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十八世纪科学、技术和哲学史
1.20.2 二、 形态学
二、 形态学
布丰

布丰伯爵乔治·路易·勒克莱克(1707—88)出生在第戎附近。1735 年,他发表了黑尔斯的《植物静力学》的法译本。1739 年,他就任皇家植物园园长。虽然他实际上并不是专业博物学家,但他对皇家植物园抱极大的兴趣,使之成为法国的植物学研究中心。在他当园长期间,这植物园大大扩充,增添了许多外国植物。由于这个功绩,不过更大得多程度上还由于他擅长明白通畅地描述和阐释,他极大地促进了生物学研究的普及;他在生物学史上的地位也许主要就是建立在这上面的。

布丰作为博物学家而驰名,乃得力于他的名著《自然史》,其前三卷出版于1749 年。这部著作的宗旨纯粹是“记叙一切自然界知识”。这个任务不是一个人所能胜任的。因此,他聘请了许多合作者。但是,即便如此,这部著作还是美中不足,错误所在多有,并且他也未完成全部工作;最后八卷(论述爬行动物和鱼)在1788 和1804 年间问世。布丰在世时出版的三十六卷中,第一卷论述一般问题;下面十四卷主要论述哺乳动物,继之是七卷增补卷(包括著名的Époques de la Nature,1779 年);以下九卷论述鸟;随后五卷讨论矿物。

布丰对自然界的一般看法是概括的和圆通的。他承认,自然现象有一定程度的秩序和规则性;但是,他很不赞成坚持不懈地努力,试图去发现一个硬性的分类体系,把自然现象都一一对号入座。他认为,一切分类都是人类想象的发明,而不应当过于认真看待它们。如从这种态度可以料想到的那样,布丰最终拒斥了物种固定性的观点。他认为,一个物种只不过是相似的和相互能育的个体的演替,而并无权要求不可变性。他倾向于认为,他所知道的两百个四足动物种可能是仅约四十种原始类型的后代;换言之,他已准备承认新物种的可能起源。后来,他甚至还不太认真地认为,一切脊椎动物都是同一祖先的后代。

布丰对比较植物和动物时硬性划界也很反感。他拒斥绝对划分动物和植物的观念。他倾向于认为,它们都由“有机分子组成”,而这些分子通过组合成各种团块而产生新的个体。事实上,他在一定程度上倾向于自然发生说。

在这一切问题上,布丰显然同林奈及其后继者的观点相对立。很可能的是,这种对立或许在一定程度上促成了十八世纪生物学从极其狭隘地专门研究系统分类法转向注意其他生物学问题,尤其是形态学研究。

十八世纪生物学对微小生物的形态学研究特别感兴趣。这个世纪实际上已被称为昆虫研究时代。现在我们可以转到考察这个领域的一些主要研究者。

列奥弥尔

勒内·安托万·费尔肖·德·列奥弥尔(1683—1757)出生于拉罗歇尔,1703 年到巴黎大学攻读数学和物理学,1708 年当选为巴黎科学院院士。他的活动很多,并涉及各个不同方面。他研究和促进了法国的工艺和制造业,他的卓著名声维系于一种温标。本书前面各章已多次提到他的工作。但是,他的最大科学贡献在于他那六卷本《昆虫史研究笔记》(Mémoires pour servir àl’Histoire des Insectes)(巴黎,1734—1742 年)。

列奥弥尔在很不寻常的广义上使用“昆虫”这个术语,包括四足动物、鸟和鱼以外的一切动物。他极其细心而又极富独创性地研究这些低等动物以及它们用以保护自己脆弱身躯的那些令人赞叹的手段。因此,他的许多描述性记叙,比如对毛翅目蠕虫、中国条纹蛾的蠋和蜉蝣的说明,至今仍为一些这方面的新著录引,只是略作修改,例如L.C.米阿尔的《水生昆虫》(Aquatic Insects)(1895 年)。

列奥弥尔的科学独创性表现在他采用“诘难大自然”的实验方法(图185)。他并不满足于仅仅照样观察昆虫,而是试图更有成果地观察它们的习性,其方法是安排能表明它们行为的一定条件。例如,为了确定毛翅目蠕虫如何生出它的鞘即壳,他把一只毛翅目蠕虫剥掉壳,放在一个玻璃盘中,内有一些浸泡过水的叶子碎片。然后,他观察,它如何在不到一小时的时间内,利用这些叶子碎片长出一个新的壳。

图184—列奥弥尔
图185—列奥弥尔对昆虫的描绘

博内

图186—博内

夏尔·博内(1720—93)出生在日内瓦。父母亲是法国人,为躲避迫害胡格诺派教徒而逃离法国。他是职业律师,因受列奥弥尔著作的激发而从事自然史研究,作为一种业余爱好。

博内注意蚜虫(树虱),他用类似列奥弥尔的实验方法进行研究,而事实上这个研究课题也是列奥弥尔提示的。他于1740 年通过隔离新生的蚜虫而证明,一个雌蚜虫能无需受精就产生后代。以此方式(即胎生和孤雌生殖)产生的蚜虫通常在几代里一直是无翅的。然而,后来就产生了有翅的胎生雌蚜虫;最后,雄蚜虫和卵生的雌蚜虫也出现了。这种卵生的雌蚜虫的出生通常在不利条件下发生,它们的卵在能够发育之前必须先受精;卵在春天孵化。

在完成了对分裂生长过程的研究之后,博内研究了水螅和类似动物失去的部分又再生的方式。这是1741 年的事;1742 年,他研究了蝴蝶和毛虫的呼吸,发现这种功能是由一些微孔完成的(后来称为“气门”)。

图187—利奥内的毛虫图解(1)

图188—利奥内的毛虫图解(2)

博内的发现在当时哄传一时,这也是理所当然的。如果他继续生物学实验工作,那他可能赢得科学史上的重要地位。可惜,他因视力衰退而不得不中止这种工作,转向不切实际的思辨(本章下面还要谈到它们)。

利奥内

像博内一样,皮埃尔·利奥内(1707—89)也是逃离法国的胡格诺派教徒。他从事自然史研究,乃作为业余爱好。他在荷兰政府一个部门任机要译员。他在精微解剖学方面的探索性研究记叙在他的《论使柳树变红的蛹的解剖》(Traité Anatomique de la Chenille qui rouge le bois de Saule)(1760 年)。他对毛虫头部的解剖被誉为技艺超群卓绝的手术;他画的图解同他的解剖一样出色(图187)。

德热尔

夏尔·德热尔(1720—78)出生在瑞典,但他有荷兰血统。他在乌普萨拉和乌德勒支攻读生物学,深受林奈影响。1752 年,他发表了继承列奥弥尔同名著作的《昆虫史研究笔记》。林奈的影响体现在他的比较简明的命名法上。他的描述明白而又准确。

罗森霍夫

奥古斯特·约翰·勒泽尔·冯·罗森霍夫(1705—59)是尼恩贝格的一个微画家。在一次访问汉堡时,他考察了乌里安夫人的昆虫画。虽然他未受过生物学训练,但他决定研究昆虫的习性和结构。他把观察结果发表在名为Insecten-Belustigungen(《趣味昆虫》)的一种普及性每月评论上,后来这份期刊改为卷的形式印行(1746—1761)。冯·罗森霍夫对昆虫和其他动物的形态和生活史作过大量细致的说明,配有他自己雕刻的丰富的详细图版。他在最后的年月里,以重病之身再也不能从事这个领域的研究,但仍坚持观察朋友赠与的收藏品中的水生生物。正是这个时候,他第一次有机会研究水螅即淡水珊瑚虫,它们在当时是个备受瞩目的研究课题,因为它们显得兼具植物和动物的性状。

列文霍克最早于1703 年研究水螅的本性和幼水螅发生的通常方式。这些研究的结果发表于《哲学学报》(No.283),后来贝克和特伦布利继续作了深入研究。

贝克

亨利·贝克是个书商。他对水螅做实验研究,是为了“在人类面前展现造物主惊人力量的一个新证例”;他在1743 年发表了《珊瑚虫自然史》(A Natural History of the Polype),说明了水螅的各个不同的种、发现它们的地点、它们的惊人生殖力和生长力、它们攫食的方式以及各个部分朝向成为完善珊瑚虫的每日进展。贝克用他的显微镜观察四种水螅。其中两种是特伦布利从海牙寄给他的;另两种是在英国采集的,呈草绿色。他详细说明了水螅的自然营养再生,描述了它们生产幼水螅的方式。“它们中没有交配的现象,也没有性的差别。……幼水螅从亲代侧边产生,呈很小的瘤或突出物的形状……它们变长……长成完善的珊瑚虫,同亲代分离”。(上引著作,p.49)

图189—贝克对珊瑚虫的描绘。悬在上面的是幼珊瑚虫

特伦布利

亚伯拉罕·特伦布利(1700—84)在1744 年发表了他的《淡水珊瑚虫属史研究笔记》(Mémoires pour servir à lHistoire dun genre de Polypes deau douce)。不过,他对水螅的研究要比这早得多就开始了。同特伦布利保持通信联系、收到过他寄赠的水螅的贝克,早在1739 年就已告诉我们:“这位富有独创性的先生在寻找水中微小生物时发现了珊瑚虫;由于观察到它有些方面像植物,在另一些方面像动物,因此,他把它切成几块,以判定它究竟是动物还是植物……结果发现,每一块都变成一个完善的珊瑚虫体……他根据这现象本来会得出结论:它是植物……可是,他发现,它形状变化不定,位置游移不驻……捕捉和吞食昆虫和蠕虫敏捷……这些使他毫不怀疑,它是动物。由于这些发现,他自那时以来又做了各种各样实验。”(A National History of Polypes,p.4.)

特伦布利的实验确凿地表明,一个水螅可以切成一块一块,而每一块都能长成一个新的完全的个体。他还观察了通过出芽的自然再生和产卵。他相信,卵生产新的个体,但是,支持这种信念的证据尚不足以使他确信:他接受的这个观念不止是个尝试性假说。