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十八世纪科学、技术和哲学史
1.19.1 一、植物分类法
一、植物分类法

十八世纪初期,植物学家几乎完全致力于植物分类体系的制定以及那些据信有助于解决植物系统分类问题的植物结构问题。十八世纪生物学的这个部门和类似部门中,最著名的人物是林纳(后来以卡尔·冯·林奈而闻名)。

林奈

卡尔·林奈(1707—78)出生于瑞典。在一度研究神学之后,他转向注意生物学和医学。他还出于生物学兴趣而周游列国,为后来撰写论著收集材料。1741年,他就任乌普萨拉大学植物学教授,在那里终志。

图173—林奈

林奈熟悉前人的著作,并大量加以利用。他把舍萨平努斯、荣格、莫里森、雷、里维努斯和土尔恩福尔等人的学说大量汲取到他的理论植物学和分类体系之中。然而,由于林奈以其特有的方式加以选择和安排,这一切知识在他那里产生了新的价值。

林奈基本上是个分类学家,他把植物学的一切其他方面和问题都从属于分类问题。例如,他对植物性征这个具有独特生物学意义的独立问题,没有特别的兴趣。林奈读了卡梅腊鲁斯(De Sexu Plantarum,1694)对他所发现的雄蕊和心皮在植物繁殖中的功能的说明以后,利用它作为系统分类的线索;但是,林奈认为,没有必要单独研究这个问题。因此,后来是克尔罗伊特(1733—1806)首先对传粉作用做了深入全面的研究。

林奈在他的《自然系统》(莱顿,1735年)中发表了他的分类体系(图174)。如上所述,这种植物分类乃建基于花的性状,尤其是雄蕊和心皮的数目和排列。第493页上的表显示出了这种分类的一般特性;图174图示了此分类表最后一列中列举的植物的24个纲。

图174—林奈的24种植物

在这个所谓的有性分类体系中,植物分为纲、目、属和种,纲主要由雄蕊数目决定,而目(即纲的下一层次)由皮心数目划分。林奈坦率地承认,这种分类是人为的;但他认为,在标本大量积累,使得有必要制定能直接付诸应用的分类的时候,这为植物的系统排列提供了工作基础。用戴登·杰克逊的话来说:“他最著名的著作是《性征体系》(Sexual System),……它以其简单性和适用性而具有无可争议的优点。它是在最需要这样一个计划的时候提出来的;这个时候,热诚的探索者二百年来已积聚了为数十分多的形形色色计划,它们像是放在花神庙中的一大堆杂乱无章的材料,而到那时为止还一直未提出过什么深思熟虑的或切实可行的整理这些材料的计划。而正当这一切材料大有淹没建造者之势的时候,这个性征体系产生了。按照这个体系,我们很容易考察和确定植物,从而形成了迷宫中的一条阿莉阿德尼线 [1] ”(Linnaeus,1923,p.364)。

林标的分类体系

林奈认识到,一个理想的分类方案应当按亲缘关系把物种分为自然群体。按照这种方案,在有些场合,为了作成一种比较合乎自然的排列,实际上要容许例外,“这时,各相异类型间亲缘关系的远近应是唯一的决定原则。”像雷一样,在林奈看来,分类的基本单位是种。林奈的种是一个植物群,它同其他类群判然不同。每个种都被看做为一对原始亲本的产物,而后代产生时并未发生形态或习性的改变。林奈在他的早期著作中执意坚持种不变的教条,这给他探索基于自然亲合性的分类体系造成很大妨碍。1751年,林奈认识到了这样的事实:各植物类群到处相互类似;然而,尽管如此,他还是比任何其他生物学家都更加坚信种的不变性。

在林奈的后来两部著作即《植物的纲》(Classes Plantarum)(1738年)和《植物学哲学》(Philosophia botanica)(1751年)中,植物分类问题也占有了他的注意力。《植物的纲》的内容被作者说成是“关于一种自然排列方法的片段”,但是没有举出理由证明所提出的分类是合理的。《植物学哲学》细致而又全面地阐明了这个植物分类自然体系,还对某些纲的名称下了定义。这本书广泛流传,影响深远。它多次重版,移译成英文、法文、德文和西班牙文等多种文字。J.J.卢棱对这本书推崇备至,说它“比那些最大的对开书都更充满智慧”。

《植物的纲》和《植物学哲学》两本书一起包含了林奈的贡献:提出一种植物分类自然体系,也即建基于种间亲缘关系而不仅仅基于植物某些器官间相似的分类。B.戴登·杰克逊(Linnaeus,p.364)综述了林奈的植物分类贡献的范围和价值,把他的原话录引在这里也许是有益的。“他毕生致力于发现这〔即一种自然分类体系〕,并建议其他人也参与这项工作。可是,已发现的类型是那么少,因此,他没有可能获致成功。林奈十分诚实坦率,没有宣称他的结论是完善的,因为他自己也感到它们有缺陷。所以,他满足于仅仅建立起自然系谱,而让别人去使之完善,让别人构造系统的整体。从那时以迄于今,植物学家一直在拟定一个自然体系,但未达至目标,甚或未找到一个大体方案。就此而言,人们公认,林奈的贡献具有非同寻常的价值,证明了他目光敏锐,不时表现出一个凡人所能具有的最强预言能力。人们还一致认为,他第一个(同人为体系相对立地)明确提出自然系谱,标明进展路径,弄清楚其主导。值得指出,林奈一下子把性征体系提到最大高度,还奠定了自然体系的基础,并力陈这种体系的无可争议的必要性,他自己曾这样说过:‘A(阿尔发)和Ω(欧米加) [2] 都是植物学所希望的对象’。”

同一个有效分类体系密切相关的,是一种有效的命名法,即用于此分类中各个类和亚类的一个合适的名称体系。林奈致力于构造一种合适植物命名法的尝试,结果写成了他的《植物的种》(Species Plantarum)(1753年)一书,他认为,这是他的最佳著作。他花费了七年时间才完成这部著作,希望以此“向世界显露他的才能”。它无疑使他那分寸得当的宏愿得遂,因为,它今天仍在植物学的系统著作中占据突出地位。它牢牢地确立了双名法的普遍应用,按照这种命名法,每种植物均用属名和种名的结合来命名,以取代流行的噜苏的拉丁名字。林奈并不是引入双名法的第一人。里维努斯(1652—1725)已经提出过一种类似的植物命名方法。然而,双名法作为生物命名法的基本部分之得到公认,应归功于林奈。林奈的《植物的种》中所阐释的双名法之被植物学家公认,为《国际植物命名规则》(The International Rules for Botanical Nomenclature)(耶拿,1906年)所证实,书中在“命名法的出发点;优先性原则的限制”(Ch.III,Sect.II,Art.19)的标题下有这样的说明:“适合于一切具有锥管束植物类群的植物命名法始于林奈《植物的种》一书的初版本(1753年)。人们现在赞同把这部著作中出现其名称的那些属同《植物的属》(Genera Plantarum)(第5版,1754年)中对它们的描述联系起来。”

刚才所引那段话中提到的林奈对植物的描述是很重要的。像合适的命名法一样,有效的描述也是分类的一个重要附属部分。因为,分类体系中所列举的每个类和亚类都必须加以描述,以使它易为人们辨识。当时通行的描述都相当冗长而又噜苏。林奈对植物学所作贡献之一,正是他改革和改良了描述植物的方法。他宣扬,植物描述应尽可能地经济,并身体力行。他的描述总是简洁而又中肯。实际上,他有时还力求简洁达到无以复加的地步,为此,他漠视语法学家的完全句要求,而满足于单纯的短语。

十八和十九世纪的许多植物学家都同林奈一样,也相信能够制定出一个植物自然分类体系。可以说,对这种分类的探索促成了许多研究工作。虽然这些工作本身就十分有意思,也很重要,但它们所以特别引人瞩目,还是因为它们大有前途给自然亲缘关系问题提供新启示。

林奈的广泛影响和他的工作所赢得的尊重,从世界各地纷纷建立以他命名的学会这一事实得到证明。在一部科学通史中,不可能花篇幅来详尽无遗地介绍他。不过,这里有必要谈到伦敦林奈学会,它创建于1788年。这个学会历史的完整记叙,见诸B.戴登·杰克逊的《林奈》。

林奈曾很自然地渴望,他的植物学书籍和收藏的植物标本不要在身后散佚。它们是“他的自豪和乐趣所系”,他希望它们完整并一直保持原样。他最初显然想把他的藏书室和植物标本室遗传给他的儿子。可是,经过再三考虑,他改变了主意。他把藏书室传给儿子,但留下遗嘱,把他宝贵的植物标本室卖掉,所得收入给他的几个女儿。他死后,子女们作了特殊的安排,以防止藏书室同植物标本室分离,以及植物标本室可能散佚。因此,小林奈一人既得到了书籍也得到了植物。但是,他于1783年死去,于是藏书室和植物标本室便又转归他的母亲,后者决定卖掉这些东西。她便同皇家学会会长约瑟夫·班克斯爵士接洽,后者以前曾出价要购买这些藏品。班克斯同青年医生詹姆斯·爱德华·史密斯联系,史密斯已在伦敦拥有一个宝贵的植物标本室。史密斯最后买下了“林奈的宝藏,当他整理时,发现它们比他原先的预料更为宝贵”。这些稀世收藏品的占有使它们的藏主试图实现他的一个夙愿,即在伦敦建立一个新的自然史学会,以取代他和其他人都感到不满的现有学会。因此,1788年,在他的两个朋友,尊敬的塞缪尔·古迪纳夫(后来的卡莱尔主教)和托马斯·马香的帮助下,史密斯创建了林奈学会,并于1802年得到皇家特许状。当史密斯于1828年去世时,林奈的收藏品为林奈学会所得,自此之后,学会便把保管这些珍宝作为第一要务。瑞典科学家可能对瑞典受损而英国得益感到遗憾。但是,这件事也不无报偿。像戴登·杰克逊所指出的,“虽然瑞典人可能想到林奈收藏品的命运就感到哀伤和耻辱,但是,还要承认,它们之转让于伦敦大大促进了自然史知识的传播,结果,瑞典人自己也参与扩展林奈所热爱的科学。正是这件事导致伦敦林奈学会于1788年3月18日建立,而从此这科学学会兴旺了起来,硕果累累”(Linnaeus,p.357)。(亦见A.T.Gage:A History of the Linnean Society of London,London,1938。)

德朱西厄

林奈的《植物的种》和《植物学哲学》发表后的那几年里,对植物学作出最显著贡献的是安托万·洛朗·德朱西厄(1748—1836)。他给我们表征了较小的植物类群,他称之为植物的单种集团或目。鉴于为了确定可藉以识别一个植物类群的那些特异性状,必须批判考察大量材料,这个任务是很了不起的。可是,德朱西厄为系统植物学未来所做的工作甚至还不止于此。他给我们重新引入和精细制定了一个自然分类体系,以取代林奈那虽然效用卓著但基本上人为的分类,人们对它的不满正在日益增长。还在十七世纪末,雷就已在他的《植物历史》(Historia Plantarum)(1686—1688)中,把自然分类定义为“既不把相异的种放在一起,也不把亲缘关系相近的种分离开来的分类”。他从这概念出发,提出了一种分类体系。约翰·林德利在十九世纪说,这体系无疑构成当时普遍采用的所谓德朱西厄方法的基础。安托万的伯父贝尔纳·德朱西厄(1699—1777)利用林奈《植物学哲学》中所保留的一种自然体系的片段,作为他在特里亚农皇家植物园排列植物的基础。这位老德朱西厄没有留下记叙他所采用的植物分类法的著述。然而,他的侄儿在其《植物的属》(Genera Plantarum)(1789年)中描述了这种分类法,并承认它得益于林奈的自然分类法。正是在这部著作中,安托万·德朱西厄首次提出了成为很久以后工作之基础的那种分类体系。这种分类是雷所提出的那种分类的修正型,补充了林奈片段提示的一些观念。

德朱西厄的分类体系

在德朱西厄的植物界分类中,沿用了林奈体系,即主要划分为无子叶植物、单子叶植物和双子叶植物,只有一个例外,就是林奈所用的术语“多子叶植物”代之以雷提出的旧术语“双子叶植物”。如此标定的三大类,当然就是植物的三个鲜明种类。但是,把无子叶植物同单子叶和双子叶植物相提并论,暴露了对植物中有无子叶存在这一点的意义抱错误的认识。子叶的重要性尚足以使其成为植物基本划分的基础,然而,直到十九世纪中叶,这种关于某些植物(今名隐花植物)的潜伏繁殖器官本性的错误概念才消除掉。那时,威廉·霍夫梅斯特尔方才能够使这种植物在分类体系中占据一个比较适当的地位。同样,当德朱西厄把雄蕊在植物中的位置作为区分单子叶植物的各个纲和双子叶植物的各种类别时,他也过高估计了雄蕊位置的表征作用。尽管存在这种种缺陷,德朱西厄的分类还是标志着系统植物学的一个真正进步。然而,为了公正对待雷,应当记住,德朱西厄的分类乃建立在雷的分类之上,正像后来德康多尔的分类源出德朱西厄的分类一样。

在他的《植物的属》出版之后,德朱西厄转向注意详细研究植物的自然目,并在1802和1820年间写出大量专著,论述植物的各个单种集团。他深信,只有通过这种详细研究,才能获致一种自然分类体系。在十九世纪,A.P.德康多尔和罗伯特·布朗也抱有这信念,他们两人都推进了德朱西厄开创的工作。