Книга: История биологии с древнейших времен до начала XX века
Назад: Глава 1 Биологические представления в древности
Дальше: Глава 3 Биология в Средние века
Глава 2
Биология в древней Греции, в эпоху эллинизма и в древнем Риме
Биологические знания в древней Греции до начала V века до н. э.
В древнейшем, крито-микенском периоде истории древней Греции биологические знания были примерно на том же уровне, что и на Востоке. Главной предпосылкой к знакомству с анатомией человека была медицина и хирургия. У Гомера мы встречаем весьма разнообразные медицинские и анатомические термины. «В Илиаде» и «Одиссее» можно найти много данных о домашних животных. Гомеру было известно значение целебных и ядовитых растений.
В VIII–VI вв. до н. э., в так называемый «архаический» период истории древней Греции в недрах целостной философии природы возникали первые зачатки античной науки. Основоположников греческой философии Фалеса, Анаксимандра, Анаксимена и Гераклита объединяли поиски материального первоначала, из которого в силу естественного саморазвития возник мир. Для Фалеса (VII–VI вв. до н. э.) этим первоначалом была вода. Анаксимандр (610–546 до н. э.) также считал, что мир возник из единого и вечного материального первоначала. Это первоначало он назвал «апейрон», что значит «беспредельное»; он считал его материей неопределенной, находящейся в вечном движении.
Живые существа, согласно учению Анаксимандра, образуются из апейрона по тем же законам, что и предметы неживой природы. Животные, по мысли Анаксимандра, родились первоначально из влаги и земли, нагретых солнцем. Первые животные были покрыты чешуей но, достигнув зрелости, они вышли на сушу; чешуя их лопнула, и, освободившись от нее, животные начали вести свойственный каждому из них образ жизни. Все виды животных возникли независимо друг от друга, так что в учении Анаксимандра нет и намека на генетическую связь между видами, на мысль об историческом развитии животного мира. Только в отношении человека Анаксимандр допускал возможность его происхождения от организмов другого вида. Он считал, что зародыши первых людей образовались в чреве существ, похожих на рыб. Лишь достигнув возмужалости, они скинули рыбью оболочку и вышли на землю в виде мужчин и женщин.
Третий ионийский философ Анаксимен (ок. 588–525 до н. э.) считал материальным первоначалом мира воздух, из которого все возникает и в который все возвращается обратно. Душу он также отождествлял с воздухом. Учение о всеобщей одушевленности материи было выражено у Анаксимена ярче, чем у других ионийцев.
Величайшим из ионийских натурфилософов был Гераклит Эфесский (544–483 до н. э.). Его учение не содержит каких-либо специальных положений о живой природе, тем не менее, оно имело огромное значение, как в истории биологии, так и в истории естествознания и философии в целом, ибо в нем был выражен стихийно-диалектический подход к пониманию природы. Гераклит, впервые ввел в философию и в науку о природе четкое представление о постоянном изменении.
Гераклит считал, что материальным первоначалом мира является огонь, который в силу необходимости закономерно воспламеняется и снова закономерно угасает. Он учил, что всякое изменение есть результат борьбы: «Все возникает через борьбу и по необходимости». И далее. «Расходящееся сходится, из различия образуется прекраснейшая гармония и все возникает через борьбу». Приведенные суждения Гераклита отражают стихийную диалектику древнегреческих философов-материалистов. «Этот первоначальный, наивный, но по сути дела правильный взгляд на мир был присущ древнегреческой философии и впервые ясно выражен Гераклитом: все существует и в то же время не существует, так как все течет, все постоянно изменяется, все находится в постоянном процессе возникновения и исчезновения».
Отсюда, разумеется, нельзя вывести заключение, как это делали некоторые историки биологии, о предвосхищении Гераклитом, а равно и другими античными мыслителями подлинной идеи эволюции органического мира, которая в законченном виде была сформулирована и обоснована только в XIX в. В понимании Гераклита это постоянное изменение природы представляет вечно повторяющийся, замкнутый круговорот. Идея же исторического развития природы осталась Гераклиту чуждой.
Во второй половине VI в. до н. э. в Южной Италии возникла философская школа, основанная полулегендарным Пифагором и имевшая по сравнению с ионийцами совсем иную направленность. Пифагорейцы стремились, прежде всего, установить господствующие в мире числовые закономерности; в связи с этим они много занимались арифметикой, геометрией, астрономией; им принадлежат также первые важные открытия в области музыкальной акустики. Большим уважением у пифагорейцев пользовалась медицина.
Близко к пифагорейцам стоял врач, астроном и философ Алкмеон Кротонский, живший предположительно в конце VI — начале V в. до н. э. Его по справедливости считают основоположником анатомии и физиологии в древней Греции. Сообщают, что он первый начал анатомировать трупы животных для научных целей, что позволило ему сделать ряд важных заключений о роли отдельных органов. Алкмеон признал мозг средоточием ощущений и мышления и уяснил роль нервов, идущих от органов чувств (глаз и ушей) к мозгу. На основе своих физиологических наблюдений он развил обстоятельную теорию ощущении. Различие между животными и человеком он усматривал в том, что животные обладают только ощущениями, человек же не только ощущает, но и мыслит. Условием нормального функционирования организма является, по мнению Алкмеона, равновесие заключенных в нем «сил» — влажного и сухого, теплого и холодного, горького и сладкого и других. Нарушение этого равновесия (например, излишек теплоты) ведет к заболеванию. Это учение оказало большое влияние на дальнейшее развитие греческой медицины. Как и пифагорейцы, Алкмеон признавал бессмертие души.
Биологические воззрения греческих философов-натуралистов (Анаксагор, Эмпедокл, Демокрит). V век до н. э.
Основы материализма, заложенные в VI в. до н. э. ионийскими натурфилософами, в дальнейшем успешно развивали древнегреческие философы-натуралисты, которые пытались разрешить проблему строения и развития материи с позиций античной атомистической теории, созданной, но свидетельству Аристотеля, Левкиппом — учителем Демокрита.
В тесной связи с атомистическими представлениями находилось учение Анаксагора (500–428 до н. э.). Он считал, что материя состоит из мельчайших частиц, которые он сам называл «семенами» и которые, по почину Аристотеля, получили в дальнейшем название «гомойомерий», т. е. «подобночастных». Согласно Анаксагору, семена различных встречающихся в природе веществ — земли, воды, воздуха, огня, золота, железа, мяса, костей, крови и т. д. — подобны по своим свойствам телам, в состав которых они входят. Учение Анаксагора о материи очень наглядно изложил римский поэт Лукреций в знаменитой поэме «О природе вещей»:
Анаксагора теперь мы рассмотрим «гомеомерию»…
Прежде всего, говоря о гомеомерии предметов,
Он разумеет под ней, что из крошечных и из мельчайших
Кости родятся костей, что из крошечных и из мельчайших
Мышцы рождаются мышц, и что кровь образуется в теле
Из сочетанья в одно сходящихся вместе кровинок.
В одном существенном отношении учение Анаксагора явно уступало системам ионийцев: начало, приводящее частицы (гомойомерии) в движение и упорядочивающее их, он считал внешним по отношению к материи. Под этим началом, которому Анаксагор дал название «нус» (разум), он, по-видимому, понимал особую тончайшую субстанцию, не смешивающуюся с другими веществами и обладающую двигательной и мыслительной способностью.
В соответствии со своим общефилософским учением Анаксагор объяснял и процессы питания и роста живых организмов. По его мнению, пища (например, хлеб или вода) только по виду кажется однородной, на самом же деле представляет собою смесь всевозможных семян, в том числе и таких, из которых состоят ткани нашего тела. В процессе пищеварения эти семена разделяются, причем частички мышц соединяются с мышцами тела, частички крови попадают в кровь и т. д.
Анаксагор полагал, что первоначально организмы образовались из соединения семян, увлеченных каплями дождя с неба на землю, с семенами, находившимися в земле. При этом во влаге возникли зародыши, из которых развились живые существа; в дальнейшем последние приобрели способность рождаться друг от друга. Различие полов заключено уже в семени, причем семя исходит от самца; самка же лишь предоставляет для него место. Зародыши мужского пола попадают в правую сторону матки, женского же — в левую. В ходе развития у зародыша, прежде всего, формируется мозг, с которым связаны чувства зрения, слуха, вкуса, обоняния и осязания.
Анаксагор не проводил принципиального различия между животными и растениями; в частности, он утверждал, что растения способны ощущать, радоваться и печалиться и что у них, как и у животных, есть ум и знание. Человек — самое разумное из всех животных вследствие того, что у него имеются руки.
Теория ощущений, предложенная Анаксагором, основана на идее взаимодействия противоположностей в воспринимаемом предмете и в наших органах чувств. По этой причине всякое ощущение, по его мнению, связано со страданием, только мы не всегда его замечаем.
Эмпедокл (ок. 490–430 до н. э.) положил в основу своего учения представление о четырех элементах (стихиях), или «корнях».
Эти четыре элемента мировой материи (огонь, воздух, вода и земля) состоят из вечных частиц, которые, вступая в соединение друг с другом в разных количественных соотношениях, образуют под влиянием двух взаимно противоположных сил, качественно различные, как неживые, так и живые, тела природы. Эти силы — «любовь», соединяющая разнородные частицы, и «вражда», разъединяющая их, — являются двигателями всех процессов во Вселенной.
Возникновение живых существ Эмпедокл представлял себе так. Сначала частицы четырех элементов, соединяясь, образовали органы и части тела животных, которые существовали самостоятельно. Затем из отдельных членов и частей тела возникли разного рода уродливые неполноценные существа, нежизнеспособные по той причине, что у них не было всех органов, необходимых для жизни и размножения; лишь в дальнейшем, также в результате случайных сочетаний, возникли гармоничные организмы, которые стали размножаться половым путем.
Питание и рост живых организмов Эмпедокл, как и Анаксагор, объяснял стремлением частиц соединяться с себе подобными. Ткани человеческого тела, по Эмпедоклу, отличаются различными пропорциями, в каких находятся входящие в них четыре элемента.
Интересны соображения Эмпедокла по вопросам физиологии и эмбриологии. Так, он считал, что слух зависит от напора воздуха на ушной хрящ, который висит в ухе точно колокольчик и колеблется при ударе. Главную роль в организме, по мнению Эмпедокла, играет кровь, и поэтому главенство принадлежит той части или тем органам, в которых крови больше всего. При умеренном охлаждении крови наступает сон, а при полном охлаждении — смерть. Душа умирает вместе с телом, ибо она представляет собою лишь количественное отношение смешанных в теле элементов.
В отличие от Анаксагора Эмпедокл считал, что зародыш образуется из смешения мужского семени с женским, причем пол зародыша зависит от температуры, в которой он развивается. При развитии зародыша прежде всего образуется сердце как главный орган жизни. Ребенок больше похож на того из родителей, чье семя при зачатии было более горячим и обильным. В зависимости от того, какие элементы преобладают в теле животных, их виды с момента возникновения выбирают для жизни соответствующую среду — водную, воздушную или наземную.
Эмпедокл считал, что растения возникли из земли раньше животных. На их рост оказывает воздействие теплота земли, подобно тому, как на рост зародыша действует теплота матки. Разнообразие растений зависит от того, что они получают от питающей их почвы различные элементы.
Происхождение ощущений Эмпедокл трактовал иначе, чем Анаксагор: по его мнению, ощущения происходят от действия подобного на подобное. Так, например, он полагал, что в глазу имеются поры, заполненные попеременно огнем и водой. С помощью пор огня воспринимается белый цвет, с помощью же пор воды — черный.
Эмпедоклу приписывают также создание учения о четырех темпераментах. Наряду с теоретическими исследованиями Эмпедокл занимался медицинской практикой; как врач он считался основателем сицилийской школы в медицине.
Биологические воззрения Эмпедокла сыграли важную роль в распространении идеи о естественном происхождении живых существ. Она была далее успешно развита Демокритом (460–370 до н. э.), который утверждал, что мир состоит из мельчайших неделимых частиц — атомов, движущихся в пустоте. Атомы вечны и неизменны; они никогда и никем не были созданы и не могут быть уничтожены. Движение присуще атомам от природы, и для объяснения его незачем прибегать к находящимся вне материи силам. Атомы отличаются друг от друга только по своей форме и величине. Этого одного достаточно, по Демокриту, для того, чтобы объяснить возникновение всех тел природы — неживых и живых. Так как все состоит из атомов, то рождение любой вещи есть соединение атомов, а смерть — их разъединение.
Демокрит написал ряд сочинений, посвященных различным проблемам биологии, психологии и медицины; к сожалению, ни одно из них до нас не дошло, даже в Отрывках. Поэтому у нас имеются лишь случайные сведения о биологических воззрениях Демокрита.
Живые существа произошли, по мнению Демокрита, в тот период развития нашего мира, когда земля, будучи насыщена влагой, вся состояла из мягкого ила. Под действием солнечного жара в отдельных местах, где скапливалась влага, возникло гниение, давшее начало образованию оболочек, или пузырей, внутри которых зародились первые животные. В зависимости от различия атомов, образовавших тела живых существ, некоторые животные стали летать в воздухе, другие — плавать в воде, третьи — жить на суше. На долю человека по сравнению с другими животными пришлось больше тепла и больше мелких, круглых атомов, из которых образована душа. В отдельных деталях (возникновение нежизнеспособных уродов и т. д.) взгляды Демокрита на происхождение живых существ напоминают соответствующие воззрения Эмпедокла.
Интересны эмбриологические идеи Демокрита. До него многие философы и врачи полагали, что семя является продуктом мозга, причем соответственно наличию двух полов существует два вида семени — мужское и женское. Демокрит выдвинул теорию о выделении семени всем телом, т. е. допускал наличие в семени частиц от всех органов и частей тела.
Согласно воззрению Демокрита, во время пребывания зародыша в матке, прежде всего, образуется пупок, а затем живот и голова. Уроды получаются вследствие неправильного сращения различных порций семени, искажающего форму развивающихся частей зародыша.
Гиппократ и его школа.
Современником Демокрита был величайший врач античного мира Гиппократ (ок. 460–377 до н. э.). В книгах, входящих в состав так называемого Гиппократова сборника, долю участия в котором самого Гиппократа установить невозможно, содержится наиболее полный свод знаний и учений греческих врачей доаристотелевского времени в области медицины, а также связанных с нею теоретических наук анатомии физиологии и эмбриологии. Весьма ценно, что этот свод представляет в основном материалистическую «демокритовскую» (по выражению В.И. Ленина) линию в греческой философии и науке.
Гиппократ. Ок. 460–377 до н. э.
Последователи Гиппократа окончательно порвали с религией и мистикой в медицине, отказавшись от объяснения происхождения и сущности болезней вмешательством сверхъестественных сил. Они учили, что медицина должна основываться не на умозрительных натурфилософских спекуляциях, а на тщательном наблюдении и изучении больных, на накоплении и обобщении практического опыта. В гиппократовской медицине были заложены первые основы метода эмпирической индукции.
Гиппократ и его последователи разработали представление о естественных причинах болезней, причем они различали факторы, исходящие от внешней среды, и наряду с ними учитывали возраст, наследственность образ жизни больного и т. п. Важнейший принцип гиппократиков состоял в том, что надо лечить не болезнь, а данного больного, поэтому все назначения врача должны быть строго индивидуализированы.
Гиппократ был создателем учения о четырех жидкостях тела — крови, слизи, желтой желчи и черной желчи, количественное и качественное соотношения которых лежат якобы в основе всех нормальных и патологических процессов в организме человека.
Вследствие запрета вскрывать человеческие трупы строение тела и отдельных органов изучалось, как правило, на животных. Тем не менее, анатомические знания в Греции во времена Гиппократа поднялись на более высокую ступень, чем в странах Древнего Востока.
Лучше всего был известен скелет, в частности, отдельные кости черепа, кости конечностей, их сочленения и кости верхнего пояса. Отдельные мышцы различали плохо. Сухожилия, называвшиеся по-гречески: «нейра», смешивали с нервами и сосудами. Из органов полости живота были известны желудок, тонкая и толстая кишка, сальник, брыжеечные железы, печень с ее долями, желчный пузырь, селезенка, почки, мочеточники, мочевой пузырь. Однако о детальном строении этих органов почти ничего еще не знали.
Автору книги Гиппократова сборника, посвященной сердцу, были известны желудочки и предсердия, полулунные клапаны и другие особенности строения сердца. Различал он артерии и вены. В отношении устройства кровеносной системы в Гиппократовом сборнике нет единой точки зрения. В одной книге сказано, что у человека имеются четыре пары кровеносных сосудов, которые начинаются в голове и проходят через все тело, в другой — началом двух сосудов считается печень и селезенка, а по мнению третьего автора, кровеносная система начинается в сердце двумя крупными сосудами — артерией и веной. Головной мозг рассматривается как железа, окруженная двумя оболочками. От него отходит спинной мозг, также имеющий две оболочки. Авторы Гиппократова сборника различали зрительный, слуховой, тройничный и блуждающий черепные нервы, а также плечевой, межреберные и седалищный спинномозговые нервы. Дыхание, осуществляемое посредством легких, служит, по их мнению, для охлаждения сердца.
В разных книгах Гиппократова сборника мозг рассматривается то как железа, освобождающая организм от излишних жидкостей, то как орган, вырабатывающий семя и т. п. Наряду с этим автор одной из книг высказывает гениальную догадку о глубокой связи с мозгом не только всей нормальной психической деятельности человека (мыслительная деятельность, восприятие ощущений, эмоций, сновидения и пр.), но и психических заболеваний.
Эмбриологические воззрения Гиппократа и его последователей сходны с соответствующими представлениями Демокрита. По мнению автора книги «О семени и природе ребенка», семя происходит из всех частей тела, как у мужчины, так и у женщины. В зависимости от того, какое семя, мужское или женское, возобладало, и от того, из каких частей тела родителей оно происходит, зависит, будет ли ребенок мальчиком или девочкой, а также будет ли он, независимо от пола, более похож на отца или на мать. У родителей, получивших какое-либо повреждение, дети могут родиться вполне здоровыми, однако в иных случаях ребенок может унаследовать болезнь родителей.
Вокруг плода образуются оболочки, и формируется пуповина, через которую осуществляется его дыхание. Питание плода происходит за счет собирающейся вокруг него материнской крови, а на более поздних стадиях доставляется через орган, который автор книги называет хорионом (т. е. «оболочкой»).
Содержащееся в гиппократовой книге «О диэте» утверждение о том, что «все члены отделяются в одно и то же время и растут, и ни один не возникает раньше или позже другого» дало повод известному историку эмбриологии Дж. Нидхэму считать, что якобы в этой фразе «предвосхищена идея преформации». Однако автор книги «О семени и о природе ребенка» утверждал, что органы человеческого плода последовательно формируются на протяжении 30–42 дней, и предлагал убедиться в этом, наблюдая за развитием куриного зародыша путем ежедневного вскрытия одновременно подложенных под наседку яиц.
Платон и Аристотель. Биологические воззрения Теофраста. IV–III века до н. э.
В IV–III вв. до н. э. материалистической «линии Демокрита» была противопоставлена идеалистическая философская система Платона (427–347 до н. э.). Она оставила глубокий след в истории философии и науки. Согласно учению Платона, материальный мир — совокупность возникающих и преходящих вещей — является несовершенным отражением постигаемых разумом идей, идеальных вечных прообразов предметов, воспринимаемых чувствами. Мир идей, по Платону, есть цель и вместе с тем причина материального мира. Из этих воззрений Платона, составляющих основу его философской системы объективного идеализма, родилось представление о конечных, или целевых причинах, получившее развитие в философии Аристотеля и неоднократно возрождавшееся впоследствии в истории биологии.
Аристотель. 384–322 до н. э.
Биологические взгляды Платона, изложенные им в диалоге «Тимей», несут на себе печать его общефилософских взглядов. Жизнь, по мнению Платона, началась на Земле с появления человеческого рода. Творец мира, «демиург», создал человека как самое совершенное существо, в наибольшей степени приближающееся к божественному образу. Все остальные виды живых существ возникли из людей как их несовершенные модификации. Наряду с этими фантастическими идеями Платон высказывает ряд интересных соображений о соотношении между строением различных органов и их функциями. Следуя идущей от Алкмеона пифагорейской традиции, Платон придавал особое значение мозгу, который, по его словам, является местопребыванием высшей, бессмертной части души. Две другие части души имеют смертную природу и расположены соответственно в сердце и в области живота. Эти воззрения Платона оказали влияние на учение Аристотеля о трех родах душ.
Попытку преодолеть платоновский идеализм предпринял Аристотель (384–322 до н. э.). Он утверждал реальность материального мира и его пребывание в состоянии постоянного движения. Аристотель впервые разработал учение о различных формах движения. В противовес идеалистической теории Платона, он развил сенсуалистическую теорию познания, согласно которой источником последнего являются ощущения, перерабатываемые затем разумом. В то же время Аристотель не избежал колебаний между материализмом и идеализмом, что отметил В.И. Ленин. Аристотель противопоставлял материи, которую он считал пассивной, активную нематериальную форму, объясняя жизненные явления с теологической точки зрения и допуская существование божественного «первого двигатели». Вопросы биологии занимают большое место в творчестве Аристотеля. В 4 больших и 11 малых биологических трактатах Аристотеля с исчерпывающей полнотой охвачен весь круг знаний того времени об организмах. В то дает полное право считать его основателем биологии как науки. В своем творчестве Аристотель широко пользовался трудами как современных ему греческих философов-натуралистов и врачей, так и предшественников.
В общебиологических представлениях Аристотеля нашел отражение его философский дуализм. Во всех телах природы Аристотель различал две стороны — материю, обладающую различными возможностями, и форму, под влиянием которой реализуется именно данная возможность материи. По учению Аристотеля, форма является одновременно причиной и целью превращений, через которые проходит материя: форма представляет конечную целедеятельную причину, существующую наряду с зависящими от самой материи механическими причинами явлений, т. е. наряду с природной необходимостью.
В понимании явлений жизни Аристотель также основывался на указанном противопоставлении материи и формы. Зародыш образуется из смешения семени самца с выделениями самки. Последние образуют материю, т. е. возможность возникновения зародыша, но возможность эта может реализоваться лишь при воздействии на материю формы, происходящей из семени самца. В семени, таким образом, заложен принцип развития, который, по Аристотелю, есть не что иное, как душа. Ее влиянием Аристотель объяснял целесообразность строения и жизнедеятельности организмов. Предел целесообразной деятельности души ставит, однако, материя, которая в силу природной необходимости может иногда осуществлять такие образования, которые противоречат цели, — так Аристотель объяснял возникновение уродств.
По Аристотелю, существуют души трех родов: душа растительная, или питающая, душа чувствующая и, наконец, разум. Растениям свойственна только питающая душа, животным сверх того — чувствующая, человеку кроме двух первых свойствен разум.
Крупнейший из биологических трактатов Аристотеля — «История животных». Здесь после некоторых предварительных сведений о животных дается сначала описание наружных и внутренних органов человека, которое служит как бы введением к сравнительно-анатомическому описанию животных. Далее рассматриваются половые различия у животных, различные способы размножения у яйцекладущих и живородящих животных и особо размножение у человека. Аристотель касается сроков спаривания у животных, пишет о половом размножении и самопроизвольном зарождении, о постройке гнезд, откладке яиц, развитии цыпленка в яйце, об особенностях развития рыб и птиц, о течке и беременности. Касаясь образа жизни и нравов животных, Аристотель говорит об их питании (и, в частности, об откормке домашних животных), описывает места их обитания, передвижение, зимнюю спячку, линьку, заботу о потомстве, психические особенности, а также рассматривает вопрос о благоприятных и неблагоприятных условиях для жизни.
В трактате, носящем название «О частях животных», Аристотель различает в организме однородные части, которые впоследствии получили название тканей, и неоднородные, т. е. органы, выполняющие те или иные функции (глаз, рука и т. д.).
Третий биологический трактат Аристотеля, озаглавленный «О возникновении животных», посвящен эмбриологии животных и человека. В нем рассматриваются также вопросы, связанные с происхождением пола, наследованием признаков, возникновением уродств и многоплодия и с формированием признаков в процессе постэмбрионального развития.
Для суждения о биологических воззрениях Аристотеля чрезвычайно важен последний из четырех его больших биологических трактатов «О душе». В нем рассматриваются ощущения, воспринимаемые органами чувств, умственная деятельность человека, вопрос о взаимоотношении между душой и телом.
В трудах Аристотеля нередко встречаются ссылки на рисунки, однако сами рисунки не сохранились. Ссылаясь на свои рисунки, Аристотель столь ясно описал, например, протоки мочеполовых органов млекопитающих и связанные с ними сосуды, как это можно было сделать только в случае анатомических вскрытий.
Аристотель имел представление о различиях между большими подразделениями животного мира и был знаком с анатомическими, эмбриологическими и физиологическими особенностями такой, например, группы, как млекопитающие. Он знал, что главнейшими признаками, характеризующими млекопитающих, являются наличие у них органов воздушного дыхания — легких и горячей крови; он знал, что они живородящи, питают детенышей молоком и что плод, находящийся в утробе матери, прикреплен к матке посредством пуповины и органа, который впоследствии был назван последом. Аристотель знал также, что ни один из этих признаков, как правило, не встречается у рыб. Учитывая все эти особенности млекопитающих, Аристотель отделил от рыб группу животных, известную под названием китов (собственно киты и дельфины), и поместил ее в непосредственном соседстве с млекопитающими.
Отметив живорождение как признак, отличающий млекопитающих от рыб, Аристотель писал, что существует группа рыб — он назвал ее селахе (акулы и скаты), — характеризующаяся способностью ее представителей рождать живых детенышей. Ему было также известно, что у одной формы селахе — акулы Галеос (лат. Galeus) — яйца прикрепляются к стенке матки с помощью органа, сходного с последом млекопитающих. Это наблюдение Аристотеля долго считалось ошибочным и только в середине XIX в. Иоганн Мюллер подтвердил, что описания Аристотеля были совершенно правильны.
Формально Аристотель не оставил классификации животных. Однако в его трудах встречаются в достаточном количестве определения, позволяющие воссоздать ту группировку животных форм, которую с правом можно рассматривать как аристотелеву классификационную схему. Всех животных Аристотель делил прежде всего на животных с кровью (энайма) и без крови (анайма). Первые соответствуют позвоночным, вторые — беспозвоночным современной систематики. Энайма делятся на живородящих (человек, киты и четвероногие) и яйцеродных, или яйцеживородящих (птицы, яйцекладущие четвероногие, змеи и рыбы), а анайма подразделяются на животных с совершенными яйцами (головоногие, ракообразные), с яйцами особого рода (насекомые, пауки, скорпионы) и на животных, образующихся из генеративной слизи, из почек или возникающих самопроизвольно (моллюски, исключая головоногих, иглокожие и др.). Интересны попытки Аристотеля выделить естественные группы среди живородящих четвероногих (млекопитающих) по наличию раздвоенных копыт и резцов только в нижней челюсти или по признаку однокопытности, а также установить разделение на хрящевых и прочих (костистых) рыб.
В биологических работах Аристотеля обращает на себя особое внимание его стремление сопоставить между собой различные живые организмы. В ходе этого сопоставления он пришел к последовательному расположению живых существ по определенной шкале. «Лестница природы» Аристотеля представляет самую раннюю попытку такого рода, к которой затем вернулись натуралисты уже в XVII–XVIII вв. Намеченная Аристотелем последовательность тел природы начинается с неорганических тел и через растения идет к прикрепленным животным — губкам и асцидиям, затем к голотуриям и далее к свободно-подвижным морским организмам. Аристотель особенно подчеркивал нечувствительность переходов от одного звена такой цепи к другому. Эта идея, детализированная и получившая в дальнейшем наименование «лестницы существ», играла важную роль в биологии XVIII в.
Теофраст. 370–285 до н. э.
Имеются сведения, что Аристотель занимался не только зоологией, но и ботаникой, но его ботанические труды не сохранились. Взгляды и познания Аристотеля в этой области получили развитие в работах его ученика Теофраста (370–285 до н. э.). Из трудов последнего наибольшее значение имеет «История растений». Наряду с народными поверьями и прикладными сведениями о лечебных растениях, о способе их собирания и применения Теофраст сообщил также некоторые данные о строении и размножении растений. Он впервые ввел в употребление термины — плод, околоплодник и сердцевина. Он различал такие способы размножения растений, как самопроизвольное зарождение, зарождение от семян, от корня, от клубня, от ветви, ствола и черенка. Теофраст описал прорастание семян разных видов растений, отметил места закладки в семени корня и стебля, обнаружил различия между однодольными (злаками) и двудольными (бобовыми) растениями, выражающиеся не только в наличии одной или двух семядолей, но в количестве и расположении корней и стеблей — многочисленных у злаков, и одиночных у бобовых. Теофраст, как и другие античные авторы, говорил о растениях мужского и женского пола, чаще всего относя их к разным видам или принимая плодущее растение за женское, а бесплодное за мужское. Однако только применительно к финиковой пальме его понимание различий между мужскими и женскими цветками и их значения для развития плодов оказалось ближе к истине. Созревание последних, пишет он, нуждается в «подведении мужского начала к женскому», для чего необходимо, чтобы цветочная пыль «дерева-самца» попала на соцветия «дерева-самки».
Развитие биологических знаний в период эллинизма и в древнем Риме (Лукреций, Плиний, Гален и другие). II век до н. э. — II век н. э.
Период от смерти Александра Македонского до завоевания Греции и Ближнего Востока Римом принято называть периодом эллинизма. Этот период характеризуется установлением греческого господства на Ближнем Востоке и взаимодействием двух культур: греческой и восточной. Центром научной мысли сделался Египет, правитель которого Птолемей II основал в Александрии библиотеку и музей. Этот «александрийский период» в развитии науки продолжался три последних столетия до н. э. Александрийская библиотека сгорела, и до нас дошли только небольшие фрагменты из произведений двух ученых вралей того времени — Герофила и Эразистрата.
Герофил изучал строение человеческого тела и сравнивал анатомическое устройство человека и животных. Он установил, что мозг является центром нервной системы, и рассматривал его как место сосредоточения умственных способностей. Особенно тщательно он изучал нервные центры и нервы, причем последние подразделялись им на подчиненные воле и воле неподвластные. Герофил впервые ясно указал на различие между артериями и венами, заметив, что артерии отчетливо пульсируют, в то время как пульсация вен совершенно отсутствует или едва обнаруживается. Однако он связывал движение крови не с работой сердца, а с функцией сосудов. Герофил считается первым греком, который начал практиковать вскрытие человеческих трупов.
Эразистрат в своем понимании жизнедеятельности тела исходил из представления, что каждый орган является системой, состоящей из трех элементов — вен, артерий и нервов. В александрийскую эпоху и еще долго спустя считали, что нервы имеют вид трубок и что в их полости циркулирует некоторое вещество, гипотетический нервный флюид, подобно тому, как кровь циркулирует в артериях и венах. Эразистрат установил различие между большим и малым мозгом (мозжечком). Он обратил внимание на извилины мозга человека и животных и связал их большую сложность у человека, с его более развитым интеллектом. Полагают, что Эразистрату было известно различие между передними и задними корешками спинно-мозговых нервов: связь передних корешков с работой мышц, а задних — с восприятием ощущений. Подобно Герофилу, он производил вскрытия человеческих трупов, а также делал живосечения на преступниках (нередко в присутствии сирийского царя, придворным врачом которого он долгое время являлся).
После превращения Египта в Римскую провинцию Александрийская медицинская школа просуществовала еще несколько столетий, но утратила свой прогрессивный характер. Известные успехи были достигнуты лишь в области медицинской ботаники.
Лукреций Кар. Ок. 99–55 до н. э.
Блестящим представителем античного материализма, не только пропагандировавшим, но и развивавшим идеи Демокрита, был римский поэт и философ Лукреций Кар (I в. до н. э.). В бессмертной поэме «О природе вещей» Лукреций утверждал бесконечность вселенной и допускал возможность жизни на других, удаленных от Земли мирах. Природа, по мысли Лукреция, никем не создана и управляется присущими ей самой законами. Мир материален, все тела природы состоят из атомов («первичных телец») и подвержены изменениям. Следуя за Эпикуром, Лукреций особенно подчеркивал и развивал мысль о спонтанном отклонении атомов от прямолинейного движения, о вызванных этим отклонением встречах атомов друг с другом, что в свою очередь являлось источником образования новых тел природы. Их естественное, самопроизвольное возникновение Лукреций распространял и на живые существа, которые, по его мнению, зарождаются из земли под влиянием влаги и солнечного тепла. Животные, согласно Эпикуру (учение которого развивал Лукреций), возникли из растений; в частности, он думал, что бабочки — это цветки, оторвавшиеся от стеблей и получившие способность летать по воздуху. Сходно с Демокритом и Эпикуром представлял себе Лукреций возникновение сначала бесчисленных уродливых, неприспособленных к жизни живых существ, и потому погибавших, а затем наряду с ними появление таких, которые могли нормально осуществлять необходимые для жизни функции — движение, питание, защиту от врагов и размножение.
Много и чудищ тогда земля сотворить попыталась
Необычайного вида и странного телосложенья:
Жено-мужей, не причастных ни полу тому, ни другому,
Или уродов без ног, или вовсе безруких напротив,
Или безротых немых и безглазых слепых, порождая
Даже таких, у кого на теле все члены сцепились,
Так что ни делать они не могли ничего, ни податься,
Чтобы избегнуть беды иль достать то, что было им нужно.
Всяких других создавала она и страшилищ и чудищ —
Тщетно: природа запрет на развитие их наложила.
Были не в силах они ни жизни расцвета достигнуть,
Ни пропитанье добыть, ни в объятиях слиться любовных.
Много, как видно, должно сочетаться различных условий.
Чтобы породы сковать, размножение их обеспечив.
…
Много животных тогда поколений должно было сгинуть,
Коль размножением приплод не могли они выковать новый.
Развитие организма Лукреций представлял себе как результат смешения мужского и женского «семени», причем это смешение обусловливает передачу потомству признаков, присущих отцу и матери Лукреций представлял себе, будто первые люди появились из выросших на земле «маток».
Психическую жизнь человека Лукреций объяснял материалистически. Душа человека, по его мнению, как и все в мире, состоит из мельчайших и наиболее подвижных «первичных телец», она неразрывно связана с телом и смертна, подобно последнему. Ощущения, по мысли Лукреция, являются следствием отделения от воспринимаемых чувствами тел «первичных телец», достигающих органов чувств. Приятными или, наоборот неприятными для глаза, уха, органов обоняния и вкуса ощущениями являются те, которые порождаются в первом случае нежными и гладкими, а во втором — грубыми тельцами. Так, на уровне современных ему представлений, Лукреций пытался осмыслить единство объективного мира и субъективного восприятия его человеком.
Практические потребности сельского хозяйства и медицины стимулировали интерес к специальному изучению растений, животных и человека, появлению сочинений, так сказать, прикладного характера. Одной из первых книг, посвященных определению полезных для медицины растении, было сочинение Диоскорида (I в н. э.), оказавшее большое влияние на ботанику последующих веков. В его кратких и нередко очень точных описаниях растений зачастую отмечаются места произрастания и происхождения растений. Позднейшие списки Диоскорида были снабжены изображениями описанных им растений.
Современником Диоскорида был римский натуралист Плиний. Он собрал огромное количество выдержек из прочитанных им античных произведений, большая часть которых не сохранилась до настоящего времени. Эти выдержки он включил без особого разбора в свое знаменитое многотомное сочинение «Естественная история». Хотя критическое чутье Плиния далеко уступало его трудолюбию, и его сочинение было в сущности сборником занимательных и часто неправдоподобных рассказов, все же оно является важным источником для суждения об уровне знаний и представлений древних римлян о природе. Труд Плиния получил широкое распространение в последующее время и на протяжении тысячи лет служил главным источником сведений о природе.
После Плиния можно указать только одного выдающегося биолога-исследователя античного времени, имя которого прочно вошло в историю медицины и биологии. Это врач Гален (130–200), написавший множество трудов по всем отраслям медицины. Как великий врач, анатом и физиолог, Гален получил всеобщее признание еще при жизни, а его авторитет в вопросах медицины, анатомии и физиологии считался непререкаемым на протяжении полутора тысяч лет, вплоть до Везалия.
Клавдий Гален. 130–200.
Гален изучил анатомию овец, быков, свиней, собак, медведей и многих других позвоночных животных. Он подметил сходство в строении тела человека и обезьяны. Маленькая обезьянка Inuus ecaudatus — единственный вид европейских обезьян — во времена Галена была широко распространена на юго-западе Европы. Она послужила Галену основным объектом изучения мышечной системы, костей и суставов. Многие из наблюдений Галена, принятые за описание человеческого тела, в действительности сделаны на этой берберийской обезьянке.
Гален занимался также физиологией. В ее основу он положил учение Гиппократа о четырех первичных жидкостях, входящих в состав всех частей организма. Детальному изучению Гален подвергнул центральную и периферическую нервную систему; в частности, он исследовал функции нервов спинного мозга и пытался определить способ их действия на дыхание и биение сердца. Одной из крупных ошибок, допущенных им и долго удерживавшейся в науке под влиянием его авторитета, было его убеждение в том, что воздух поступает непосредственно в сердце через дыхательные пути, а кровь проходит из одного желудочка сердца в другой через отверстие в перегородке между желудочками.
В соответствии с религиозными представлениями Гален развивал мысль, что каждый орган человеческого тела был создан богом в наиболее совершенной форме и в предвидении той цели, для достижения которой этот орган предназначен. Это обстоятельство способствовало упрочению авторитета Галена в средневековой христианской Европе. Его работы признавались непогрешимыми. Ни одна из описанных Галеном деталей строения тела не подлежала проверке, и все его ошибки повторялись в последующие века. Вплоть до эпохи Возрождения анатомия и физиология представляли собой лишь слабое и все более тускневшее отражение того, что было сделано Галеном. Все же действительно прогрессивное в его работах оставалось без внимания и забывалось.
