Специфика биологии как науки

Эпилепсия - расстройство функции  головного мозга (до сих пор еще  недостаточно объясненное), при котором  нарушено нормальное регулирование  мозгом жизнедеятельности организма. Приступ эпилепсии длится недолго, но вызывает тягостное чувство страха у окружающих. Люди, не понимающие всей сложности функционирования нервной  системы, наивно полагают, что, если человек  двигается не по собственной волей, при этом сам наносит себе повреждения, он «одержим», его телом владеет  некая сверхъестественная сила.

Автор трактата «О священных болезнях», написанного примерно в 400 г. до н. э. и, возможно, принадлежащего перу самого Гиппократа, резко выступает против этой распространенной точки зрения. Гиппократ отвергал всякое вмешательство  потусторонних сил и считал, что  они не могут быть источником или  причиной какого-либо заболевания, в  том числе и эпилепсии. По его  мнению, эпилепсия, подобно другим болезням, вызывается естественными причинами  и, следовательно, должна подвергаться рациональному лечению. Вся современная  наука зиждется на этой точке зрения, и, если сейчас нам потребуется назвать  имя основоположника биологии, его  важнейший труд и время, когда  он работал, то лучше всего сослаться  на Гиппократа и его книгу  «О священных болезнях», написанную в 400 г. до н. э.

Афинская  школа.  Аристотель.  Первые шаги в систематизации биологических  знаний.

Биологические знания древних греков, как и естествознание в целом, приобрели признаки науки при  Аристотеле (384—322 гг. до н. э.). Аристотель, уроженец Северной Греции, был одно время воспитателем Александра Македонского. Расцвет его творческой деятельности относится к тому времени, когда  он преподавал в созданной им знаменитой школе в Афинах. Аристотель принадлежит  к числу самых разносторонних и глубоких древнегреческих философов. Его сочинения охватывают все  области знания того времени - от физики до литературы и от политики до биологии.

Основой биологических знаний той  эпохи можно считать «Историю животных», написанную Аристотелем  в 330-е годы до н.э

Не имея возможности проверить  все сведения, сообщаемые ему рыболовами и охотниками (столь же «точными», как и в наши дни), путешественниками  и моряками, старыми и новыми научными трудами, Аристотель иногда допускал ошибки, порой неожиданные и забавные. Так, он считал почему-то, что у женщин меньше зубов, чем у мужчин, что  мозг человека всегда холодный, а артерии  наполнены воздухом. Последнее заблуждение, впрочем, было тогда всеобщим, и даже была придумана специальная теория, остроумно объясняющая, почему из перерезанной артерии хлещет кровь, которой там  нет. Но сколь незначительны эти  огрехи по сравнению с огромным числом открытий! Он заметил развитие трутней  из неоплодотворенных яиц у пчел, открыл оригинальный жевательный аппарат  морских ежей, носящих с тех  пор название Аристотелева фонаря, установил биение сердца куриного зародыша на третий день развития, нашел во внутреннем ухе улитку, обнаружил рудиментарный  глаз у крота, описал случаи симбиоза...

Хочется привести такой пример. В  своем труде Аристотель заявляет, что самка гладкой акулы откладывает  яйца в собственное тело, где они  крепятся особой плацентой. Над этой античной выдумкой смеялись двадцать два столетия, пока в прошлом веке Иоганн Мюллер не установил абсолютной правоты «отца зоологии».

Стремление к точности заставляло Аристотеля проверять некоторые  сведения, в которых он не был  уверен. Так, в «Истории животных», следуя Геродоту, он сообщает, что у крокодила  нет языка, но в работе «О частях животных» ошибка исправляется. Не удивительно, что капитальный труд философа, в котором описано 500 известных  в то время видов, прожил долгую жизнь. Бюффон считал «Историю животных» «до  сих пор едва ли не лучшим из произведений, существующих по этому вопросу». Кювье  писал, что «невозможно понять, каким  образом один человек сумел собрать  и сравнить множество частных  фактов, предполагающих многочисленные общие правила». Читая высокие  похвалы биологических корифеев нового времени следует помнить  о том, что многие работы великого философа не дошли до нас. Как и  его учитель Платон, Аристотель любил  проповедовать устно, прогуливаясь в саду Ликея.

Поэтому часть его трудов - краткие  необработанные «конспекты» учеников школы перипатетиков, то есть прогуливающихся.

Ботанические труды Аристотеля до нас не дошли. И вряд ли существовали у него крупные работы в этой области. Но в том, что великий мыслитель проявлял определенный интерес к ботанике, сомнений быть не может. Имеются сведения о его несохранившейся работе «De plautis», где разбиралось строение растений.

Работы Аристотеля «История животных», «О частях животных»,

 «О возникновении животных»  чрезвычайно важны для аристотелевской  системы классификации. Античный  мыслитель четко формулирует  в «Политике» свой основной  методический принцип: «Если бы  мы захотели описать виды животных, мы должны были бы сначала  определить то, что необходимо  всякому животному; например, некоторые  из органов чувств и те органы, которые перерабатывают и доставляют  пищу, как-то: рот и внутренности, а кроме того, те органы, посредством  которых каждое из животных  движется».

В работах Аристотеля не приводится окончательной классификации в  том виде, к какому мы привыкли, но все же она представляется довольно четкой.

Он пользовался только двумя  таксонами: видом и родом. Причем вид он рассматривает как конкретное понятие, а род представляет как  некоторую общность от современных  подродов до семейств. Однако для рода намечено дальнейшее членение; Аристотель различает малые и большие  роды. Его определения, четкие и жесткие в других науках, приобретают в биологии достаточную гибкость. Аристотель неоднократно писал, что в растительном и животном царстве нет резких границ, а значит, всякое деление будет искусственно. Он прекрасно помнил конфуз, который случился с Платоном, попавшим в ловушку собственной догматической классификации.

Диоген, узнав, что Платон определяет человека как «животное двуногое и бесперое», принес ему общипанного  петуха со словами: «Вот человек Платона!»

Аристотель считал критерием принадлежности к одному виду возможность давать потомство, но с некоторыми ограничениями. «Спаривание, согласное с природой, бывает между животными однородными; однако оно происходит и у животных, близких по природе, но не одинаковых по виду, если по величине они схожи, а время беременности одинаково». По этой причине он категорически  отрицал реальность существования  конеоленя и сфинкса, в которых  верили многие античные ученые.

Все животное царство Аристотель вначале  разделил на животных с кровью и  без нее. Но так как он утверждал, что все кровеносные имеют  спинной хребет, то эта классификация  приближается к делению на позвоночных  и беспозвоночных. Внутри позвоночных  Аристотель различает живородящих, то есть наших млекопитающих, и яйцеродных, куда относит птиц, пресмыкающихся, амфибий и рыб.

Но вот он встречает странные существа, нарушающие стройность его  системы,— китов и дельфинов. Аристотель, привычный к скальпелю, анатомирует их дыхательные пути. И в результате относит их не к  рыбам (так считалось даже в XVI веке), а выделяет в особый раздел — китообразных. Так же решительно он справляется с проблемой летучей мыши. Птиц с зубами не бывает, значит, летучая мышь — млекопитающее с крыльями. Туда же относится и тюлень, вскармливающий детенышей молоком.

Античный философ разбивает  на четыре части царство бескровных животных, отличающихся способом размножения: мягкотелые, мягкоскорлупные, насекомые  и черепокожие. Первые две образованы живородящими созданиями, третья —  существами, проходящими стадию превращений, а последняя — это животные, способ размножения которых трудно установить, и возможно даже, что  они саморождаются. Как нетрудно понять из работ Аристотеля, мягкотелыми  он называл головоногих моллюсков; мягкоскорлупными числил ракообразных; к насекомым относил также  пауков и червей, а черепокожими считал улиток, морских ежей и других брюхоногих и двустворчатых моллюсков. Основанием этой иерархической лестницы являются, по Аристотелю, асцидии, голотурии, губки, высшие и низшие растения, соседствующие  уже с неорганической материей.

Описанная система для своего времени  была чрезвычайно стройной и передовой. К тому же к ней добавлялись  очень смелые, опережающие свой век  идеи. Так, например, знаменитый принцип  корреляции Кювье был открыт Аристотелем, и любимый пример французского натуралиста о несовместимости когтей с рогами также принадлежит мыслителю древности. Он не выделял человека из животного царства, а, сравнивая его тело с обезьяньим, просто ставил человека на высшую ступень.

Создавая свою структуру животного  царства, Аристотель в соответствии со своей философией хотел обнаружить в ней конечную цель, совершенную  идею.

Такой целью, по его мнению, является человек, венец творения. Он даже различал три вида души: питающую, которая  появляется у растений, чувствующую, свойственную животным, и мыслящую, данную лишь человеку.

Человеческий разум Аристотель объяснял не божеским даром, а тем, что  человек, встав на ноги, оторвался  далеко от земли. Четвероногие животные, существующие как бы в лежачем  положении, прижимаются к праху  и теряют способность мыслить. Спускаясь  по «Аристотелевой лестнице» вниз, мы видим, как четвероногие превращаются в многоногих, потом в безногих и, наконец, в растения, вросшие в землю.

Исследуя живую природу, Аристотель сделал первый шаг к биологической  систематике, раздела биологии, задачей  которого является описание и обозначение  всех существующих и вымерших организмов, а также их классификация по таксонам (группировкам) различного ранга. Основы этой науки будут заложены позже  в работах Дж.Рея и особенно К.Линнея.

Именно от Аристотеля началось оформление биологии как науки, и одновременно пошел разлад в науках о живой природе, со временем приведший ученых на путь системного анализа, через общую теорию систем, близкую кибернетике.

Александрийцы

После победного шествия Александра Македонского и завоевания им Персидской империи эллинская культура проникла в страны Средиземноморского бассейна. Египет подпал под власть Птолемеев, и греки перебрались во вновь  основанную столицу Александрию. Там  был создан музей, который с полным правом можно считать прообразом современного университета. Александрийские  ученые получили широкую известность  своими исследованиями по математике, астрономии, географии и физике. И хотя биология не принадлежала к  числу популярных в Александрии  наук, однако и в ней можно найти, по крайней мере, два славных имени: это Герофил (расцвет его деятельности относится к 300-м годам до н.э.) и его ученик Эразистрат (250-е годы до н.э.).

В эпоху христианства Герофила и  Эразистрата обвинили в том, что, изучая анатомию человека, они публично производили вскрытие трупов. Не исключено, что это вымысел. Герофил первым из ученых того времени обратил внимание на головной мозг как на орган мышления. Правда, до него на это же указывали  Алкмеон и Гиппократ, в то время  как Аристотель отводил головному мозгу лишь роль органа, предназначенного для охлаждения крови. Герофил установил различия между нервами чувствительными (воспринимающими ощущения) и двигательными (вызывающими мышечные сокращения), а также между артериями и венами, заметив, что первые пульсируют, а последние нет. Ему принадлежит описание печени и селезенки, сетчатки глаз и первого отдела тонкой кишки (который теперь получил название двенадцатиперстной кишки), а также половых органов женщин и предстательной железы мужчин.

В свою очередь Эразистрат обнаружил, что головной мозг разделен на более  крупные полушария и меньший  по размеру мозжечок. Он дал описание мозговых извилин и обратил внимание на то, что они ярче выражены у  человека, чем у животных. Это  наблюдение позволило ему связать  количество извилин мозга с умственными  способностями.

Остается только пожалеть, что после  столь многообещающего начала александрийская  школа в биологии сошла на нет. Фактически греческая наука начала хиреть примерно после 200 г. до н.э. Она  процветала на протяжении четырех столетий, но в продолжительных междоусобных войнах греки безрассудно растратили свою энергию и благосостояние.

Кроме того, на развитии биологии сказывался еще и тот немаловажный факт, что  жизнь - живая природа - в отличие  от неживого мира считалась священной, а потому неподходящей для рационалистического  изучения.

Анатомирование человеческого  тела многим представлялось абсолютно  недопустимым. Поэтому вскоре им и  вовсе прекратили заниматься - вначале  из- за морального осуждения, а затем  под страхом нарушения законов. В ряде случаев возражения носили религиозный характер. Так, египтяне считали, что от целостности тела зависит благополучие загробной  жизни покойника. У иудеев, а позднее  у христиан вскрытие считалось кощунством, ибо, как они утверждали, человеческое тело создано по образу и подобию  бога и потому священно.

Эпоха римского владычества

Господство римлян на Средиземноморье  надолго приостановило развитие биологии. Образованным людям того времени казалось достаточным собрать  воедино открытия прошлого, сохранить  их и популяризировать среди сограждан.

Так, Авл Корнелий Цельс (1 в. до н.э.—1 в. н.э.) свел наследие греков в своеобразный курс обзорных лекций. Раздел этого  курса по медицине пережил современников. Тем самым Цельс как врач прославился  гораздо больше, чем он того заслуживал.

Расширение территории Римской  империи в результате успешных завоеваний позволило ученым собирать коллекции  растений и наблюдать за животным миром в тех местах, которые  были недоступны древним грекам. Так, греческий медик Диоскорид (Т  в. н. э.), служивший в римской армии, превзошел Теофраста: ему принадлежит описание шестисот видов растений. Особое внимание Диоскорид обращал на целебные свойства растений, поэтому мы можем считать его основоположником фармакологии (учения о лекарствах).

Одним из известнейших римских естествоиспытателей  считается Гай Плиний старший (23—79 гг. н.э.). В своей знаменитой энциклопедии (насчитывающей 37 томов) он свел воедино  все труды античных ученых по естественной истории, которые ему удалось  отыскать. Следует отметить, однако, что Плиний не всегда критически относился  к используемым источникам. Хотя он собрал значительный фактический материал (заимствовав его в основном у  Аристотеля), в его сочинениях немало басен и суеверий. Более того, Плиний отступил от философии рационализма. Сталкиваясь с различными видами растений и животных, он интересовался, какую роль каждый из них играет в жизни человека. По его мнению, все в природе существует ради человека: либо дает ему пищу, либо является источником лекарств, либо стимулирует  физическое развитие или волю человека, либо, наконец, служит нравственным целям. Эти воззрения Плиния, совпадавшие  с учением древних христиан, а  кроме того, несомненный интерес, который люди проявляли к его  домыслам, частично объясняют, почему труды Плиния сохранились до наших  дней.