生物學(xué)家林耐
1.對(duì)生物分類學(xué)的探索
林耐(1707-1778年)生于瑞典司馬蘭省的牧師家庭,他的父親是個(gè)鄉(xiāng)村牧師,熱愛大自然,喜愛種花草,為此,曾開辟過一個(gè)規(guī)模不小的花園。幼年林耐受到了這種熱愛花草種植的家庭氣氛的熏陶,也許是使林耐后來成為一個(gè)著名的植物學(xué)家的最初動(dòng)因。
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林耐中學(xué)畢業(yè)后,考入瑞典的龍德大學(xué),在進(jìn)大學(xué)之初,林耐寄宿在一個(gè)叫司徒比的醫(yī)生家里。司徒比既是一個(gè)醫(yī)生,也是一個(gè)博物學(xué)家,他家里藏有豐富的礦物、介類、植物、鳥類的標(biāo)本。林耐因此向司徒比學(xué)到采制生物標(biāo)本的知識(shí)和方法。一年以后,林耐轉(zhuǎn)入瑞典的著名大學(xué)——烏帕薩拉大學(xué),受到了該校醫(yī)學(xué)教授、植物學(xué)家路德維克的器重,并把林耐破例地提升為自己的助教,代表他講授植物學(xué)。后來,由于校方禁止沒有學(xué)位的人在大學(xué)執(zhí)教,林耐只得離開該校。林耐離校后,進(jìn)行了一段時(shí)間的植物考察,此后,林耐為了取得正式醫(yī)生的資格,于1735年前往荷蘭。在荷蘭期間,林耐結(jié)識(shí)了不少生物學(xué)家,并曾一度前往英國進(jìn)行植物品種交換與植物物種考察。1738年,林耐取道法國回國,在巴黎期間,林耐又結(jié)識(shí)了法國的一些生物學(xué)家。1740年,由于路德維克去世,林耐即應(yīng)聘繼任路德維克的教授席位,重返烏帕薩拉大學(xué)任教。
青年時(shí)代的林耐極其重視生物物種考察。早在烏帕薩拉大學(xué)任助教時(shí),林耐就曾只身前往瑞典北部的拉帕蘭地區(qū)進(jìn)行植物物種考察。拉帕蘭地區(qū)環(huán)境惡劣、氣候寒冷,1732年底,林耐對(duì)該地區(qū)的植物物種進(jìn)行了初步的分類研究,寫成了《拉帕蘭植物志》,這是林耐早期的重要著作之一,也是瑞典當(dāng)時(shí)重要的地域植物志之一。1733年初,林耐離開了烏帕薩拉大學(xué),立即應(yīng)瑞典達(dá)拉爾納省省長(zhǎng)之邀,前往該省進(jìn)行植物資源考察。林耐在瑞典境內(nèi)進(jìn)行的這些植物考察,為他后來建立分類體系奠定了初步的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。1740年,林耐返回烏帕薩拉大學(xué)任教之后,覺得個(gè)人獨(dú)自進(jìn)行考察的力量有限,于是動(dòng)員他的學(xué)生走出瑞典,走向歐洲,走向世界,到世界各地去進(jìn)行更為廣泛的動(dòng)植物物種考察。林耐派出進(jìn)行考察的學(xué)生,有的曾東到日本,有的曾西去北美,有的曾南到南非,有的曾北去斯比茲堡群島。其中有位學(xué)生也到過中國。可以說,林耐的這種廣泛的生物物種考察,正是他所以能夠最終完成生物分類的人為體系的重要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之一。
青年時(shí)代的林耐也極其重視植物種植。在荷蘭留學(xué)期間,林耐曾應(yīng)荷蘭人克里福之邀,經(jīng)營過克里福植物園。在克里福植物園進(jìn)行植物種植期間,林耐熟悉了西歐地區(qū)的許多珍貴植物品種。克里福植物園的植物種植是林耐青年時(shí)代主要的植物種植實(shí)驗(yàn)活動(dòng)之一。正是在這次植物種植的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,林耐完成了他早年的另一部地域性植物志:《克里福園植物志》。
林耐重返烏帕薩拉大學(xué)任教之后,由于該校原有的植物園在40年前毀于大火,所以林耐在繼任植物學(xué)教授之后,即致力于重建烏帕薩拉大學(xué)植物園。在開始重建時(shí),被焚毀僅存的園內(nèi)植物只有50余種,后來在林耐的主持下經(jīng)過六年之后,園內(nèi)的植物已愈1500余種。其中有1100余種由林耐從國外引進(jìn)。作為一個(gè)植物學(xué)家,長(zhǎng)期堅(jiān)持進(jìn)行植物種植,顯然也是他能最終完成生物分類的人為體系的另一重要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
在廣泛地進(jìn)行植物物種考察和植物種植的基礎(chǔ)上,林耐為他的生物分類學(xué)研究奠定了比較廣泛的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。與此同時(shí),林耐還對(duì)生物分類學(xué)的理論進(jìn)行了研究。
18世紀(jì)初,由于以牛頓為代表的一批科學(xué)家從科學(xué)向神學(xué)的轉(zhuǎn)化,神學(xué)自然觀已在當(dāng)時(shí)的科學(xué)界產(chǎn)生日趨增大的影響。這樣,就使以天主教為背景的人為分類法具有更為有利的社會(huì)背景和宗教背景。同時(shí),以英國植物學(xué)家格魯為代表的植物有性繁殖的發(fā)現(xiàn),也使人為分類法在當(dāng)時(shí)取得了明顯的理論優(yōu)勢(shì),所以,在當(dāng)時(shí)人為分類法遠(yuǎn)比自然分類法更為生物學(xué)家所接受。林耐也在生物分類法上站到了人為分類法一邊,但他在理論和方法上也吸取了自然分類法的許多成果。對(duì)瑞士植物學(xué)家鮑興進(jìn)一步發(fā)展的雙名制命名法及其對(duì)許多植物的命名、英國生物學(xué)家約翰.雷伊在植物分類與動(dòng)物分類中的成就,林耐都曾進(jìn)行過研究,并從中受到了不少積極影響。
早在烏帕薩拉大學(xué)任植物學(xué)助教時(shí),林耐即開始醞釀建立統(tǒng)一的生物分類系統(tǒng)。1735年,28歲的林耐為取得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位,帶著他剛完成的生物分類學(xué)著作《自然系統(tǒng)》的初稿來到荷蘭,在同年7月獲得博士學(xué)位后,林耐便帶著他的《自然系統(tǒng)》的初稿訪問了荷蘭萊頓大學(xué)的著名植物學(xué)教授格羅諾烏博士。格羅諾烏看過林耐的《自然系統(tǒng)》的初稿后,大為贊賞,并立即出資為林耐在荷蘭出版了這一著作。此后,林耐又相繼在1736年完成了《植物學(xué)基礎(chǔ)》、《植物學(xué)文獻(xiàn)錄》;在1737年完成了《植物屬志》、《克里福園植物志》;在1738年完成了《植物綱志》。這些著作都是在荷蘭完成的。
返回瑞典后,林耐在完成他的另外的生物學(xué)著作的同時(shí),仍然不斷修改、擴(kuò)充、深化他的主要著作《自然系統(tǒng)》。這一著作在1735年初版于荷蘭時(shí),還只是一本小冊(cè)子;可是,當(dāng)它在1768年第12次再版時(shí),已是一部鴻篇巨著了。《自然系統(tǒng)》在60年代末仍在修改,但林耐的分類體系實(shí)際上在1735年已基本形成,而他的雙名制命名法在1753年即已通用于他的植物分類之中;1758年他在《自然系統(tǒng)》的第十版時(shí),又?jǐn)U展于統(tǒng)一的生物分類體系之中。這樣,林耐在經(jīng)過長(zhǎng)期的生物分類學(xué)的實(shí)驗(yàn)與理論探索之后,終于在18世紀(jì)中期集生物分類學(xué)之大成,在建立統(tǒng)一的雙名制命名法的基礎(chǔ)上,最終完成了生物分類學(xué)史上的人為分類系統(tǒng)。
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2.雙名制命名法
林耐在進(jìn)行生物分類學(xué)研究之初,由于沒有找到統(tǒng)一的生物命名法,因此在建立統(tǒng)一的生物分類體系的過程中遇到了困難。后來,他從瑞士植物學(xué)家鮑興的雙名制命名法中得到啟發(fā),認(rèn)為有可能運(yùn)用雙名制命名法建立統(tǒng)一的生物命名法。林耐吸取了鮑興的雙名法的基本原則,改進(jìn)了其中的不足之處,又從英國生物學(xué)家雷伊那里吸取了種的概念,建立起了以人為分類法為基礎(chǔ)的屬名與種名相結(jié)合的新的雙名制命名法。
林耐的雙名制命名法的基本原則與鮑興的雙名法基本相同,即用兩個(gè)詞來命定物種的名稱。但在實(shí)質(zhì)上與鮑興的雙名法有所區(qū)別,鮑興的雙名法中的兩個(gè)詞不完全是屬種結(jié)合的分類學(xué)概念,而林耐的雙名法中的兩個(gè)詞完全是屬種結(jié)合的分類學(xué)概念。即屬名在前,是一個(gè)名詞;種名在后,是一個(gè)形容詞。林耐規(guī)定,這種新的雙命制要統(tǒng)一使用拉丁文;屬名只能用名詞,種名只能用形容詞。這樣這種新的雙名法在分類學(xué)上做到了屬種結(jié)合,在語義學(xué)上做到了名詞和形容詞的結(jié)合。因此,不論在生物分類上還是在語義表達(dá)上,它都顯得簡(jiǎn)要精當(dāng)。例如,在食肉獸中,按林耐的雙名制命名法,獅、虎、豹的學(xué)名分別是:
獅Felisleo
虎Felistigris
豹Felispardus
前面的名詞說明它們是同一個(gè)屬,后面的形容詞說明它們是不同的種。
運(yùn)用這種新的雙名制命名法,林耐給他所知的7700種植物和4400種動(dòng)物命定了統(tǒng)一的學(xué)名。
由于新的雙名制命名法科學(xué)合理,簡(jiǎn)要明了,方便易行,因此,自林耐之后,新的雙名法即為各國生物學(xué)家相繼采用。1867年,在巴黎舉行的首次國際植物學(xué)會(huì)議上,林耐的雙名制命名法得到了國際植物學(xué)界的確認(rèn)。直到1905年,當(dāng)?shù)诙螄H植物學(xué)會(huì)議在維也納舉行時(shí),林耐的雙名法不但進(jìn)一步得到國際植物學(xué)界的確認(rèn),而且規(guī)定林耐已經(jīng)命名的物種的屬名仍以林耐的命名為依據(jù)。可見,自林耐的雙名法確立之后,生物學(xué)中的物種名稱混亂的狀況就逐漸結(jié)束,而生物分類學(xué)以及整個(gè)生物學(xué)也就建立在一個(gè)統(tǒng)一的命名基礎(chǔ)上。
林耐確立雙名制命名法之后的兩百余年之中,生物分類學(xué)又有了新發(fā)展。人們又相繼規(guī)定了一些新的方法,如規(guī)定屬和亞屬以上的名稱,采用單名制;物種的名稱,采用雙名制;亞種的名稱,采用三名制。亞種表示動(dòng)植物物種的地理分布,但物種本身的命名仍用雙名制。盡管生物命名法在后來有了新的發(fā)展,但基本的命名原則,仍然是以由林耐最終確立的雙名制命名法為基礎(chǔ)的。
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3.人為分類系統(tǒng)
由于建立了統(tǒng)一的雙名制命名法,這就為林耐對(duì)生物物種進(jìn)行統(tǒng)一分類,并進(jìn)而建立統(tǒng)一的生物分類系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
要建立統(tǒng)一的分類系統(tǒng),首先要確定分類的主要標(biāo)準(zhǔn),林耐認(rèn)為,人為分類法中的分類標(biāo)準(zhǔn)是可行的,特別是在植物分類中更是如此。在確定以生殖器官為分類的主要標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,林耐也有所發(fā)展。林耐的發(fā)展在于積極地吸取了英國植物學(xué)家格魯和德國植物學(xué)家卡梅拉留斯所發(fā)現(xiàn)的植物有性繁殖的成果,確定了以雄蕊的數(shù)目區(qū)別綱,以雌蕊的數(shù)目決定目,以花區(qū)別屬,以葉區(qū)別種的分類標(biāo)準(zhǔn)和原則。這種選用多級(jí)分類標(biāo)志的原則,比以往的人為分類法用生殖器官作為唯一標(biāo)志當(dāng)然更為合理,更為嚴(yán)密。由此看來,林耐在植物分類中選用分類標(biāo)志的原則和方法,明顯地吸取了自然分類法的某些優(yōu)點(diǎn)。
在動(dòng)物分類標(biāo)志的確定上,林耐也同樣地吸取了自然分類法中的某些內(nèi)容。他以動(dòng)物的心臟、呼吸器官、生殖器官、感覺器官和皮膚特征等多種性狀為分類的綜合標(biāo)志,將動(dòng)物分為六大綱:
心臟有二心室、二心耳,血溫、紅色:
胎生——哺乳綱
卵生——鳥綱
心臟有一心室、一心耳,血冷、紅色:
肺呼吸——兩棲綱
腮呼吸——魚綱
心臟有一心室、無心耳,血冷、白色:
有觸角——昆蟲綱
有觸手——蠕蟲綱
林耐對(duì)動(dòng)物的分類標(biāo)記的確定,也與傳統(tǒng)的人為分類法并不完全一樣,而是在吸取自然分類法的多種性狀特征為依據(jù)的基礎(chǔ)上來確定分類的綜合標(biāo)志的。
在分別確定植物和動(dòng)物的分類標(biāo)志之后,在分類中所面臨的另一重要問題,是如何確定分類的等級(jí)序列。
在通過廣泛的植物考察、植物種植、標(biāo)本分析以及理論研究的基礎(chǔ)上,林耐對(duì)傳統(tǒng)的人為分類法中已有的分類范疇作了一些改進(jìn)。他繼承和發(fā)展了雷伊的種的概念,把它引為人為分類法的等級(jí)序列概念中的基本概念,從而建立起了綱、目、屬、種這樣由四級(jí)分類概念所構(gòu)成的等級(jí)序列。
對(duì)于整個(gè)自然系統(tǒng),林耐把整個(gè)自然界劃分為有生與無生兩界;把整個(gè)有生界劃分為植物和動(dòng)物兩個(gè)亞界;亞界下分綱,其中把植物劃分為24綱,把動(dòng)物劃分為6綱;綱下再分目;目下再分屬;屬下再分種。種是這個(gè)等級(jí)序種中的最基本的分類單位。這樣,林耐就建立起了一個(gè)由綱、目、屬、種四級(jí)分類序列構(gòu)成的人為分類系統(tǒng)。
林耐的分類序列概念與現(xiàn)代分類學(xué)的區(qū)別在于:他的屬與目之間沒有種;他的綱上沒有門;但他在種這一級(jí)中列有亞種。
由于確定了分類的基本標(biāo)志,又確定了分類的等級(jí)序列,林耐就以他的新的雙名制命名法為基礎(chǔ),在對(duì)7700種植物和4400種動(dòng)物統(tǒng)一命名之后,最終完成了以人為分類法為基礎(chǔ)的生物分類系統(tǒng)。
林耐的生物分類學(xué)成就,集中地反映在他的《植物種志》、《瑞典動(dòng)物志》和《自然系統(tǒng)》這三部主要著作中。其中《植物種志》最初寫作于1746年,前后歷經(jīng)6年時(shí)間,直到最后完全建立雙名法之后,才在1753年定稿出版,此書建立了植物的人為分類系統(tǒng)。《瑞典動(dòng)物志》最初出版于1746年,后來修改再版,再版本中,林耐建立了動(dòng)物的人為分類系統(tǒng)。《自然系統(tǒng)》是林耐的最主要著作,在林耐生前再版12次。
在進(jìn)行生物研究的過程中,林耐對(duì)人類學(xué)也曾進(jìn)行過初步研究。在1753年《自然系統(tǒng)》的第五版中,他曾把人與猿同放在"靈長(zhǎng)目"中,對(duì)于作為"靈長(zhǎng)目"的人屬,他又按人的膚色以及其性狀特征把人分為四大種。他的研究是人類學(xué)的開端。
林耐的生物分類系統(tǒng)的建立,對(duì)近代生物學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。由他最終完成的雙名制命名法和人為分類法,不僅直接奠定了近代生物分類學(xué)的基礎(chǔ),而且也奠定了近代生物學(xué)的初步基礎(chǔ)。正是由于他所建立的分類系統(tǒng),初步廓清了數(shù)以千計(jì)的生物物種的等級(jí)序列,從而為后來以生物分類學(xué)為基礎(chǔ)的生物進(jìn)化論的孕育提供了母體。而他的整個(gè)生物分類的人為系統(tǒng)的完成,也為后來自然分類法的進(jìn)一步發(fā)展提供了借鑒。就這些意義來說,林耐建立統(tǒng)一的生物分類系統(tǒng)的功勛,"可同牛頓把宇宙中萬千種物體的運(yùn)動(dòng)歸納為簡(jiǎn)明扼要的萬有引力定律一樣媲美"。林耐的人為分類系統(tǒng),到19世紀(jì)初即為瑞士生物學(xué)家德.堪多(1778-1841年)的自然分類系統(tǒng)所代替。恩格斯曾說,早期近代科學(xué)發(fā)展的終結(jié),是"以牛頓和林耐為標(biāo)志的。"
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