История биологии с древнейших времен до начала XX века

История биологии с древнейших времен до начала XX века

Введение

Книга по всеобщей истории биологии па русском языке издается впервые. Правда, у нас есть замечательный по широте исторической картины оригинальный труд В.В. Лункевича «От Гераклита до Дарвина». Но, во-первых, как это видно уже из названия, вне этого исследования остался более чем столетний период развития биологии, когда закладывался фундамент и происходило формирование важнейших отраслей современной биологии, и потому представляющий для нас особый интерес. Во-вторых, книге В.В. Лункевича, отмеченной печатью яркой индивидуальности автора, при всей ее ценности не хватает строгости построения, строгости научного анализа, которым должно удовлетворять систематическое изложение истории биологии. В-третьих, со времени создания этой книги прошло более 30 лет, и, естественно, что в ней не нашли отражения результаты исследований последних десятилетий, значительно уточнившие многие представления о развитии биологии в те или иные периоды и в тех или иных странах, в особенности в нашей стране.

Не могли оказать существенной помощи авторам и те немногие общие курсы истории биологии, которые вышли за рубежом (Радль, Норденшельд, Зингер), поскольку они построены на неприемлемой методологической основе и большинство из них давно устарело. Последнее касается не только неполноты фактического материала.

По мере развития науки многие ранее известные факты выступают в новом свете, поворачиваются к нам новой, ранее не обращавшей на себя внимание стороной, выявляются такие аспекты в развитии науки, которые прежде не были, а часто и не могли быть замечены. Короче говоря, с каждым новым крупным этапом в развитии науки по-новому прочитывается и ее история. Это не означает, конечно, исторического релятивизма, а тем более периодического перелицовывания истории. Это означает лишь необходимость постоянного и все более глубокого и всестороннего изучения в свете новейших задач и достижений науки всей совокупности факторов, влияющих на развитие научного знания, выявления условий, способствовавших возникновению новых плодотворных направлений исследования для того, чтобы полнее раскрыть закономерности развития науки, объективную логику ее движения.

Отсутствие работ, близких той, которая была задумана авторским коллективом, создало большие трудности в осуществлении и без того сложной задачи по критическому осмыслению пути, пройденного биологией за многовековую историю ее существования. Поэтому, естественно, далеко не все замыслы в равной мере нашли свое осуществление в этой книге.

Первое, что предстояло сделать, — это выработать критерии отбора материала. Такая задача довольно сложна при любом историческом исследовании, охватывающем более или менее крупный раздел науки, если автор не хочет свести свою работу к простой хронике событий, монотонному перечислению имен, открытий, гипотез, теорий и т. д. Ее сложность особенно возрастает при переходе к обобщающему труду по общей истории какой-либо науки в целом.

Биологию как науку нельзя свести к простой сумме составляющих ее отраслей. Точно так же и история биологии не может быть сведена к сумме историй этих отраслей. От того, что истории различных отраслей биологии будут собраны под одним переплетом, книга не станет еще историей биологии, даже если между этими отраслями намечена известная связь. И в то же время биология как целое не существует иначе, как в форме совокупности своих конкретных отраслей. Следовательно, общая история биологии не может быть сведена ни к освещению истории отдельных ее отраслей, ни к освещению развития одних общебиологических представлений. В последнем случае она не отразит характер и уровень конкретных биологических знаний в различные эпохи, пути и методы, с помощью которых они добывались, и их эволюцию.

Конечно, уровень знаний каждой эпохи в наиболее концентрированной, обобщенной форме проявляется в ведущих теоретических представлениях, понятиях и концепциях в данной области. Но для подлинного изучения движения науки недостаточно знать эволюцию ее основных теорий и концепций. В общетеоретических представлениях выражается результат определенного этапа познания, а история должна раскрыть не только результат, но и процесс получения нового знания, его, так сказать, «технологию». Не следует упускать из виду, что при всем многообразии и сложности путей возникновения и развития научных теорий, всей важности для науки «предшествующего мыслительного материала» (Ф. Энгельс), источником формирования новых научных теорий, как правило, является столкновение старых теорий с новым фактическим материалом.

Отсюда, если мы ставим целью создание общей истории биологии, возникает задача отобрать из всего колоссального многообразия фактов, имен и событий то, что характеризует магистральную линию развития науки о жизни и одновременно раскрывает характер и уровень конкретных биологических знаний и представлений определенной эпохи, т. е. фактический материал, которым располагала та или иная эпоха и на основе которого складывались, развивались и преобразовывались ведущие концепции биологии.

Но конечной целью обобщающего историко-научного исследования является не просто повествование о пути, пройденном наукой, а раскрытие логики ее развития, закономерностей прогресса знаний в данной области. А это означает, что задача такого исследования не может быть ограничена лишь описанием важнейших событий в науке или даже выделением генеральных линий и главных этапов в ее развитии. Иначе говоря, задача историко-научного исследования не только в том, чтобы описать, что было достигнуто наукой в тот или иной период, но не в меньшей мере в том, чтобы раскрыть, как, благодаря чему были достигнуты ее успехи.

Эта задача относится к любому историко-биологическому исследованию, в котором рассматривается развитие какой-либо проблемы. Проследить во всех деталях и взаимосвязях условия, способствовавшие решению данной проблемы, — означает внести определенный вклад в выяснение путей развития данной науки и факторов научного творчества. Более того, такое конкретное изучение многообразных и сложных ситуаций, возникающих в процессе познания тех или иных явлений и закономерностей природы, в особенности, если при этом за деталями не упускается главное, существенное, характерное для научного познания в целом, значительно обогащает представления о его путях и особенностях. Здесь история науки тесно смыкается с философией.

Отражение в историко-научном исследовании процесса познания природы невозможно и фактически (что бы ни говорил и ни думал о себе историк науки) никогда не осуществляется без определенного философского подхода. Связь здесь и в том, что серьезная работа в области истории науки непременно требует высокой философской культуры. Кроме того, философский анализ проблем теории и истории познания опирается на выявленные и обобщенные историографией науки реальные, конкретные формы, в которых происходило развитие знаний в различных областях науки.

Таким образом, хотя историография науки и философия идут своими путями, не только их средства, но и цели в изучении общих закономерностей познания и его развития во многом близки. Только глубокое знание того, как реально, в действительности происходило продвижение познания, приращение научных знаний, может служить основой для гносеологических выводов. А эти знания может дать только изучение истории науки. Именно поэтому В.И. Ленин включил историю отдельных наук в число тех областей знания, из которых должны складываться теория познания и диалектика.

В труде по общей истории биологии, где, естественно, нет возможности вдаваться в освещение всех деталей, первым, необходимым шагом к решению указанной задачи является раскрытие исторической обусловленности основных этапов развития биологии, ее важнейших достижений.

Решающими факторами, определяющими развитие науки, являются потребности общественного производства. Степень удовлетворения этих потребностей, в конечном счете, зависит от уровня развития производительных сил, создающих возможности для их удовлетворения. Сами же производительные силы в первую очередь зависят от того, насколько социальные отношения в обществе открывают простор для их развития и способствуют ему.

По мере своего развития, чем более наука достигает зрелости, тем сильнее она воздействует на рост производительных сил, становится непосредственной производительной силой. Это, однако, не означает, что она теряет характер духовной, интеллектуальной деятельности со всеми присущими ей особенностями. Это означает лишь, что, если на ранних этапах развития производства и науки производство в значительной степени безразлично к науке, мало зависит от нее, редко ставит перед ней определенные задачи, почему наука и выступает на своих начальных стадиях главным образом в форме натурфилософии, то по мере их развития наука становится необходимым элементом материального производства.

Научное познание есть социально обусловленный процесс, детерминированный всей совокупностью материальных и духовных условий жизни общества. Казалось бы, это положение незыблемо доказано многочисленными историко-научными исследованиями, выполненными и в нашей стране, и за рубежом под влиянием марксистской концепции развития науки. Между тем среди зарубежных историков науки еще немало таких, которые считают, что развитие науки определяется исключительно имманентными, внутренними закономерностями, присущими самому научному познанию.

Что удерживает известную группу историков науки вопреки огромному фактическому материалу о влиянии социальных условий на развитие науки на позициях так называемой имманентной школы? В одних случаях это идеологические соображения — нежелание принимать что бы то ни было, что исходит от марксизма; в других — это неспособность расстаться с привычной идеалистической концепцией в силу предрассудков той среды, в которой они воспитывались и живут (не будем упускать из виду, что предрассудки воздействуют на работников науки не меньше, чем на остальных людей, в особенности, когда они не очень мешают их непосредственным профессиональным занятиям); определенное влияние может иметь и то обстоятельство, что большинство зарубежных историков науки знакомилось с марксистскими взглядами на науку из вторых рук и в сильно вульгаризированном и искаженном виде, например, в форме экономического детерминизма, выводящего все формы духовной деятельности непосредственно из экономической основы и игнорирующего относительную самостоятельность и активность сознания.

Объективная трудность восприятия тезиса о социальной обусловленности развития науки состоит в том, что общественные потребности и задачи, в какой бы форме они ни выступали, улавливаются и формулируются самой наукой. В этом ее главная социальная функция. Но это легко порождает извращенное представление о том, что задачи и направления развития науки определяются ею в принципе совершенно независимо от потребностей и состояния общественного производства, общественно-исторической практики. Общественное производство действительно никогда не определяло и не определяет, каким именно путем может быть решена та или иная задача, возникшая в процессе его развития. Например, когда после великих географических открытий усиление торговли и рост ремесленного производства увеличили потребности в различном природном, в том числе растительном и животном, сырье и возникла необходимость сначала в инвентаризации, а затем и систематизации видов растений и животных, общество, естественно, не видело, каким путем решительно продвинуть вперед систематику. Его открыл К. Линней. Но оно в общей форме выдвинуло задачу и через цепь опосредованных факторов создало предпосылки ее решения. И разве случайно, что именно Англия середины XIX в., с ее высокоразвитым скотоводством и высоким уровнем постановки методического искусственного отбора, стала родиной учения о естественном отборе? Конечно, дело было не в одном скотоводстве и даже искусственном отборе, а во многих особенностях материальной и духовной жизни английского общества того времени. Связь между ними и возникновением дарвинизма несомненна и доказана многими исследованиями.

Общественно-историческая детерминированность развития науки вуалируется далее тем, что наука может решить какую-либо задачу не раньше, чем созрели теоретические и экспериментально-методические предпосылки для ее решения, что опять-таки создает впечатление ее абсолютной самостоятельности и независимости от общественно-экономических условий, или параллельности социально-исторического и логического.

Закономерности движения научного познания чрезвычайно сложны. Каждая отрасль науки, так же как наука в целом, имеет внутреннюю логику, внутренние закономерности развития, определяемые предметом, который они изучают, и особенностями научного познания. Но это не исключает и не должно мешать обнаружению того коренного факта, что именно в процессе общественно-производственной деятельности людей по освоению природы в целях обеспечения и улучшения условий своего существования создавались стимулы и предпосылки познания и познавались закономерности природы.

В настоящее время мало кто из историков науки прямо отрицает связь между развитием науки и социальными условиями. Но в большинстве случаев под ними понимают лишь политические и идеологические факторы, культурно-исторические традиции, интеллектуальный климат. Все это безусловно играет исключительно большую роль в развитии науки и чрезвычайно важно для понимания ее особенностей в той или иной стране и в ту или иную эпоху. Но вторичное, производное нельзя без ущерба для понимания сущности какого-либо явления принимать за первичное, исходное. А упомянутые факторы, при всей их важности, являются производными от материальных условий жизни общества, развития общественного производства. Именно в нем и заключен глубинный источник энергии, движущая сила научного прогресса. В отрицании, недооценке или недопонимании этого и кроется коренная ограниченность как имманентной (А. Койре), так и культурно-исторической (Дж. Сартон) школ в историографии науки, каждая из которых имеет свои заслуги в изучении истории науки, свои сильные стороны.

Мы остановились на этом вопросе не ради спора с некоторыми из школ в зарубежной историографии науки, а потому, что без осознания тесной связи развития науки с социально-экономическим базисом и производными от него общественно-политическими и культурно-историческими условиями, так называемым интеллектуальным климатом, особенностями мировоззрения данной эпохи, нельзя понять особенности развития науки этой эпохи. Чем глубже и тоньше, во всех ее конкретных проявлениях, вскрывается эта связь, тем яснее предстает перед нами во всей ее сложности картина развития науки. Поэтому в настоящей книге уделено сравнительно много внимания обрисовке социально-экономических и культурно-исторических условий, состоянию философской мысли и общему уровню научных знаний каждого рассматриваемого периода.

Соответственно той же позиции развитие науки рассматривается в настоящей книге не как «драма людей», а как «драма идей». Хотя личные особенности ученого, несомненно, накладывают сильный отпечаток на его творчество, все же не они определяют общую линию развития науки. Более того, сами особенности ученого, взятые в их наиболее характерных чертах, как и мотивация творческих поисков, формируются, развиваются и изменяются под влиянием социально-экономических, культурно-исторических и духовных условий эпохи. Это не означает недооценки роли личных особенностей ученого, черт его характера, склонностей, своеобразия его подхода, выбора путей исследования, мотивов его творчества и т. д. Напротив, изучение всех этих черт, характеризующих неповторимый психологический склад ученого, изучение личности ученого, соотнесенное с результатами его творческой деятельности, имеет большое теоретическое и практическое значение, и является одной из важных задач истории науки.

В последние десятилетия в связи с возросшей социальной ролью науки и общественной потребностью в интенсификации научной деятельности на стыке истории науки и психологии зародилась специальная отрасль исследований — психология науки. С формированием науковедения она получила новые стимулы и средства для своего развития и начинает играть все большую роль в системе науковедческих исследований. И все же в книге по всеобщей истории какой-либо науки, а тем более в сравнительно кратком труде, каким является настоящая книга, биографические сведения могут занимать лишь самое ограниченное место, поскольку главная задача такого труда — проследить закономерности развития и преобразования важнейших, магистральных проблем данной науки на протяжении ее истории, условия и факторы, определявшие их постановку и способы решения на каждом этапе продвижения к более глубокому пониманию явлений и процессов. В связи с этим особый интерес представляет изучение эволюции основных концепций и методов исследования в биологии и ее роли в прогрессе знаний о закономерностях органической жизни.

Так же как в развитии производительных сил среди их составляющих исключительную роль играет изменение орудий труда, так и в науке наиболее революционизирующим ее элементом является возникновение новых методов исследования. Это, конечно, только аналогия, но она отражает то решающее воздействие, которое оказывает открытие новых методов изучения явлений на прогресс научных знаний. В них аккумулируется творческий потенциал не только данной области исследования, но науки данного периода в целом; их зарождение почти всегда органически сопряжено с возникновением новых концепций, взглядов и служит как бы точкой перелома прямой, отражающей изучение проблемы в одной плоскости, в одном направлении, точкой, с которой начинается веер интенсивного изучения в новых направлениях. Поэтому в любом труде по истории науки вопрос о формировании новых методов исследования и их влиянии на решение задач, поставленных практикой и развитием самой науки, должен всегда находиться в центре внимания.

Какую бы отрасль биологии мы ни взяли, мы увидим, что непосредственным условием перехода к новой, более высокой ступени познания объекта или процесса всегда являлось возникновение нового метода исследования. Изобретение микроскопа открыло новый мир живых существ. Следующей ступенью было открытие методов окраски препаратов и серийных срезов, затем прижизненная окраска и прижизненное наблюдение, наконец, принципиально новый метод — электронная микроскопия. Каждый из этих методов знаменовал собой последовательные ступени углубления знаний о микроорганизмах и микроскопических, а затем ультрамикроскопических структурах в организме. Параллельно расширялось применение прежних методов к изучению все новых объектов. То же самое можно сказать, например, об эмбриологии животных. Разработка X.И. Пандером и К.М. Бэром метода наблюдения за развитием куриного эмбриона привела к открытию зародышевых листков установлению того факта, что развитие идет путем дифференциации более простых закладок, а применение К. Бэром сравнительного метода позволило ему сформулировать учение об основных типах развития. Все это подняло эмбриологию на новую ступень, создало предпосылки для возникновения сравнительной эмбриологии. Следующим шагом было появление сравнительной и эволюционной эмбриологии в результате применения главным образом А.О. Ковалевским и И.И. Мечниковым эволюционного принципа (исторического метода) в эмбриологии. Однако и после возникновения этого направления многие эмбриологи еще долгое время руководствовались методом К. Бэра, распространяя его на новые объекты. Следующую страницу в развитии эмбриологии открыло применение в ней экспериментального метода, а в самое последнее время — метода меченых атомов.

Хорошо известны слова К.А. Тимирязева о том, что всеми своими достижениями физиология XIX в. обязана применением к изучению явлений жизни, физических и химических методов исследования.

Глубокое воздействие эволюционной теории Ч. Дарвина на всю биологию, вызвавшее революцию в этой науке, определялось утверждением в ней исторического метода изучения биологических явлений.

Конечно, если подходить строго, то исторический метод, утвердившийся в биологии благодаря Ч. Дарвину, нельзя рассматривать равнозначным какому-либо экспериментальному методу. Это была скорее концепция, новый принцип изучения органического мира, вызвавший полную перестройку теоретических основ биологии, способа мышления в этой науке. Но на этом примере как раз и выявляется тесная взаимосвязь теории и метода. Научный метод всегда имеет определенные идейно-теоретические предпосылки, и если он действительно расширяет возможности познания, то в свою очередь ведет к новым теоретическим обобщениям. Так, метод условных рефлексов, открытый И.П. Павловым, отвечал его системе взглядов на отношения организма со средой, обусловленность поведения взаимодействием организма с внешними воздействиями, его взглядам на природу психической деятельности, которые он воспринял от И.М. Сеченова. Используя же метод условных рефлексов, И.П. Павлов развил стройное учение о работе коры больших полушарий головного мозга, создал учение о высшей нервной деятельности.

Таким образом, если создание нового научного метода, как правило, связано с возникновением новых теоретических представлений, то открытие принципиально нового научного метода в свою очередь всегда вызывает перестройку установившихся теоретических представлений, а новая теория становится исходным пунктом пересмотра накопленного наукой материала, в том числе ее методов, и в этом смысле играет роль инструмента углубления знаний. Такое взаимодействие тем более сложно, что на самом деле оно происходит не только между теорией и методом, но между ними и каждым из них с предметом исследования, который сам изменяется в процессе развития науки и, в конечном счете, играет определяющую роль в этом взаимодействии, поскольку отражает определенные стороны реального объекта, существующего независимо от нашего сознания.

Примерно с середины 40-х годов нашего века начали быстро накапливаться данные о биохимических основах жизни. Наука стала проникать в неизведанную область химических и физических процессов, протекающих в организмах на молекулярном уровне, т. е. охватывать новые стороны объекта, которые оставались до того скрытыми от нас. Начался бурный рост новых отраслей науки, стоящих на грани биологии, с одной стороны, физики и химии, с другой — таких, как биохимия, биофизика, радиобиология. Возникла молекулярная биология, которая стремится сочетать методы и данные химии, физики и биологии и раскрыть биологические функции молекул различных химических веществ и пути осуществления этих функций.

Успехи изучения явлений жизни на субклеточном и молекулярном уровнях с помощью физических и химических методов и использование для описания биологических явлений системы понятий и теорий, выработанных в этих науках, привели к быстрому отпочкованию все новых и новых отраслей и направлений не только от давно существующих, но и от сравнительно недавно появившихся биологических наук. Возникла биохимическая эмбриология, раскрывающая химические основы регуляции роста, дифференциации и развития организмов на эмбриональных стадиях, биохимическая и радиационная генетика, радиоэкология и другие науки.

Все эти бурные процессы, происходящие в биологии в последние полтора-два десятилетия, тесно связаны с широким применением в ней новых методов исследования, революционизировавших ее. Многие из этих методов заимствованы из других наук, прежде всего из химии и физики. Ультрамикроскопия, рентгеноструктурный анализ, применение метода меченых атомов и другие приемы показали, что те клеточные образования, которые считались совершенно бесструктурными коллоидами, на самом деле имеют строго упорядоченную структурную организацию, обеспечивающую чрезвычайно согласованное функционирование всех элементов клетки.

Все чаще наблюдаются попытки применения в биологии математики и кибернетики, а также моделирования биологических явлений.

В свое время (см. «Вопросы философии», 1964, № 9, стр. 35) мы предложили ради наглядности следующую схему графического изображения общего хода развития науки, где плоскости а, б, в, г и т. д. отражают последовательные ступени ее развития.

После того, как в данной науке сложились определенные методы исследования и создана теория, обобщившая и систематизировавшая накопленные факты, эти методы или теория находят довольно широкое применение в различных областях науки и практики. По мере накопления новых данных на каком-то участке этой плоскости, большей частью в результате обнаружения фактов, не укладывающихся в рамки существующей теории, начинает возникать новое направление поиска и происходит скачок, переход к изучению явления с новой стороны, в новом аспекте. Как правило, такой скачок осуществляется тогда, когда открывается новый метод исследования. Это, так сказать, ароморфозы в развитии науки, узловые моменты в ее истории, знаменующие революционные преобразования в ней и переход исследований в новую плоскость, па новый уровень. Параллельно известное время продолжается изучение новых объектов с помощью прежних методов и теорий и расширение сферы их применения в практике, что отражено в схеме продолжением плоскостей а, б, в, г после возникновения точек скачка А, Б, В, Г. Изучение истории науки, в частности биологии, показывает, что длительность периодов плавного развития до очередного скачка, чем ближе мы приближаемся к нашему времени, сокращается. Тот путь, который выражается в предложенной схеме плоскостями а, б, в, г и т. д. может быть назван экстенсивным, а выраженный линиями подъема А, Б, В, Г и т. д., — интенсивным.

В 1962 г. американский историк науки Томас Кун в книге «Структура научной революции», (Th. Kuhn. The Structure of scientific Revolution. 1962), получившей широкую известность за рубежом, предложил выделять периоды плавного развития науки и ее революционных преобразований, завершающиеся формированием, по терминологии Куна, новой парадигмы, т. е. новой системы взглядов в данной области. Эта идея обращена против так называемой кумулятивистской схемы, рассматривающей развитие науки как простое последовательное, чисто количественное приращение новых фактических знаний к ранее известному. В этом смысле взгляды Т. Куна не являются чем-то принципиально новым для многих историков науки и советской историографии науки в особенности. Но Т. Кун сумел придать большую остроту вопросу о соотношении эволюционных и революционных моментов в развитии науки, <о диалектике борьбы между старыми и новыми системами теоретических взглядов, концептуальными схемами (парадигмами) в науке.

Советская историография, опираясь на диалектико-материалистическую методологию, никогда не упускала из виду смену революционных и эволюционных периодов в развитии науки и трактовала революции в науке как периоды крутой ломки старых представлений, когда возникала потребность в концепциях, более адекватно отражающих закономерную связь вещей. При этом позитивное содержание знаний, накопленных в предшествующий период, не разрушается и не исчезает бесследно, а входит в преобразованном виде в новые теоретические концептуальные схемы. Однако выявление закономерной смены революционных и эволюционных периодов в истории науки не завершение, а лишь начало работы. Главное же в том, чтобы, правильно определив переломные, узловые моменты, скачки, ароморфозы в истории науки, или, если угодно, периоды формирования новой парадигмы, раскрыть, чем они были обусловлены, благодаря чему они были достигнуты.

Все, что сейчас говорилось о выявлении узловых, переломных моментов, скачков в истории той или иной науки, имеет прямое отношение к периодизации истории этой науки. Наметить правильную периодизацию истории биологии, как и любой другой науки, означает выделить в ней периоды, отражающие действительно существенные этапы, ступени (плоскости а, б, в, г и т. д. на нашей схеме) в ее развитии. Одновременно раскрывается единство преемственности и преобразования научных знаний. Таким образом, вопрос о периодизации — это не вопрос о наиболее удобном способе расположения или систематизации материала, а о выделении узловых моментов в истории данной науки.

Какими же критериями нужно пользоваться при построении периодизации общей истории какой-либо науки, из чего исходить? Было немало попыток строить периодизацию истории той или иной науки, исходя из смены философских взглядов, мировоззрения, исходя из этапов культурного или социально-экономического развития.

Прежде всего, нужно сказать, что периодизация истории отдельных проблем, общей истории той или иной науки, ее истории в отдельной стране и всеобщей истории естествознания будут различаться между собой. Вероятно, наиболее естественной периодизацией истории естествознания и техники в отдельной стране будет периодизация, исходящая: из коренных этапов истории данной страны, т. е. изменений во всех сферах ее жизни, наступающих со сменой социально-экономических формаций. Что же касается истории отдельной науки, то, на наш взгляд, при ее периодизации следует исходить, из важнейших, наиболее крупных этапов, сдвигов в самой этой науке. Таким образом, построение периодизации истории биологии, как и любой другой науки, является не началом, а итогом изучения истории данной науки, делом не внешним по отношению к самому предмету исследования, а отражением реального движения, развития этого предмета во времени. Такого взгляда и придерживались авторы настоящего труда. Любопытно, что, исходя лишь из этапов развития самой науки и строго следуя этому принципу, мы в итоге получаем периодизацию, крупные этапы которой в главном совпадают со сдвигами в социально-экономической структуре общества. Это легко проследить и на материале данной книги, и это как нельзя лучше подтверждает тезис о тесной зависимости духовного развития общества от его социально-экономического развития.

История биологии отражает процесс последовательного накопления знаний об органическом мире и его развитии, о, законах органической жизни и способах управления биологическими процессами в интересах человека. Отсюда вытекает тесная связь истории биологии как отрасли знания с самой биологией. Исследуя пути и внутреннюю логику накопления знаний об органическом мире, процессы зарождения, развития и преобразования теорий и методов биологии, место и роль этих теорий, гипотез и методов в истории познания биологических явлений и закономерностей, история биологии обогащает мышление современного биолога, способствует уточнению и развитию теоретических основ биологической науки, разработке ее методологических проблем, обогащает наши представления о процессе познания в целом. История биологии все дальше отходит от простого описания событий и фактов (хотя тщательное изучение конкретных фактов остается в ней, как и в любой науке, основой, исходным пунктом) и все больше становится формой критического анализа путей и методой познания жизни, своеобразной формой научной критики, значение которой в нашу эпоху бурного развития науки стало особенно велико. Этим история науки служит современности, и этим объясняется все возрастающий интерес среди биологов всего мира к истории биологии.

Часть I

Первоначальные представления о живой природе и первые попытки научных обобщений

Глава 1

Биологические представления в древности

Накопление сведений о растениях и животных в первобытном обществе.

Первая попытка систематизировать, критически осмыслить и обобщить накопленные знания о растениях и животных и их жизнедеятельности была осуществлена Аристотелем (IV в. до н. э.), но еще задолго до него в литературных памятниках различных народов древности (египтян, вавилонян, индийцев и китайцев) излагалось много интересных, правда, по большей части отрывочных, сведений о растениях, о строении, развитии, образе жизни животных, об устройстве и жизнедеятельности человеческого тела главным образом в связи с агрономией, животноводством и медициной. Что же касается самих биологических знаний, то их корни уходят в глубокую древность, а их источником была непосредственная практическая деятельность людей. По наскальным и пещерным рисункам и резным изображениям эпохи кроманьонского человека (верхний палеолит: приблизительно 13 тыс. лет до н. э.) можно установить, что уже в то время люди хорошо различали большое число животных, служивших объектом их охоты. Встречаются удивительно точные, динамические изображения мамонта, северного оленя, древнего слона, шерстистого носорога, большеротого и благородного оленя, лося, сайги, косули, бизона, первобытного и мускусного быков, кабана, пещерного медведя, росомахи, пещерного льва и гиены, волка, лисицы, песца, зайца, сурка; из птиц — белой и тундряной куропаток, утки, гуся, лебедя, орла; из рыб — лосося, форели, карпа, леща, щуки, голавля; из беспозвоночных — краба, моллюсков (устрицы, морские блюдечки и др.). Известен верхне-палеолитический рисунок, который изображает женщину, собирающую мед диких пчел.

Некоторые из сохранившихся изображений позволяют судить об анатомических познаниях кроманьонцев. Обнаружены, например, рисунок головы быка с отходящим от нее позвоночным столбом, верхне-палеолитические рисунки, на которых в контурах тела животного показаны на надлежащих местах те или иные внутренние органы. На стене одной из пещер в Астурии изображен слон, у которого в области груди отчетливо нарисовано сердце.

Древнему человеку были известны сезонные кочевки оленьих стад, сезонность появления в районе его обитания перелетных птиц, миграции некоторых морских рыб и время их появления в реках.

Человек тогда не противопоставлял себя остальной природе: все предметы и явления казались ему «живыми». Так возник первобытный антропоморфизм и, как его следствие, религиозные верования в форме анимизма, для которого характерно представление о «душе», обладающей способностью выходить из тела и вести самостоятельное существование. Именно в этот период истории человечества возникает представление о «живом» и «мертвом». Все становится мертвым (человек, животное, растение, камень, вода и т. д.), после того как «выходит» душа из тела.

В эпоху неолита, бронзы и железа окончательно сформировалось представление о «душе» как о самостоятельной сущности, которая при жизни находится в какой-либо жизненно важной части тела — в голове, груди, сердце, крови. Возникло представление и о множественности душ, каждая из которых, находясь в том или ином органе, выполняет присущую данному органу функцию.

С самого начала своего возникновения анимизм как религиозное верование противостоял вырабатываемому практикой рациональному и материалистическому в своей основе пониманию природы, которое только и может рассматриваться как зачаток будущей науки.

Значительной вехой в истории отношений человека к животному миру было одомашнение собаки, что способствовало возникновению идеи приручения животных и указывало путь к ее осуществлению. Одомашнение животных, положившее начало развитию скотоводства, и возникшее одновременно земледелие означали переход человека от использования готовых продуктов к их производству.

В позднем неолите уже было широко распространено возделывание достаточно большого числа культурных растений. Так, в VI–V тысячелетиях до н. э. в Передней и Западной Азии и Северной Африке культивировали пшеницу и ячмень. В неолите появились рожь, кукуруза и многие огородные культуры, плодовые деревья и технические культуры (лен, конопля). В период неолита в Китае, Индонезии и Индии начали разводить также рис, чай и хлопок, в Абиссинии — кофе, в Америке — какао, помидоры, картофель, подсолнечник.

В период неолита (VI–II тысячелетия до н. э.) были одомашнены овца, коза, свинья, крупный рогатый скот, осел, а затем лошадь и верблюд. Все эти животные произошли, подобно собаке, от различных диких форм.

Можно думать, что уже на самой ранней стадии одомашнения растений и животных человек начал осуществлять их улучшение и изменение. Чарлз Дарвин очень убедительно показал, что искусственный отбор лучших особей на племя должен был возникнуть стихийно на самых начальных стадиях скотоводства. И действительно, в результате так называемого бессознательного отбора в разных направлениях в эпоху ранних рабовладельческих цивилизаций уже появились разнообразные породы собак, лошадей и рогатого скота.

Знания о живой природе и раннерабовладельческих государствах Азии и Восточного Средиземноморья.

В период цивилизации Древнего Востока человечество сделало значительный шаг вперед в познании природы. Накопленные здесь знания оказали впоследствии воздействие на науку античной Греции и Рима.

Хотя элементы древних представлений об организмах часто облекались в религиозную форму, а медицина развивалась в основном как система магических воздействий и оставалась в руках жрецов, все же медико-биологические воззрения начинали постепенно обособляться от религии и магии и приобретать характер натурфилософских систем.

Древнейшие (IV тысячелетие до н. э.) сведения о биологических объектах в Месопотамии содержатся в клинописных табличках. Во многих из них приводятся списки животных и растений. Народы Месопотамии делили животный мир на «рыб», т. е. водных животных вообще, членистых, змей, птиц и четвероногих. Среди последних различали плотоядных (собаки, гиены, львы) и травоядных (ослы, лошади, верблюды). Растения: подразделялись на деревья, овощи, пряности, лекарственные травы. В вавилонских и ассирийских медицинских табличках описаны различные болезни и способы их лечения, однако сведения о строении и деятельности органов человека отсутствуют. По мнению вавилонян, жизнь связана с кровью, а печень — главный орган жизни, содержащий запас крови. Органом мышления считали сердце.

Значительные успехи были достигнуты: народами Месопотамии при выведении новых пород домашних животных, в частности верховых лошадей. Под влиянием Ассиро-Вавилонии в Хеттском государстве в середине XIV в. до н. э. появился трактат о коневодстве — одна из наиболее древних рукописей, целиком посвященных специальной биологической теме, и вероятно, одно из самых первых сочинений по биологии, сохранивших имя автора — Киккули из Митаннии (область в Малой Азии в верховьях Евфрата).

В Месопотамии нее были выведены крупные породы ослов, рабочих лошадей, овец и крупного рогатого скота. Здесь, а также в некоторых других странах Азин и Европы скрещивали домашний рогатый скот с диким туром. Путем спаривания осла с кобылой впервые был получен мул…

Важным практическим открытием народов древней Месопотамии было искусственное опыление финиковой пальмы, что привело к широкому применению гибридизации ее разновидностей и получению большого сортового разнообразия этого дерева.

Биологические знания и воззрения древнего Египта очень близки к упомянутым представлениям ассиро-вавилонян. В так называемом папирусе Эберса, датируемом XVI столетием до н. э., содержится уже довольно дифференцированная анатомическая терминология, связанная с описанием заболеваний различных органов. Египетский автор говорит, что сердце является важнейшим органом тела, а биение пульса показывает, что «голос сердца может быть услышан во всех членах». В папирусе Эберса перечислено большое число лекарственных растений, простой перечень которых показывает, как много культурных растений было освоено в древнем Египте.

Больших успехов достигло земледелие: египтяне культивировали в то время несколько видов хлебных злаков, множество различных овощей, фруктовых деревьев, лен и маслину.

В Египте разводили крупный рогатый скот, лошадей, ослов, овец, коз, свиней. Были одомашнены одногорбый верблюд, несколько видов антилоп, кошка, гуси, утки, лебеди, голуби. Из Индии были завезены куры. Подобно китайцам, египтяне практиковали инкубацию куриных яиц в особого рода печах.

Биологические представления в древней Индии и Китае.

Древние обитатели Индии уже в середине III тысячелетия до н. э. выращивали много культурных растений и разводили рогатый скот, собак и голубей. В Индии впервые были одомашнены куры, и уже в глубокой древности был приручен слон.

Анатомия, физиология и эмбриология вызывали к себе интерес в Индии только в связи с медициной, которая в течение очень долгого времени носила магико-религиозный характер. Однако уже с VIII в. до н. э. начинает проявляться тенденция к обособлению медицины от религии и магии. Она получила широкое выражение в одной из редакций главного медицинского сочинения индийцев «Аюр-веды» (VI в. до н. э.).

Древние индийцы считали, что в природе существует пять стихий, или элементов: огонь, земля, вода, воздух и эфир. Сочетаясь с ними, три вещества организма — слизь, желчь, воздух — образуют хилус, кровь, мясо, жир, кости и мозг.

Развитие зародыша, по древне-индийским представлениям, начинается с соединения мужского воспроизводительного вещества (понятие, соответствующее понятию семени), которое берет начало от всех членов тела, с женским воспроизводительным веществом, которое, по-видимому, идентифицировалось с менструальной кровью. Возникновение зародыша связывали с особой сущностью, которую, впрочем, не относили к сверхъестественным явлениям. Позднее некоторые комментаторы приравнивали ее к «душе», что, вероятно, является необоснованной модернизацией древне-индийских представлений. Относительно определения пола плода наряду с совершенно фантастическими взглядами допускали значение относительного количества «семени» и «крови» при зачатии. Избыток первого приводит к рождению мальчика, избыток последней — к рождению девочки; при равном их количестве рождается разнополая двойня. О порядке возникновения органов и частей тела плода разные авторы, по свидетельству хирургического трактата Сушрута-Самхита, высказывали различные суждения. Одни полагали, что прежде всего образуется голова, поскольку с нею связаны чувства; другие первым органом считали сердце — «седалище» сознания и мышления; третьи за исходную часть принимали пупок; высказывались также мнения, что первыми формируются руки и ноги, как органы движения, или же туловище. Было широко распространено представление, что впечатления и иные воздействия (в частности, пища) во время беременности отражаются на физических и духовных признаках рождающегося ребенка. В индийских медицинских сочинениях VI–I вв. до н. э. проводилась мысль о наличии у живых существ неизменных наследственных качеств, которыми объясняется сходство детей с родителями. Великие памятники индийского народного эпоса «Махабхарата» и «Рамаяна», восходящие к VI–V вв. до н. э., донесли до нас яркие образцы точных описаний явлений природы. Они содержат многие сведения по экологии животных и растений, тонкие описания их образа жизни.

Уже в I тысячелетии до н. э. в индийской философии возникли материалистические течения, согласно которым единственным источником познания мира является восприятие органами чувств предметов внешнего мира, помимо которых в природе ничего не существует. Из комбинаций четырех материальных элементов (земли, воды, воздуха и огня) образуются все тела природы, в том числе и живые организмы — растения и животные. После смерти они распадаются на те же элементы.

Одним из крупнейших очагов возникновения многих важных видов культурных растений и домашних животных был древний Китай. В течение почти всего II тысячелетия-до н. э. в Китае существовало очень интенсивное земледельческое и скотоводческое хозяйство. Разведение шелковичного червя началось здесь, видимо, еще раньше.

Биологические представления в Китае, как и в других странах Древнего Востока, развивались в тесной связи с медициной под воздействием натурфилософских учений. В древнейших китайских натурфилософских сочинениях, созданных в IX–VII вв. до н. э., развивались представления о том, что все вещи состоят из полярных по своей природе материальных частиц. При их взаимодействии возникают пять основных стихий, или элементов — вода, дерево, огонь, земля и металл, — которые дают начало всему многообразию мира, включая растения, животных и человека.

Анатомия в Китае вследствие действовавшего на протяжении тысячелетий строгого запрета касаться ножом, как живого, так и мертвого тела была до крайности примитивной: расположение и форму внутренних органов знали лишь в самых общих чертах.

Стихийно-материалистические воззрения древнего Китая были обобщены в учении китайского философа-материалиста I в. н. э. Ван Чуна. Ван Чун учил, что природа материальна и развивается в силу слепой естественной необходимости, извечно присущей материальному миру. Учение о естественной необходимости привело Ван Чуна к решительному отрицанию телеологического понимания явлений природы, характерного для религиозного мышления.

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.)[1] 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»[2]. И далее. «Расходящееся сходится, из различия образуется прекраснейшая гармония и все возникает через борьбу»[3]. 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»[4].

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[5].