Ответ на вопрос
Биология Аристотеля
Биоло́гия Аристо́теля — первая в истории науки биологическая теория, основанная на систематических наблюдениях и сборе данных (преимущественно зоологических), изложенная в естественнонаучных трудах древнегреческого философа Аристотеля. Её биологическая концепция базировалась на философском понятии формы (эйдоса), которая хотя и развилась из теории идей Платона, но имела принципиальные отличия[1].
Общие сведения
Что важно знать
| Биология Аристотеля | |
|---|---|
| Автор теории | Аристотель |
| Последователи | Теофраст, перипатетики, Гален, исламские учёные (Аль-Джахиз), Карл Линней |
| Частью какой теории является | аристотелизм |
| Научная дисциплина | Биология, зоология, сравнительная анатомия, эмбриология |
| Основные труды (работы) |
|
| Связанные теории |
|
| Дата создания | IV век до н. э. (ок. 343–330 гг. до н. э.) |
Исторический контекст и предпосылки
Аристотель (384—322 годы до н. э.) на протяжении двадцати лет обучался в Академии Платона в Афинах. Как и его учитель, он стремился обнаружить в своей философии универсальные начала (всеобщее), однако подкреплял свои взгляды подробными и систематическими наблюдениями. Значительную часть эмпирического материала он собрал во время двухлетнего пребывания на острове Лесбос, где детально исследовал местную природу и обитателей прибрежных вод, в особенности морскую жизнь лагуны Пирра (ныне бухта Каллони) в самом центре острова. Эти исследования сделали Аристотеля самым ранним учёным, чьи письменные естественнонаучные работы сохранились до XXI века[2].
Полноценных исследований по зоологии сопоставимого масштаба не предпринималось вплоть до XVI века, благодаря чему авторитет Аристотеля оставался непререкаемым на протяжении почти двух тысяч лет. Вернувшись в Афины, он основал собственную школу — Ликей, где преподавал последние 12 лет своей жизни. Труды по зоологии составляют около четверти его сохранившегося научного наследия[3]. Впоследствии его ученик Теофраст написал аналогичный фундаментальный труд по ботанике — «История растений»[4].
Аристотелевские формы
Идеи Платона были вечными, неизменными и существовали обособленно, являясь своего рода «первообразами в божественном разуме». Реальные вещи материального мира, с точки зрения Платона, могли быть в лучшем случае лишь несовершенными подобиями этих идеальных форм. Аристотель переработал концепцию своего учителя в три взаимосвязанных биологических понятия[5].
Прежде всего, он использовал греческое слово εἶδος (эйдос) для обозначения совокупности внешних, видимых признаков, которые уникальным образом характеризуют конкретную разновидность существ. Для обозначения рода или категории животных Аристотель применял слово γένος (генос). Например, род животных, именуемый птицами, обладает общими родовыми признаками: перьями, клювом, крыльями, яйцами с твёрдой скорлупой и теплокровностью[5].
Далее Аристотель отмечал, что внутри единого рода птиц существует множество частных форм — журавли, орлы, вороны, дрофы, воробьи и так далее, точно так же как внутри рода рыб выделяется множество своих разновидностей. Такие конечные формы он иногда называл atoma eidē — неделимыми формами (видами). Человек также представляет собой одну из таких неделимых форм: Сократ и любой другой индивид уникальны как личности, но все они обладают единой человеческой формой[5]. Исследования текстов философа показали, что Аристотель использовал термины «генос» и «эйдос» релятивно (относительно контекста): таксон, который в одном контексте рассматривается как вид (эйдос), в другом контексте может считаться родом (геносом), включающим в себя несколько более мелких видов[6].
Аристотель также обратил внимание на то, что потомство принимает форму своего биологического вида не случайным образом, а получает её через слияние «семян» родителей. Таким образом, эти семена изначально несут в себе форму, что в современной терминологии соответствует генетической информации. Чтобы пояснить это третье значение формы, Аристотель прибегал к аналогии со скульптурной резьбой по дереву. Фигура обретает свою форму благодаря дереву (материальная причина), инструментам и технике мастера (движущая причина), а также заложенному в неё эскизу или замыслу (формальная причина, или встроенная информация). Аристотель подчёркивал информационную природу формы, утверждая, что живое тело состоит из элементов (таких как земля и огонь) точно так же, как слово складывается из букв, расположенных в строго определённом порядке[5].
Душа как биологическая система
Как отмечал эволюционный биолог Арман Леруа, биологическая модель Аристотеля объединяла пять основных взаимосвязанных процессов, которые в совокупности формировали то, что философ называл душой[7]. Она представляла собой не некую эфемерную надстройку над телом, а непосредственно систему, состоящую из перечисленных ниже биологических механизмов. Аристотелевская душа умирала вместе с животным, то есть имела сугубо биологическую природу[7].
При этом разные типы организмов обладали различными уровнями организации души[8][9].
- Растения имели исключительно вегетативную (растительную) душу, отвечавшую за рост и размножение.
- Животные сочетали в себе вегетативную и сенсорную (чувствующую) душу, обеспечивавшую подвижность и способность к ощущениям.
- Человек обладал уникальным триединством: вегетативной, сенсорной и разумной душой, которая делала его способным к абстрактному мышлению и рефлексии.
Ключевые биологические процессы
Метаболизм
Теория метаболизма Аристотеля стремилась объяснить, каким образом пища перерабатывается организмом для обеспечения его теплом, а также строительным материалом, необходимым для роста и поддержания жизнедеятельности. Метаболическую систему живородящих четвероногих, описанную в трактате «О частях животных», современная наука моделирует как открытую систему — разветвлённое дерево материальных потоков, циркулирующих через тело[10].
Поступающий материал — пища — попадает в организм и под воздействием внутреннего тепла претерпевает «варение» (пепсис), превращаясь в кровь. Непереработанные отходы выводятся наружу в виде мочи, желчи и фекалий, а первоэлемент огонь высвобождается в виде тепла[10][11]. Из крови формируется плоть (мясо), а её излишки идут на построение других «землистых» тканей — костей, зубов, хрящей и сухожилий. Оставшаяся кровь превращается в жир (мягкое сало или твёрдое туковое сало). Наконец, из наиболее очищенной и избыточной части крови, собранной со всего тела, образуется семя[10][11].
Все ткани организма, с точки зрения Аристотеля, представляют собой полностью «гомеомерные» (подобночастные) элементы, лишённые какой-либо внутренней структуры. Например, хрящ оставался хрящом на всём своём протяжении и не делился на неделимые частицы, вопреки атомистической теории Демокрита[12]. Эти подобные части распределялись по шкале фундаментальных аристотелевских качеств: от самых холодных и сухих (таких как волосы) до самых горячих и влажных (таких как молоко)[10][11].
Терморегуляция
Теория терморегуляции Аристотеля стремилась объяснить, каким образом организм животного поддерживает стабильную температуру тела и как обеспечивается непрерывное колебательное движение грудной клетки, необходимое для дыхания. Описанная в трактате «О молодости и старости, о жизни и смерти» система изложена достаточно подробно, чтобы смоделировать её как систему управления с отрицательной обратной связью (поддерживающую заданное свойство путём противодействия внешним возмущениям)[13].
Тело непрерывно теряет тепло в окружающую среду. Продукты расщепления пищи поступают в сердце, где перерабатываются в новую кровь; в процессе метаболизма высвобождается огонь, что чрезмерно повышает температуру крови. Это нагревает сердце, заставляя объём лёгких увеличиваться, что усиливает приток воздуха через рот. Прохладный воздух, поступающий извне, понижает температуру сердца, в результате чего объём лёгких уменьшается, возвращая температуру тела к норме[13].
Данный механизм эффективен только тогда, когда окружающий воздух холоднее внутренней эталонной температуры. Если воздух снаружи горячее, система превращается в цикл с положительной обратной связью: внутренний огонь организма угасает, что приводит к смерти. Аристотель предполагал, что именно эта схема порождает непрерывную пульсацию лёгких (дыхание), что математически возможно при введении дополнительных условий, таких как временные задержки или нелинейный характер реакций[13][14].
Обработка информации
Модель обработки информации Аристотеля получила название «модель централизованных входящих и исходящих сигналов». Она была призвана объяснить, как изменения в окружающем мире приводят к соответствующему поведению животного[15].
Орган чувств животного претерпевает изменения при обнаружении внешнего объекта. Это вызывает изменение восприятия в органе чувств животного, которым, по мнению Аристотеля, является сердце (согласно теории кардиоцентризма), а не мозг. Аристотель стал первым мыслителем (после Алкмеона), который чётко отделил ощущение от мышления. Изменение восприятия влечёт за собой локальное изменение температуры сердца. Этот тепловой сдвиг создаёт достаточный количественный импульс, чтобы сердце передало механическое воздействие на конечность, приводя её в движение и перемещая всё тело животного[15]. Колебания температуры сердца также вызывают изменение эластичности суставов, что облегчает движение. Таким образом, модель предвосхищает современные научные представления о сенсомоторной интеграции[16][15].
Наследственность
Модель наследования Аристотеля была призвана объяснить, как характеристики родителей передаются ребёнку под влиянием окружающей среды[17].
Мужское семя и женские менструальные выделения обладают специфическими «движениями», которые кодируют родительские признаки[17][18]. Модель является частично асимметричной: только движения отцовского семени определяют форму (эйдос) биологического вида. В то же время движения гомеомерных элементов как отца, так и матери определяют индивидуальные черты, не относящиеся к видовой форме (например, цвет глаз отца или форму носа матери)[17].
При этом присутствует и определённая симметрия: движения семени несут в себе мужское начало, а менструальные выделения — женское. Если отцовское семя достаточно горячее, чтобы преодолеть холодное женское начало, рождается мальчик; если же оно слишком холодное, рождается девочка. Наследование носит корпускулярный характер (проявляется либо один признак, либо другой), что роднит его с менделевской генетикой и отличает от гиппократовской модели смешения признаков[17]. На пол ребёнка могут влиять любые факторы, воздействующие на температуру: погода, направление ветра, рацион питания и возраст отца[17].
Эмбриогенез
Модель эмбриогенеза Аристотеля была призвана объяснить, как унаследованные от родителей характеристики влияют на формирование и развитие эмбриона[19].
Сначала отцовское семя створаживает материнские менструальные выделения — этот процесс Аристотель сравнивал с тем, как сычужный фермент створаживает молоко при производстве сыра. Так формируется зачаток плода, который затем развивается под воздействием пневмы (буквально — «дыхание» или «дух»), содержащейся в семени. Пневма первым делом формирует сердце[19]. Этот этап критически важен, поскольку именно сердце снабжает питанием все остальные органы. Аристотель лично наблюдал, что в курином яйце сердце является первым органом, проявляющим активность (то есть совершает биение).
В своей «Физике» Аристотель опровергал концепцию Эмпедокла, согласно которой порядок в развивающемся эмбрионе возникает «спонтанно» (например, что позвоночный столб разделяется на позвонки лишь потому, что эмбрион случайно скручивается в утробе и ломает хребет). Аристотель утверждал, что данный процесс имеет чётко предопределённую цель (телеологию): «семя», развивающееся в эмбрион, изначально обладает встроенным «потенциалом» стать конкретными частями тела. Каждое животное порождает себе подобных: у людей рождаются только человеческие дети[20].
Метод
Начиная с Фрэнсиса Бэкона[21], многие философы Нового времени критиковали Аристотеля, называя его метод «ненаучным»[21]. Для этого выдвигались две основные причины: специфический научный стиль учёного и его подход к объяснению явлений, который усложнялся запутанной философской системой четырёх причин[22][21]. Однако эти обвинения несостоятельны, если рассматривать их в контексте уровня знаний его эпохи[21]. Оценку его огромной работы по систематическому сбору данных затрудняло отсутствие современных способов презентации материала, таких как сводные таблицы. Например, вся шестая книга «Истории животных» представляет собой непрерывный текстовый перечень наблюдений за жизненным циклом птиц — материал, который «в наши дни был бы лаконично сведён в единую таблицу в приложении к научной статье»[23].
Сбор данных
Аристотель не проводил экспериментов в современном понимании этого слова[24]. Использовавшийся им древнегреческий термин pepeiramenoi означал фиксацию наблюдений или, в крайнем случае, поисковые исследовательские процедуры[25] (например, вскрытие оплодотворённого куриного яйца на определённой стадии инкубации, предпринятое ради того, чтобы увидеть бьющееся сердце эмбриона)[26].
Вместо экспериментального метода Аристотель выстроил иной стиль научного познания. Он заключался в планомерном сборе эмпирических данных, поиске общих закономерностей для целых групп животных и выведении из них причинно-следственных объяснений[22][27]. Такой подход широко применяется и в современной биологии, например, в геномике. Подобный метод позволяет формулировать проверяемые гипотезы и выстраивать логическое объяснение наблюдаемых процессов. В этом смысле биология Аристотеля полностью научна[22].
На основе собранных данных Аристотель вывел ряд биологических правил, связывающих особенности жизненного цикла наземных плацентарных млекопитающих[28].
- Размер помёта уменьшается с увеличением массы тела взрослой особи: слониха приносит гораздо меньше детёнышей (как правило, одного), чем мышь.
- Продолжительность жизни возрастает с увеличением периода беременности, а также с увеличением массы тела: слоны живут дольше мышей, имеют гораздо более длительный период вынашивания и значительно превосходят их весом.
- Плодовитость снижается с увеличением продолжительности жизни: долгоживущие виды (такие как слоны) в течение жизни производят на свет суммарно меньше потомства.
Объяснения и комплексная причинность
Подход Аристотеля к научному объяснению долгое время критиковался как «в корне ненаучный»[21] (например, в комедии Мольера «Мнимый больной» высмеивались врачи, заявлявшие, что опиум усыпляет благодаря своей «усыпляющей силе»[29]). Подобные схоластические толкования во многом запутали концепцию Аристотеля. Тем не менее в применении к живым системам его четыре причины выглядят достаточно прозрачно[30][21]:
- Материальная причина — то, из чего построена и состоит биологическая система.
- Целевая (финальная) и формальная причины определяют назначение объекта, его биологическую функцию. С точки зрения современного биолога, подобная телеология описывает адаптацию организма, сформировавшуюся под давлением естественного отбора.
- Движущая причина объясняет, как именно система развивается и функционирует. В современной науке за это отвечают биология развития и физиология.
Для иллюстрации своих теорий Аристотель подбирал чисто механические, материалистические аналогии, упоминая кузнечные меха, игрушечные повозки, просачивание воды сквозь пористые глиняные сосуды и даже механических марионеток (автоматонов)[21].
Эмпирические исследования
Аристотель стал первым в истории исследователем, который подошёл к изучению биологии системно. Свои базы данных он формировал на основе личных наблюдений, опросов людей со специализированными практическими знаниями (пчеловодов, рыбаков) и рассказов заморских путешественников[31]. В девятой книге «Истории животных» он подробно описал пчеловодство (включая практику окуривания ульев дымом, касты трутней и рабочих особей[32], а также танец пчёл с виляющими движениями άροσειονται). Из-за ограничений эпохи он ошибочно именовал пчелиных маток «царями»[33].
Его наблюдения за сомами, электрическими скатами (Torpedo) и удильщиками отличаются точностью. Это же касается и описания головоногих моллюсков, включая осьминогов, каракатиц и аргонавтов[34]. Аристотель зафиксировал рассказы рыбаков о том, что одно из щупалец самца осьминога — гектокотиль — напрямую задействовано в размножении[35][36]. Сам философ, однако, сомневался в этом, полагая, что оно используется при спаривании лишь для удержания самки. Лишь в XIX веке биологи доказали, что рыбаки были правы[34]. Аристотель также оставил точные описания четырёхкамерного желудка жвачных животных и яйцеживорождения у кунье акулы[37][38]. Его описания примерно 35 видов животных настолько подробны, что учёные считают, что он лично проводил вскрытия[39] (а в некоторых случаях — и вивисекцию[40]). Всего в своих трудах он упоминает особенности внутренней анатомии около 110 видов животных[39].
Классификация животных
В своих трудах «История животных» и «О частях животных» Аристотель выделил и описал около 500 видов птиц, млекопитающих, лучепёрых рыб и пластиножаберных[41]. Философ разделил весь животный мир на две глобальные категории[42][43]:
- Животные с кровью (Enhaima) — что соответствует современному понятию позвоночных.
- Животные без крови (Anhaima) — аналогичные группе беспозвоночных.
«Животные с кровью» включали в себя:
- живородящих четвероногих (Zōiotoka tetrapoda, млекопитающие);
- китообразных (Kētōdē — высшие роды megista genē, выделяемые по совокупности функциональных признаков);
- птиц (Ornithes);
- яйцеродящих четвероногих (Ōiotoka tetrapoda, рептилии и земноводные);
- змей (Opheis); и рыб (Ikhthyes).
Среди рыб пластиножаберные (Selakhē — акулы и скаты) отличались наличием хрящей вместо костей[42] и были живородящими[44].
«Животные без крови» подразделялись на мягкоскорлупных (Malakostraka — крабы, омары, креветки); черепокожих, или твёрдооболочечных (Ostrakoderma — брюхоногие и двустворчатые моллюски); мягкотелых (Malakia — головоногие моллюски); и «насечённых», или членистых (Entoma — насекомые, пауки, скорпионы, клещи). К числу прочих животных без крови Аристотель относил карпоедов, раков-отшельников, кораллы, актинии, губки и морские звёзды[44].
Лестница существ
Аристотель утверждал, что все живые существа расположены на фиксированной шкале совершенства, которое отражается в их форме (эйдосе). Эта иерархия простиралась от минералов к растениям и животным, а на самой вершине находился человек, формируя концепцию scala naturae (великой цепи бытия)[45][46]. Его система насчитывала 11 ступеней, упорядоченных в соответствии со степенью «потенциальности» каждого существа. Система базировалась на интерпретации четырёх элементов: огня (горячего и сухого), воздуха (горячего и влажного), воды (холодной и влажной) и земли (холодной и сухой)[34]. Элементы располагались по степени убывания их энергии. Соответственно, горячие и влажные детёныши плацентарных стояли на шкале значительно выше, чем холодные, сухие яйца птиц[47][9]. При этом Аристотель отмечал, что животные обладают множеством комбинаций признаков, и их положение на шкале является лишь приблизительным[48].
| Группа | Примеры
(приведённые Аристотелем) |
Кровь | Ноги | Душа
(Разумная (Р), Чувствующая (Ч), Растительная (Раст)) |
Качества
(Горячее-Холодное, Влажное-Сухое) |
|---|---|---|---|---|---|
| Человек | Человек | с кровью | 2 ноги | Р, Ч, Раст | Горячее, Влажное |
| Живородящие четвероногие | Кошка, заяц | с кровью | 4 ноги | Ч, Раст | Горячее, Влажное |
| Китообразные | Дельфин, кит | с кровью | нет | Ч, Раст | Горячее, Влажное |
| Птицы | Щурка, козодой | с кровью | 2 ноги | Ч, Раст | Горячее, Влажное, за исключением сухих яиц |
| Яйцекладущие четвероногие | Хамелеон, крокодил | с кровью | 4 ноги | Ч, Раст | Холодное, Влажное, за исключением чешуи и яиц |
| Змеи | Водяной уж, малоазиатская гадюка | с кровью | нет | Ч, Раст | Холодное, Влажное, за исключением чешуи и яиц |
| Яйцекладущие рыбы | Лаврак, рыба-попугай | с кровью | нет | Ч, Раст | Холодное, Влажное, включая яйца (икру) |
| (Среди яйцекладущих рыб):
плацентарные селахии |
Акула, скат | с кровью | нет | Ч, Раст | Холодное, Влажное, но плацента как у четвероногих |
| Ракообразные | Креветка, краб | без крови | Несколько ног | Ч, Раст | Холодное, Влажное, за исключением панциря |
| Головоногие | Кальмар, осьминог | без крови | щупальца | Ч, Раст | Холодное, Влажное |
| Твердокожие животные | Сердцевидка, Устрица | без крови | нет | Ч, Раст | Холодное, Сухое (минеральная раковина) |
| Насекомые, производящие личинок | Муравей, цикада | без крови | 6 ног | Ч, Раст | Холодное, Сухое |
| Самозарождающиеся | Губки, черви | без крови | нет | Ч, Раст | Холодное, Влажное или Сухое, из земли |
| Растения | Инжир | без крови | нет | Раст | Холодное, Сухое |
| Минералы | Железо | без крови | нет | нет | Холодное, Сухое |
Влияние и рецепция
Труды Аристотеля в области биологии на протяжении почти двух тысяч лет оставались основополагающим сводом знаний о животном мире и определяли развитие естественнонаучной мысли в античности, Средневековье и раннее Новое время. Их рецепция, включавшая как последовательное развитие идей (например, в работах Теофраста и исламских учёных), так и их критическое переосмысление (в трудах Галилея, Гарвея и исследователей XIX—XX веков), отражает сложную эволюцию биологических представлений в истории науки[3].
Аристотель не оставил после себя единого учебника по биологии. Его естественнонаучное наследие состоит из самостоятельных трактатов, которые лишь в своей совокупности дают полное представление о его научном методе. Некоторые из них содержат взаимные перекрёстные ссылки[49].
Примечания
Литература
- Питер, Годфри-Смит. Метазоа. Зарождение разума в животном мире. — М.: Альпина нон-фикшн, 2023. — 416 с. — ISBN 978-5-00139-865-3.
- Guthrie, W. K. C. A History of Greek Philosophy. — Cambridge University Press, 1981. — Vol. 1.
- Leroi, Armand Marie (2010). Föllinger, S., ed. “Function and Constraint in Aristotle and Evolutionary Theory”. Was ist 'Leben'? Aristoteles' Anschauungen zur Entstehung und Funktionsweise von Leben. Franz Steiner Verlag: 261—284.
- Leroi, Armand Marie. The Lagoon: How Aristotle Invented Science. — Bloomsbury, 2014. — ISBN 978-1-4088-3622-4.
- Mason, Stephen F. A History of the Sciences. — P. F. Collier, 1962. — ISBN 0-02-093400-9.
- Mayr, Ernst. The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance. — Harvard University Press, 1985. — ISBN 978-0-674-36446-2.
- Ogilvie, Brian W. (2010). Grafton, Anthony; Most, Glenn W.; Settis, Salvatore, eds. “Zoology”. The Classical Tradition. Harvard University Press: 1000—1001. ISBN 978-0-674-07227-5.
- Singer, Charles. A Short History of Biology. — Oxford University Press, 1931.
- Taylor, Henry Osborn. Chapter 3: Aristotle's Biology // Greek Biology and Medicine. — 1922.
- Thompson, D'Arcy Wentworth. Historia animalium // The works of Aristotle translated into English / Ross, W. D. ; Smith, J. A.. — Clarendon Press, 1910.
- Thompson, D'Arcy Wentworth. On Aristotle as a biologist. — Clarendon Press, 1913.