньев системы кровообращения. Один из первых описал функции целостного организма и обратил внимание на связь между структурой и функциями органов и систем. Исследовал анатомию половых органов и мозга человека.

Из других физиологических исследований XVII века следует отметить замечательные работы ученика Галилея - Борелли. Если работы Гарвея заложили фундамент физиологии кровообращения, то работы Борелли - физиологии движения.

Дж. Борелли (Джованни Борелли) (1608 - 1679) - итальянский натуралист. Научные работы относятся к физике, астрономии, физиологии и патанатомии. Его научные взгляды легли в основу ятромеханики. Впервые обратил внимание на сокращение мышц при движении, считал, что этот процесс зависит от деятельности нервов. Изучал механизм движений животных и человека с позиций математики и механики. Установил роль межреберных мышц в акте дыхания, пассивность расширения легких, впервые истолковал движение сердца как мышечное сокращение. В труде Борелли «О движении животных» (1680 - 1681) описываются механизмы хождения, бегания, плавания, прыганья, полета, дыхательных движений и т.д.

Свести сложные законы жизнедеятельности к простым законам механики считалось в XVII веке важнейшей задачей. Это направление получило название ятромеханики. Его главными представителями были итальянцы, Беллини, Баливи, Сантарио, Мичелотти, шотландец Питкэрн, знаменитый нидерландский медик Бургаве.

Наряду с «ятромеханическим» направлением в физиологии развивалось и «ятрохимическое», сторонники которого стремились истолковать жизненные явления на основе химических представлений той эпохи. К этому направлению относятся труды голландского врача Ф. Сильвия (Франциск Сильвий) (1614-1672), который считается основателем т. н. школы «ятрохимии» в медицине, объяснявшей происхождение заболеваний химическими процессами в человеческом организме. Сильвий пытался создать химические представления о процессах пищеварения. Сильвий рассматривал жизнедеятельность как ряд реакций, определявшихся соотношением кислот и щелочей, стимулированных особыми веществами «ферментами» (слово ферменты употреблялось не в современном понимании). Примерно в это же время английский врач Майов пытался истолковать процессы дыхания по аналогии с процессами горения. Зачатки ятрохимического направления содержатся в произведениях Парацельса.

Т. Парацельс (Теофраст Парацельс) (1493 - 1541) - швейцарский врач, один из основателей ятрохимии. В ранний период деятельности увлекался алхимией, искал всеисцеляющее лекарство. Пришел к выводу, что универсального средства от всех болезней не существует. Сторонник теории живого возбудителя болезней. Изучал терапевтическое действие различных химических элементов. Развил представление о дозировке лекарств. Предложил использовать минеральные источники для лечения различных заболеваний.

В XVIII веке продолжается изучение физиологии. Роль спинного мозга в рефлексах изучал английский невролог Р.Уайт (1714-1766). В трудах немецкого медика и физиолога И. Рейля (Иоганн Христиан Рейль) (1759-1913) намечаются основы патологической физиологии. В 1757 - 1766 годах выходит сочинение Галлера «Элементы физиологии». Важный вклад в изучение нервной системы внес Прохаска.

И. Прохаска (Иржи Прохаска) (1749 - 1820) - чешский анатом, физиолог и психолог. Ранние исследования касаются вопросов кровообращения и строения мышц. Развивал рефлекторный принцип функционирования нервной системы. Предложил термин «рефлекс». Различал чувствительные и двигательные нервы. Автор руководств по физиологии, переведенные на многие языки.

Интересные работы по различным вопросам анатомии и физиологии выполнили русские ученые Н.М.Максимович-Амбодик, С.Г.Зыбелин, Д.С.Самойлович и др.

9. Становление сравнительной анатомии

Зачатки сравнительной анатомии обнаруживаются уже в трудах Аристотеля и Леонардо да Винчи. Леонардо да Винчи отмечал наличие «аналогичных членов» у всех наземных животных.

В XVI веке элементы сравнительной анатомии имеются в трудах А.Везалия и французского зоолога П.Белона. П.Белон провел интересное сравнение структуры скелетов человека и птицы.

Исследователи сравнивали анатомическую структуру многих низших и высших животных, обнаруживая при этом черты единства в их строении. В XVII веке развитие сравнительно-анатомического метода связано с именами А.Северино, К.Перро, Э.Тисона, Т.Виллиса:

· Северино ставил задачу выявить общий прототип высших и низших животных, сравнивая их строение;

· Виллис, употребляя термин «сравнительная анатомия», пытался сравнивать строение человека и рака;

· Сваммердам, который писал о «сравнительном расчленении», настаивал на том, что строение одного животного может помочь нам понять структуру другого;

· Тисон написал труд: «Оранг-утан или Homo silvestris, или анатомия пигмея в сравнении с анатомией обезьян и человека» (1699).

Работы, подобные книге Тисона, создавали предпосылки для сопоставления строения человека с другими приматами и для построения первых научных гипотез о происхождении человека. Указанными исследованиями создавались важные отправные пункты для эволюционного учения.

Сравнительно-анатомические работы значительно углубляются в XVIII веке. Разносторонний голландский ученый П.Кампер автор «Дух докладов об аналогии в строении тела человека и четвероногих» и других трудов, показал наличие глубокого сходства в строении основных систем органов человека и животных. Близкие идеи развивал английский анатом и хирург Дж. Хантер, которым был создан анатомический музей, содержавший около 14 000 препаратов, большинство которых было приготовлено им самим.

Важные сравнительно-анатомические исследования принадлежат французскому ученому Ф.Вик д^,Азиру. Он пришел к представлению о единстве структуры и функции органов, выполняющих те или иные жизненные функции.

Особенной высоты достигает сравнительная анатомия в самом конце XVIII века и в первой трети XIX века в трудах двух ученых - Ж. Сент-Илера и Ж. Кювье.

Ж. Сент-Илер (Жоффруа Этьен Сент-Илер) (1772 - 1844) - французский зоолог, эволюционист, один из предшественников Дарвина. Пришел к заключению, что важнейшей проблемой зоологии является обоснование всеобщего закона о «едином плане строения» животного мира. Его работы подготовили реформу классификации позвоночных животных на сравнительно-анатомической основе. Участвовал (1798 - 1801) в экспедиции в Египет, где собрал коллекции млекопитающих, пресмыкающихся, земноводных и рыб, имеющие большое научное значение. Выступил (1831) в защиту эволюционных идей, опираясь при этом на свой обширный коллекционный материал по эмбриологии, палеонтологии, сравнительной анатомии, систематике. Основоположник науки об акклиматизации животных.

Ж. Кювье (Жорж Кювье) (1769 - 1832) - французский зоолог. Научные работы относятся к сравнительной анатомии, палеонтологии и систематики животных. В основу своих исследований положил принцип «корреляции органов». Одновременно с К.М.Бэром разработал понятие о типах в зоологии. Впервые объединил в один тип позвоночных классы млекопитающих, птиц, амфибий и рыб. В основу классификации положил строение нервной системы. Заложил (1812) основы сравнительной анатомии и палеонтологии. Благодаря использованию принципов «корреляции органов» и «функциональной корреляции» смог реконструировать целые ископаемые организмы по немногим, найденным при раскопках частям. Полученные Кювье данные подводили фундамент под эволюционную теорию. Отрицал учение Ламарка об изменяемости живой природы и положение Сент-Илера о единстве организации животных. Выдвинул теорию катастроф (1817 - 1824).

Сравнительно-анатомические работы создали новую основу для систематики животных. Раньше систематики исходили главным образом из некоторых внешних особенностей животных, теперь же становилось возможным строить систему животных на основе глубокого знания и сравнения их внутренней структуры. Это позволило Ламарку, Сент-Илеру, Кювье и другим ученым в начале XIX века произвести коренную реформу систематики животных.

Размещено на Allbest.ru

...