Систематика растений и животных

Систематика растений и животных в XIX в. продолжает интенсивно развиваться, расширяются сведения о видовом разнообразии растений и животных отдаленных стран, предпринимаются попытки приближения к естественной классификации. Крупным зоологом первой трети XIX в. был Ж. Кювье [показать].

На основании комплекса скоррелированных взаимозависимых признаков и особенностей строения тела Кювье выделил четыре основных " плана композиции", естественные группы высшего порядка или типы животных (позвоночные, мягкотелые, членистые, лучистые или зоофиты), которые объединяют классы сходного строения. Кювье и его сторонники рассматривали типы как генетически не связанные, oбособленные системы, которые являются выражением творческого плана. Как сторонник метафизического естествознания Кювье был антиэволюционистом, однако его зоологические, сравнительно-анатомические, палеонтологические работы имели значение для эволюционных построений.

Для целей систематики в этот период все чаще и чаще используются данные сравнительной анатомии, сравнительной эмбриологии, а также физиологии, гистологии, что имело большое значение для понимания функций органов и их развития, для выработки естественной системы.

Швейцарский ботаник О.П. Декандоль (1778-1841) сравнительно-анатомический метод и принцип корреляции применил в систематике растений, что имело значение для установления общности строения и выделения основных естественных групп растений.

В начале XIX в. (П. Латрейль, 1804) были определены основные систематические единицы (таксоны) и их соподчиненность: тип, класс, отряд, семейство, род, вид, вариация.

Идея однорядной восходящей " лестницы существ" в XIX в. все больше и больше подвергалась критике, так как она не согласовывалась с накопившимся значительным фактическим материалом. Естествоиспытатели усиленно обосновывали представление о восходящем филогенетическом (родословном) древе, идея о котором высказывалась еще в ХVIII в. петербургским академиком П.С. Палласом. Эта идея нашла воплощение в филогенетическом древе животных, разработанном Ламарком. Немецкий естествоиспытатель Г.Р. Тревиранус (1776-1837) в 1831 г. отмечал, что живые существа ведут свое происхождение от общего корня и их дальнейшее развитие шло в виде разветвляющегося дерева.

Таким образом, систематика давала достаточный материал для обоснования мысли об общности происхождения живых существ на основании сходства их строения, а разнообразие видов в пределах более крупных таксонов все чаще и чаще пытались толковать как результат их изменчивости.

По мере накопления зоологического и ботанического материала в первой половине XIX в. усиливается изучение закономерностей географического распространения, зависимости растений и животных определенных регионов от условий существования, закладываются элементы исторического понимания этих закономерностей, создаются предпосылки для формирования биогеографии и экологии (А. Гумбольдт, А. Уоллес, К.Ф. Рулье, Н.А.Северцов и др.), которые также давали материал для подготовки эволюционной концепции.

Единство плана строения

Широкие сравнительно-анатомические исследования первой половины XIX в. также давали большой материал для эволюционных построений.

Ж. Кювье - один из основателей сравнительной анатомии - учением о корреляциях показал, что части тела животных взаимосвязаны, а сам организм представлят целостную систему со взаимной " монофункциональной приспособленностью частей. Но трактовал он эту скоррелированность с позиций креационизма. Сравнительно анатомические и другие данные Кювье использовал для обоснования четырех независимых планов творения животных. В то же время этот фактический материал имел важное значение и для утверждения идеи о единстве плана строения и многообразия в пределах этого единства.

В. Гете (1749-1832) - известный немецкий поэт и натуралист - развил представление о метаморфозе растений, согласно которому, все их разнообразие - вариация одного первичного растения, а все органы растения возникли как видоизменения листа. Он также считал, что череп позвоночных построен из шести видоизмененных позвонков. Таким образом, положение Гете о единстве " плана строения" связывается с идеей изменяемости, превращения форм, чем объясняется многообразие растений и животных.

Наиболее активным защитником этих положений был французский ученый, один из основателей сравнительной анатомии Э. Жоффруа Сент-Илер [показать], который пытался создать " синтетическую морфологию" и обосновать единство плана строения всех животных.

Показав общность плана строения сходных органов (например, конечностей позвоночных), Жоффруа Сент-Илер подчеркнул, что органы, выполняющие разные функции, часто имеют сходное строение. Такие органы он считал аналогами (позже их назвали гомологами). Следовательно, в пределах выделенного Кювье типа позвоночных Жоффруа Сент-Илер подтвердил морфологическую общность, показал, что функция может варьировать, но основные черты строения сохраняются.

Эту мысль он распространил и на беспозвоночных, обосновывая единство плана строения животных всех типов. Он считал, что беспозвоночные - те же позвоночные, только у них, например, наружный скелет и они перевернуты спиной вниз и поэтому нервная цепочка насекомых расположена на брюшной стороне. В обосновании анатомической общности позвоночных и беспозвоночных Жоффруа Сент-Илеру пришлось прибегнуть к схематизации, абстрагированию, произвольному для гого времени толкованию единого плана.

Между Жоффруа Сент-Илером и стоявшим на противоположных позициях Кювье в 1830 г. произошла известная в истории науки дискуссия о том, сколько существует планов строения (типов животных) - один или четыре. По существу же дискуссировался вопрос об общности происхождения и развитии животных или об их сотворении и постоянстве. В этой дискуссии победила точка зрения Кювье, однако дальнейшие исследования показали ошибочность его принципиальных установок и подчеркнули смелость и прозорливость положений Жоффруа Сент-Илера.

Исходя из представления о единстве плана строения, Жоффруа Сент-Илер объяснил разнообразие форм животных изменчивостью органов и видов под влиянием условий внешней среды и в результате отклонений в зародышевом развитии, а прочность изменений - зависимостью от времени воздействия среды. Уродства он рассматривал тоже как видоизменения единого плана и считал, например, что птицы возникли в результате тератологических изменений пресмыкающихся. Жоффруа Сент-Илер поддерживал положения Ламарка о том, что ныне существующие животные возникли постепенно, они развивались исторически от ранее существовавших форм.

Р. Оуэн (1804-1892) - английский сравнительный анатом - выдвинул близкую к взглядам Жоффруа Сент-Илера идею неизменного архетипа - первоначального типа, от которого произошли все другие формы животных. Он разработал учение o гомологичных и аналогичных органах, которое впоследствии сыграло важную роль в обосновании эволюционных представлений, хотя сам был далек от них.

Разработке положений о единстве плана строения растений посвящены исследования А. Декандоля (1806-1893) - " план симметрии" цветка, В. Гофмейстера (1824-1877), показавшего общность полового процесса у споровых и цветковых растений.

Таким образом, возросшие знания по морфологии и анатомии давали убедительный материал для доказательства целостности организма как системы, коррелятивной связи между органами, для обоснования единства форм одного типа и развития, что имело значение для эволюционных построений.