Рождение науки. Аналитическая морфология, классификационная система, научный метод
Шрифт:
Каковы же свойства периодической системы, выстроенной А. Устери? Кроме числового соответствия ступеней систему скрепляет и качественное своеобразие каждой ступени. Каждому из 7 подразделений любого таксона поставлено в соответствие определённое качество. Таким образом, все, например, третьи семейства всех порядков будут похожи между собой по этому качеству, а в третьем порядке третьего класса этот качество будет выражено с особенной силой. Для удобства представления можно эти качества отразить на схеме в виде цветов. В результате свойства семейства будут определяться положением в системе (соседством) – более близкие семейства более сходны между собой, чем дальние. Все семейства вместе образуют единый восходящий ряд форм, так что порядки являются не изолированными группами, а связаны в единую цепь форм. Так же организованы и классы. Кроме соседской близости, таксоны связаны ещё и общим цветом. При сравнении
Возникает естественный вопрос: как же проявляется периодичность этой системы. Раз система периодическая, она должна предсказывать некие формы, а таксоны её должны описываться своим положением в системе. Какие же свойства растения можно вывести из положения его в системе Устери?
Это, в основном, экологические свойства. В системной характеристике растения возникают в первую очередь не биохимические (например, состав белков) и не нумерические признаки (скажем, число каких-то элементов). Сначала возникает общий облик растения. Так, в системе Устери периодически появляются кустарниковые и древовидные формы, периодически появляются в разных порядках водные, полуводные, засухоустойчивые растения, периодическим будет качество зигоморфности цветка. Тем самым строки в системе Устери – это последовательно развертывающиеся ряды таксонов, а столбцы – жизненные формы некоторого уровня. Имеется в виду, что наряду с системой таксонов можно выстроить и систему биоморф со своими рангами, и вот некоторые довольно высокие ранги биоморф упорядочены как столбцы в этой системе.
Итак, в систему Устери включено более 200000 видов, 343 семейства, 49 порядков и 7 классов. Впрочем, периодическая система у него до видов не доходит – это общий видовой объем этих 343 семейств.
Это не единственная система, на которой можно продемонстрировать, каким бы образом развивалось построение систем живых существ, если бы победила ятрохимия. Можно вспомнить разработки Гёте [Гёте 2014], а также систему, построенную Океном [Окен 1836; Oken 1847], и некоторые более поздние попытки (скажем, нумерологическую систему МакЛи или идеи Уоллеса в области биогеографии) [Павлинов, Любарский 2011; Wallace 1876]. Но нет цели перечислить все такие системы – важно лишь показать, о чём примерно идёт речь. Кстати, разработки Окена имели для XIX в. столь странный вид, поскольку он продолжал давние традиции алхимической мысли – находился под влиянием идей Роберта Фладда [Breidbach, Ghiselin 2002].
Эти «экологические» столбцы, таксоны системы биоморф, могут также прочитываться как уровни организации. В очень многих случаях показано следующее: система филогенетических линий проходит множеством независимых линий через границы уровней организации [Татаринов 1976; Zherikhin, Gratshev 1995]. То есть в плане строения некоторой группы организмов имеются определённые уровни организации, высшие и низшие, и набор генеалогических линий пронизывает эти уровни, создавая тем самым как бы периодическую систему форм. Системы, которые описывают такие ситуации и при этом пытаются в таксономии отобразить не монофилетическое единство, выглядят безумно для современных систематиков: в них все таксоны «неправильные». Однако это не система монофилетических таксонов, а система уровней организации. Филогения может рассматриваться как случайный исторический процесс, ограниченный внутренними законами организации, и потому самые разные генеалогические линии упорядоченно проходят через одни и те же ступени.
При взгляде на облик системы Устери видно, что это – некая движущаяся лестница существ. Обычно лестницу изображают в виде непрерывной цепи форм [Павлинов, Любарский 2011]. Разные авторы мыслили лестничную форму системы весьма различно. В данном случае важно подчеркнуть, что, поскольку система Устери многоуровневая и периодическая, здесь происходит переход закономерностей устройства и экологии растений с одного уровня на другой, некое свойство возникает сначала как частный мотив (на уровне отдельного семейства), а затем всё более настойчиво проявляется уже в характеристиках порядков, затем вновь угасает.
В целом, доводя ситуацию едва не до гротеска – чтобы высказаться яснее и отчётливее – можно сказать так. Современная наука внечеловечна в самом прямом смысле слова, она избирает объективную точку зрения, лежащую как бы вне реальности, и оттуда равнодушно описывающую происходящее в мире (здесь нет осуждения; нет и отрицания эгоизма познания – эгоизм вполне совместим с объективным взглядом). В современной науке лучше всего развита физика – и лишь по мере её успехов развивается медицина, прекрасно развита ботаника и классификация растений – и некоторые успехи этих наук способна ассимилировать медицина. В (воображаемой) ятрохимической науке дело обстояло бы иначе – главенствующей наукой была бы медицина, а в качестве вспомогательных, как приложения, развивались бы определённые области физики, химии, геологии и ботаническая классификация. Здесь ничего не говорится о пределах такого развития. Классификация живых существ могла бы быть развита до современного этапа или даже лучше – просто это происходило бы в ином порядке, эти знания развивались бы несколько медленнее.
О соотношении системы таксонов и жизненных форм
Первые классификаторы действовали очень просто, у них не было основного для современных систематиков противопоставления сходство/родство, и они строили группы по сходству. Разумеется, верхние деления такой системы были жизненными формами (с современной точки зрения, понятно, что тогда не было самого понятия биоморф, противопоставленных таксонам). То, что выделяли в качестве таксонов многие ботаники XVI и XVII в., было биоморфами – по крайней мере на верхних уровнях. У Теофраста биоморфы, у Чезальпино биоморфы, у Турнефора биоморфы [Sloan 1972]. Каким же образом они становились таксонами? С другой стороны, «внизу» в качестве элементарной группировки выделяли – скажем так – семью: потомки одной родительской пары безусловно считались принадлежащими к этому самому мелкому классификационному выделу. В нашем понимании это должны быть виды. Тем самым микросистема была системой видов, макросистема – системой жизненных форм. Так это может быть сказано на языке современной систематики.
Отличие высших таксонов, которые частично были биоморфами, от низших таксонов сказывалось ещё долго. Ещё в XIX в. ощущалось, что макротаксоны – это совсем иные классификационные выделы, чем микротаксоны, и границу между системами биоморфмакротаксонов и собственно таксонов проводили примерно по уровню семейства или отряда. Лишь много позже биоморфами занялись отдельно и начали не просто «истреблять» в таксономической системе выделы, являющиеся биоморфами, но ещё и строить параллельную таксономической систему – систему жизненных форм. Можно вспомнить многочисленные работы по построению таких систем О. А. Черновой (для поденок), И. Х. Шаровой (для жужелиц), Ф. Н. Правдина, М. Е. Черняховского, И. В. Стебаева (для прямокрылых), К. В. Арнольди (для муравьев), историю формирования такого подхода – через работы А. Гумбольдта, Д. Н. Кашкарова, В. В. Яхонтова и др. Причём принципы построения системы биоморф до конца не ясны и сегодня. Видимо, возможно несколько принципиально различных систем биоморф.
Соотношение таксонов и биоморф обсуждается под разными наименованиями. Обсуждение и сравнение высших таксонов и жизненных форм сейчас не принято (редкие исключения: работа Шафрановой [Шафранова 1990] с определением понятия «растения»), сейчас эту тему обсуждают в рамках «концепции вида». Например, у Ерешефского имеется глубокое обсуждение различных гипотез [Ereshefsky 2007]: он обсуждает экологическую, биологическую, генеалогическую видовые концепции и возможности их несовпадения. Имеется множество работ, сопоставляющих разные концепции вида, которых насчитывается более десятка – вот тут речь иногда заходит о вопросах, которые относятся к теме «таксоны/биоморфы». Хотя это смещение темы не слишком удобно – как раз на уровне вида таксон и биоморфа сближены, и сбои в обсуждении происходят чаще, чем если бы разговор шел на уровне макротаксонов.
Близкого понимания придерживается и Ф. Слоун [Sloan 1972]. Он разбирает проблему таксономизации систематики. Когда то, из чего построена система, стало таксоном? Слоун считает, что ботаники XVI–XVII вв. и даже XVIII в. строили системы из биоморф. И эта история не заканчивается Линнеем – едва начинается. Когда же появились таксоны и каким образом? Слоун отвечает следующим образом. Видимо, группируя виды по сходству, обычно получали биоморфы, но с ростом числа описанных видов все более дробно выделяли тесно сходственные группы – и среди биоморф стали появляться таксоны. Постепенно выделяли всё более тонкие отличительные признаки, способные в общей массе сходных растений и животных выделить наиболее близкие друг к другу – где глубинное сходство замаскировано общим сходством. Так возникло представление о таксонах – и затем, вторично – о биоморфах, и так появилась – уже после Дарвина – филогенетика на базе эволюционной анатомии. То есть ответ Слоуна будет звучать так: таксоны порядочным образом появились начиная с Хеннига, в 60-х годах ХХ в., вот только что. Большая система всё ещё – в очень значительной степени – выстроена из биоморф. Она вот прямо сейчас таксономизируется – всё большее число групп переисследуется и прежние группировки заменяются на полноценные таксоны.