林奈:编排大自然的秩序

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不安分的“小植物學家”

  那或许是全瑞典风景最美的地方,成年以后的林奈一直对它念念不忘。

  斯滕布罗赫特地处这个北欧国家的东南部,位于默克尔恩大湖之畔,南有美丽的山毛榉树林,北依塔克萨斯山脉,东北有松林,西南是迷人的草原和绿叶浓密的大树。夏天,人们坐在那里,可以听到布谷鸟和其他鸟类的鸣声、各种昆虫的啾唧声,还可以看到五彩缤纷的花朵,深深地陶醉其中。

  林奈就在这绿色婆娑、充满诗情画意的环境里长大。

  他的祖辈都是农民。做牧师的父亲对自然特别钟爱,是个业余的植物学爱好者,他把自家花园装扮成了所属行政区内最漂亮的花园。他甚至还给自己新造了一个姓Linnaeus(林奈),以此纪念长在家族老宅旁的一株令家人时常怀想的椴树——椴树在当地方言里读作linn,加以拉丁化后便成了Linnaeus。

  林奈深受父亲的影响,从小就喜欢植物,尤其是花。当他躁动不安时,递给他一朵花,他马上就会平静下来。他5岁那年,父亲在庭院里辟出一小块地方,让他自个打理,于是他就有了自己的小花园。“这花园与母乳一起激发我对植物不可抑制的热爱。”他后来这样回忆。每每看到不认识的植物,他就跑去询问父亲,渐渐地,认识的植物种类和学到的相关知识越来越多。8岁时,乡邻送了他一个“小植物学家”的绰号。

  然而,迷恋花花草草的林奈念起神学、数学、伦理学等功课来却不怎么上心,并常常感到腻烦。有时他还逃课,流连于他的植物王国,各科成绩很差。有老师判定,这个好玩、偏科的孩子不是一块做学问的料。一心想让他子承父业担当神职的父亲一度十分恼怒,差点要把他送到鞋匠那里去学手艺。

  好在有人慧眼识珠。J.罗斯曼,当地的一位医生和教师、林奈所在学校校长的好友,听闻林奈对植物很感兴趣且懂得很多这方面的知识,便规劝林奈的父亲放手让小子跟着他试学医术。罗斯曼强调,林奈对植物学的兴趣有利于他尽快进入医学领域,因为,当时的医学包含大量的植物学内容,许多药物都从草本植物中提炼,精通植物学是大有用武之地的。

  林奈的父亲答应了。“小植物学家”的人生事业就此起步。

  林奈小传

  卡罗鲁斯·林奈(Carolus Linnaeus,1707—1778),瑞典植物学家、自然学者,现代生物学分类命名的奠基人。1707年5月23日出生于瑞典东南部地区的一个贫困乡村,中学时成绩平平。从1727年起,林奈先后进人隆德大学和乌普萨拉大学,学习了医学、植物学以及采制生物标本的知识和方法。1735年,林奈在荷兰哈德尔维克大学获得了医学博士学位。

  在游历了一些国家和地区之后,林奈系统地整理了自己多年的考察资料,发表了《拉普兰植物志》《植物种志》《自然系统》等许多著作,把前人的全部动植物知识系统化,创造出统一的生物命名系统,成为18世纪杰出的科学家之一。

  尚是學生的“植物學講師”

  1727年,20岁出头的林奈进入隆德大学学医,寄宿在一位名叫凯里安·斯托保斯的老师家里。起初,斯托保斯并不喜欢这个我行我素、有点儿牛气的小伙子。

  有一天晚上,斯托保斯惊讶地发现,林奈竟然潜入他的图书室里偷读植物学书籍。面对主人的斥责和质疑,林奈解释说他只是想多学点东西,绝无别的念头。在答问过程中林奈所展现出的在植物学方面的钻研劲头和渊博知识,深深地打动了斯托保斯。他同意从今往后林奈可以在他的图书室里随意取阅,还带着林奈参观了自己的植物标本室,对其鼓励有加、寄予厚望。

  第二年,林奈转到条件和学术声誉更好的乌普萨拉大学念医学。这所大学拥有一个著名的植物园,既供研究、教学之需,又兼欣赏和种植草药之用,林奈十分喜欢。可就在入学之后的一段时间里,乌普萨拉大学和林奈本人几乎同时陷入了财务困境,捉襟见肘,日子难熬,偏偏他又不幸患上了好几种病。

  百无聊赖之时,林奈重蹈逃课覆辙,常到植物园里转悠,琢磨花的构造。正是在那儿,他意外地遇到了一位“贵人”——痴迷于植物学的神学家、乌普萨拉大教堂的教长奥拉夫·摄尔修斯(赋予温度计刻度的“摄氏温标”,即是以其侄子安德斯·摄尔修斯的名字命名的)。林奈的好学精神和丰富学识给摄尔修斯留下了深刻的印象。他盛情邀请林奈与他同住,一同研究植物学问题,并向植物园主管举荐尚是大学生的林奈担任了植物学讲师,给其他学生辅导植物学。

  在乌普萨拉大学里,林奈还结识了学医但对植物学也怀有浓厚兴趣的彼得鲁斯·阿特迪。此时,伴随着航海大发现,人们地理视野的拓宽,大量动植物新品种被带回欧洲。特别是,植物新种的数量递增可观。然而,现实情况是:任何一种植物都没有约定俗成的科学名称,也没有一种恰当的分类方式和一个统一的命名法则,以致在命名上出现了同物异名、异物同名、名实不符等混乱现象。

  林奈和阿特迪意识到,将所有的生物进行分类,即把所有有生命的事物以一种系统、简约、有序的方式进行整理和分类,很有必要。他们决定合作开展研究。依照分工,在方向上林奈聚焦于植物学和鸟类,阿特迪主攻鱼类。几年后阿特迪不幸溺水身亡,林奈将其有关鱼类的研究著作校订出版,同时继续推进自己的研究工作。

  “雌”“雄”符号的来历

  1732年,25岁的林奈获得资助,到瑞典北方位于北极圈内的拉普兰进行了为期4个多月的科学考察,获得大量的植物标本和观察资料,发现了100多个新的植物品种。后来,他将此次科考结果汇编成《拉普兰植物志》一书。

  作为研究植物繁殖结构的一个有趣的副产品,林奈在书中用炼金术中代表美神维纳斯和铜的符号♀,以及代表战神玛尔斯和铁的符号♂,来分别表示“雌”和“雄”。这一创意至今还为生物学教科书所沿用。

  生物分類學的奠基人

  分类难题自古以来就困扰着人们,为万物设计一套全面的分类体系殊为不易。这就难怪,早前撰写草木志和动物志的作者们,只得按字母或根据动植物对人类的用途来排列了。16世纪末,意大利医生安德列亚·切萨皮诺提出,可以根据植物总的外形结构—根、茎、果实—进行分类。1682年,英国植物学家约翰·雷首创“物种”概念,为找出大自然的“体系”创造了分类单元。在那个年代里,植物学家已经意识到植物的有性繁殖,确信植物也有雌雄。法国植物学家塞巴斯蒂安·维朗特还于1717年举办公开讲座,证明植物也有“性”。

  在前人认识的基础上,林奈对植物的性别系统做了深入研究,并发展了以性器官为主进行分类的思想。他认为,如果自我繁殖的物种是基本物种,那么以每种植物的生殖器官或性器官为分类标志,就是很自然的了。“知识的第一步,就是要了解事物本身。这意味着对客观事物要具有确切的理解;通过有条理的分类和确切的命名,我们可以区分开认识客观物体……分类和命名是科学的基础。”

  1735年,林奈出版了给他带来巨大声誉的《自然系统》一书,建立了一套条理分明的生物分类法(此书不断地修改和补充完善,在林奈生前一共出了12版)。他把自然界分为三界,即动物界、植物界和矿物界,列出了包含植物、动物和矿物的分类明细表。这一开创性贡献奠定了其学术地位,使之成为生物分类学的奠基人。

  首先,林奈把生物分成由界、纲、目、属和种组成的等级体系(后人再添门和科两个分类单元)。例如,对植物界,他依据雄蕊和雌蕊的类型、大小、数量以及相互排列的特征,将植物分为24纲、116目、1000多个属和10000多个种。具体地说,他以花进行分类,用植物雄蕊的数目区别纲,用雌蕊的数目区别目,又以花果性质区别属,以叶的特征区别种。对动物界,他将动物分为六大纲,即哺乳纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲和蠕虫纲。

  其次,他确立并完善了双名制命名法,即以属名加种名来命名一个物种。这个既实用又方便的命名系统采用了当时国际上通行的科学语言——拉丁文。名字中的第一个拉丁词给出了属或者一般特征,这种共同点通常表现为一种结构、体型或某种特定的繁殖方式;第二个拉丁词则给出了种的名称,强调的是属中不同成员的独特方面。例如,林奈把马和斑马分在同一属,即马属(Equus)中,斑马叫作马属斑马(Equus zebra),而马则为马属家马(Equus caballus)。这一分类学语言的革命堪与18世纪末法国化学家拉瓦锡的化学命名法相媲美,并一直延续了下来。

  林奈俨然成了他那个国家的一位传奇人物、他那个时代最伟大的植物学家,生前在国内外学界享有崇高的威望。1762年他被册封为贵族并被任命为瑞典贵族院议员。1778年1月10日林奈逝世,安葬时,这个平民之子得到了只有皇族成员才能获得的全部荣誉。

  分类的意义

  分类学即是将具有共同特征的一类生物归类。林奈所概括的生物命名法和分类系统,使自然界中已发现的千百万种植物和动物,排列成有规律可循的完整系统,从而使分类学确立为科学。这也是后来发展了的分类法和命名法的基础。这样的系统对于人们理解生物的功能有多么复杂,以及了解如何利用和保护有关物种是非常必要的。

  现代分类法建立在更加复杂的种、属和目的关系基础上。现在,对物种的命名都严格地按照《植物命名法国际法则》和《动物命名法国际法则》的规定进行,规定适用于分类过程中对各个层次或等级的命名。从最特别的到最普通的,一般都划分为:种、属、科、目、纲、门、界。

  20世纪80年代以来,分类又以对物种的某些特性进行比较的方法为基础,以区分它们是来自共同的祖先,还是新近才演化出来的。尤其要考虑动植物的种族史(即物种的构造)和胚胎进化方面的知识。而通过比较它们的基因来进行分类,也导致了分类学上的又一次重大进步。

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