Теофраст, по-видимому, остро чувствовал потребность в ботанических терминах, и есть случаи, в которых он стремится придать особое техническое значение словам в более или менее текущем употреблении. Среди таких слов carpos = плод, pericarpion = семенной сосуд = перикарпий, и metra, слово, используемое им для центрального ядра любого стебля, будь то сформированного из дерева, сердцевины или другого вещества. Именно из употребления Теофраста точное определение плода и перикарпия дошло до нас. Мы можем легко различить также цель, для которой он вводит в ботанику термин metra, слово, означающее прежде всего утробу, и пустоту в греческом языке, которую оно было призвано заполнить. «Metra, — говорит он, — это то, что находится в середине дерева, будучи третьим по порядку от коры и [таким образом] подобным костному мозгу. Некоторые называют это сердцем (καρδιαν), другие — внутренностью (εντεριωνην), еще другие называют только самую внутреннюю часть самой metra сердцем, в то время как другие снова называют это мозгом».
Теофраст понимал ценность изучения развития, концепцию, полученную от его мастера. «Растение, — говорит он, — имеет силу прорастания во всех своих частях, ибо оно имеет жизнь во всех них, поэтому мы должны рассматривать их не по тому, что они есть, а по тому, чем они становятся». Различные способы размножения растений правильно различаются таким образом, который выходит за рамки единственного сохранившегося более раннего трактата, который подробно рассматривает этот предмет, — Гиппократовой работы «О порождении». «Способы порождения деревьев и растений таковы: спонтанное, из семени, из корня, из оторванного куска, из ветви или прутика, из самого ствола или из кусков дерева, нарезанных мелко».
«Некоторые прорастают, корень и листья, из одной точки, некоторые отдельно с любого конца семени. Так пшеница, ячмень, полба и все такие злаки [прорастают] с любого конца, в соответствии с положением [семени] в колосе, корень из толстой нижней части, побег из верхней; но эти два, корень и стебель, образуют единое непрерывное целое. Бобы и другие бобовые растения не таковы, но в них корень и стебель — из одной точки, а именно, их места прикрепления к стручку, где, ясно, они имеют свое происхождение. В некоторых случаях есть процесс, как у бобов, нута и особенно люпинов, из которых корень растет вниз, лист и стебель — вверх... У некоторых деревьев почка сначала прорастает внутри семени, и, по мере увеличения в размере, семена расщепляются — все такие семена, как бы, в двух половинках; опять же, все те из бобовых растений имеют явно две доли и являются двойными — и затем корень немедленно выбрасывается. Но у злаков, семена будучи в одном куске, этого не происходит, но корень растет немного раньше [побега]».
«Ячмень и пшеница всходят однодольными, но горох, бобы и нут — многодольными. Все бобовые растения имеют один древесный корень, из которого растут тонкие боковые корни... но пшеница, ячмень и другие злаки имеют многочисленные тонкие корни, которыми они спутаны вместе... Существует контраст между этими двумя видами; бобовые растения имеют один корень и имеют много боковых наростов вверху от [одного] стебля... в то время как злаки имеют много корней и посылают вверх много побегов, но эти не имеют боковых побегов».
Нет сомнений, что здесь содержится фрагмент тщательного наблюдения за поведением прорастающих семян. Различие между двудольными и однодольными точно изложено, хотя акцент сделан не столько на семядольном характере семени, сколько на отношении корня и побега. У двудольных корень и побег представлены как исходящие из одной точки, а у однодольных — из противоположных полюсов в семени.
Никакой дальнейшей эффективной работы над прорастающим семенем не было проделано до изобретения микроскопа и появления работы Хаймора (1613–1685) и гораздо более глубоких исследований Мальпиги (1628–1694) и Грю (1641–1712) после середины семнадцатого века. Наблюдения Теофраста, однако, настолько точны, настолько ясны и настолько полны, что они вполне могли бы быть использованы в качестве легенд для таблиц этих писателей через две тысячи лет после него.
Много было написано о знании пола растений среди древних. Можно утверждать, что о половых элементах цветка ни один древний писатель не имел ясного представления. Тем не менее, пол часто приписывается растениям, и сравнение «Любовь растений» входит в работы поэтов. Растения часто описываются как мужские и женские в древних биологических трудах также, и Плиний заходит так далеко, что говорит, что некоторые ученые считали, что все травы и деревья были сексуальными. Однако, когда такие пассажи могут быть проверены, будет обнаружено, что эти так называемые мужские и женские особи обычно являются разными видами. В нескольких случаях стерильная разновидность описывается как мужская, а фертильная — как женская. В небольшом остатке случаев двудомные растения или цветы рассматриваются как мужские и женские, но без реального понимания половой природы цветов. Остаются пальмы, в которых знание пола растений продвинулось немного дальше. «С финиками, — говорит Теофраст, — мужские должны быть принесены к женским; ибо мужские заставляют плод сохраняться и созревать, и это некоторые называют по аналогии с использованием дикого инжира (ολυνθαζειν). Процесс таков: когда мужской находится в цветке, они сразу срезают покрывало с цветком и трясут цветение, с его цветком и пылью, над плодом женского, и, если он так обработан, он сохраняет плод и не сбрасывает его». Оплодотворяющий характер покрывала мужской финиковой пальмы был знаком в Вавилоне с очень раннего времени. Он записан Геродотом и представлен частым символом на ассирийских памятниках.
Сравнение оплодотворения финиковой пальмы с использованием дикого инжира относится к практике капрификации. Теофраст говорит нам, что есть определенные деревья, инжир среди них, которые склонны сбрасывать свой плод преждевременно. Чтобы исправить это, «устройство, принятое — капрификация. Галловые насекомые выходят из диких инжиров, которые висят там, едят верхушки культивируемых инжиров и таким образом заставляют их набухать». Эти галловые насекомые «зарождаются из семян». Теофраст различал процесс, применяемый к инжиру и финику, наблюдая, что «в обоих [инжире и финике] мужской помогает женскому — ибо они называют плодоносящую [пальму] женской — но в то время как в одном есть союз двух полов, в другом вещи другие».
Теофраст не был очень успешен в различении природы первичных элементов растений, хотя он был способен отделить корень, стебель, лист, прилистник и цветок на морфологических, а также в ограниченной степени на физиологических основаниях. Для корня он принимает знакомое определение, единственное возможное до подъема химии, что он «есть то, посредством чего растение черпает питание», описание, которое относится к отчету, данному преаристотелевским автором работы «О порождении». Но Теофраст показывает на многих примерах, что он способен проследить морфологические гомологии. Так, он знает, что плющ регулярно выпускает корни из побегов между листьями, посредством которых он захватывает деревья и стены, что омела не прорастет, кроме как на коре живых деревьев, в которую она вонзает свои корни, и что весьма своеобразное формирование мангрового дерева должно быть объяснено тем фактом, что «это растение посылает корни из побегов, пока не ухватится за землю, и укореняется снова: и так получается непрерывный круг корней вокруг дерева, не соединенный с главным стеблем, но на расстоянии от него». Он не преуспевает, однако, в различении реальной природы таких структур, как луковицы, корневища и клубни, но рассматривает их все как корни. Не более успешен он и в своем обсуждении природы стеблей. Что касается листьев, он более определен и удовлетворителен, хотя полностью в неведении относительно их функции; он совершенно ясен, что перистый лист рябины, например, является листом, а не ветвью.
Несмотря на отсутствие проницательности относительно природы пола в цветах, он достигает приблизительно правильной идеи отношения цветка и плода. Некоторые растения, говорит он, «имеют [цветок] вокруг самого плода, как виноград и олива; [цветы] последней, когда они опадают, выглядят так, как будто у них есть дыра через них, и это принимается за знак того, что он хорошо расцвел; ибо если [цветок] сожжен или размочен, плод падает вместе с ним, и так он не становится проколотым. Большинство цветов имеют семенную коробочку в середине, или, может быть, цветок находится на вершине перикарпия, как в гранате, яблоке, груше, сливе и мирте... ибо эти имеют свои семена под цветком... В некоторых случаях снова цветок находится на вершине самих семян, как в... всех чертополохоподобных растениях». Таким образом, Теофраст преуспел в различении между гипогинным, перигинным и эпигинным типами цветка и почти пришел к рассмотрению его отношения к плоду как существенного цветочного элемента.
Fig. 8. THEOPHRASTUS
From VILLA ALBANI
Copy (second century A. D.?) of earlier work
Теофраст имеет совершенно ясную идею распределения растений как зависящего от почвы и климата, и временами кажется, что он находится на грани перехода от утверждения климатического распределения к утверждению реальных географических регионов. Общий вопрос распределения растений долго оставался на той позиции, где он его оставил, если не отступал от нее. Полезность рукописных и ранних печатных травников на Западе веками портилась сохранением описаний растений, подготовленных для греческого Востока и латинского Юга, и эти работы были спасены от полной неэффективности только случайным обращением к природе.
Со смертью Теофраста около 287 г. до н. э. чистая биологическая наука по существу исчезает из греческого мира, и мы получаем тот же тип ухудшения, который позже встречается в других научных областях. Наука перестает иметь мотив желания знать и становится прикладным исследованием, подчиненным практическим искусствам. Это отношение, от которого в конечном итоге должна пострадать и сама прикладная наука. Тем не менее, века, которые последовали, не были лишены биологических писателей очень больших способностей. В медицинской школе Александрии анатомия и физиология стали помещены на твердую основу примерно с 300 г. до н. э., но всегда в положении, подчиненном медицине, которое они занимали с тех пор. Двух великих имен той школы, Герофила и Эразистрата, мы должны рассмотреть в другом месте. Их работы исчезли, и у нас есть лишь мельчайшие фрагменты их. В последние дохристианские и первые два постхристианские века, однако, было несколько писателей, части работ которых сохранились и имеют большое биологическое значение. Среди них мы включаем Кратея, ботанического писателя и иллюстратора, который значительно развил, если не фактически ввел, метод представления растений систематически путем иллюстрации, а не путем описания. Этот метод, важный до сих пор, был еще более важен, когда не было надлежащей системы ботанической номенклатуры. Кратей своими картинами растений, копии которых, не исключено, дошли до нашего времени, начал традицию, которая, зафиксированная около пятого века, оставалась почти жесткой до переоткрытия природы в шестнадцатом. Он был врачом Митридата VI Евпатора (120–63 гг. до н. э.), но его работа была хорошо известна и оценена в Риме, который стал местом прибежища для греческого таланта.
Цельс, который процветал около 20 г. до н. э., написал отличную работу по медицине, но дает слишком мало проблесков анатомии и физиологии. Руф Эфесский, однако, в следующем веке практиковал вскрытие обезьян и других животных. Он описал перекрест зрительных нервов и капсулу хрусталика и дал первое ясное описание, которое сохранилось, структуры глаза. Он рассматривал нервы как исходящие из мозга и различал нервы движения и ощущения. Он описал яйцевод овцы и справедливо полагал, что жизнь возможна без селезенки.
Второй христианский век приносит нам двух писателей, которые, будучи научно незначительными, действовали как главные носители такой традиции греческой биологии, которая достигла Средних веков, — Плиния и Диоскорида. Плиний (23–79 гг. н. э.), хотя и латинянин, обязан почти всем ценным в своей энциклопедии греческим трудам. В его «Естественной истории» у нас есть коллекция текущих взглядов на природу, происхождение и использование растений и животных, таких, каких мы могли бы ожидать от умного, трудолюбивого и честного члена земельного класса, который был лишен критического или специального научного навыка. Научно работа презренна, но она требует упоминания в любом изучении наследия Греции, поскольку она была на протяжении веков главным каналом древнего учения и наблюдений по естественной истории. Читаемая на протяжении веков, одинаково в самые темные, как и в более просвещенные периоды, копируемая и перекопируемая, переводимая, комментируемая, извлекаемая и сокращаемая, большая часть работы Плиния постепенно перешла в народное хранение, так что через ее посредство цыганская гадалка сегодняшнего дня все еще декламирует искаженные версии формул Аристотеля и Гиппократа двух с половиной тысячелетней давности.
Судьба Диоскорида (расцвет ок. 60 г. н. э.) сложилась схожим образом. Его труд «О лекарственных веществах» (On Materia Medica) представляет собой серию кратких описаний растений, систематизированных почти без учета их природной классификации, однако он бесценен благодаря своим лаконичным и ярким характеристикам, которые часто включают сведения об особенностях произрастания и среде обитания. История этого труда показала, что это один из самых влиятельных ботанических трактатов, когда-либо написанных. Он обеспечил большую часть тех скудных ботанических знаний, которые дошли до Средневековья. Он послужил главным стимулом для ботанических исследований в эпоху Возрождения. Он определил общую форму каждой современной фармакопеи. Он практически предопределил современную номенклатуру растений — как народную, так и научную.
Переведенный почти на все языки, от англосаксонского и богемского до арабского и иврита, появлявшийся как в сокращенном, так и в полном виде в бесчисленных прекрасно иллюминированных рукописях, некоторые из которых до сих пор являются одними из ценнейших сокровищ великих национальных библиотек, Диоскорид, торговец лекарствами, веками привлекал умы схоластов. Частота, с которой фрагменты его работ встречаются в папирусах, показывает, насколько популярным был его труд в Египте в III и IV веках. Один из древнейших датируемых греческих кодексов — это великолепный том Диоскорида, написанный заглавными буквами, который, как считается, был достоин стать свадебным подарком для дамы, бывшей дочерью одного римского императора и невестой другого. Иллюстрации этой рукописи V века являются ценнейшим памятником истории искусства и главным украшением того, что когда-то было Королевской библиотекой в Вене (рис. 9-10). Иллюстрированные латинские переводы Диоскорида были в ходу во времена Кассиодора (490-585). Труд, основанный на нем, аналогично иллюстрированный, но носящий имя Апулея, является одним из наиболее часто встречающихся средневековых ботанических документов, а самый ранний из сохранившихся экземпляров современен самому Кассиодору. После возрождения наук Диоскорид продолжал привлекать огромное внимание филологов и ботаников, и десятки изданий его трудов, многие из которых были богато иллюстрированы, выходили из типографий XVI и XVII веков.
Fifth-century drawings from JULIANA ANICIA M.S., copied from originals of first century B. C. (?)
Fig. 9
ΣΟΓΚΟΣ ΤΡΥΦΕΡΟΣ = Crepis paludosa, Mœn.
Fig. 10
ΓΕΡΑΝΙΟΝ = Geranium pyrenaicum, L.
Но величайшим биологом позднего греческого периода, и, безусловно, одним из величайших биологов всех времен, был Клавдий Гален из Пергама (131-201 гг. н. э.). Гален посвятил себя медицине с ранних лет, и уже в двадцать один год он изучал анатомию в Смирне под руководством Пелопса. С целью расширения своих знаний о лекарственных средствах он рано предпринял длительные путешествия по Малой Азии. Позднее он отправился в Александрию, где совершенствовал свои анатомические познания, и там, как он сам сообщает, исследовал человеческий скелет. В самом деле, весьма вероятно, что его непосредственное практическое знакомство с анатомией человека ограничивалось скелетом, а вскрытия человеческих тел в Александрии в его время уже не проводились. Таким образом, его физиология и анатомия в основном опирались на данные, полученные при изучении животных. Он является самым плодовитым из всех древних научных авторов и одним из самых плодовитых авторов античности в любой области. Нас здесь интересует не медицинский материал, который в основном наполняет эти огромные тома, а лишь физиологические воззрения, которые не только господствовали в медицине вплоть до Гарвея и после него, но и на протяжении полутора тысяч лет определяли как научные, так и народные представления о природе и функционировании организма животных, и веками были укоренены в нашем языке. Знание этих физиологических взглядов Галена необходимо для понимания истории биологии и проливает свет на многие литературные аллюзии Средневековья и Возрождения.
Между основанием Александрийской школы и временем Галена медицина была разделена между множеством сект. Гален был эклектиком и заимствовал части своего учения у многих из этих школ, но он также был естествоиспытателем с большими способностями и трудолюбием, хорошо знавшим ценность экспериментального метода. Тем не менее он был несколько высокопарным философом и, гордясь своими философскими способностями, не стеснялся делать выводы из доказательств, которые далеко не всегда были адекватными. Физиологическую систему, которую ему удалось выстроить, мы теперь можем кратко рассмотреть (рис. 11).
Fig. 11. Illustrating Galen’s physiological teaching.
Основным принципом жизни в галеновой физиологии является дух, anima или пневма, извлекаемый из мировой души в процессе дыхания. Он попадает в тело через «шероховатую артерию» (τραχεια αρτηρια, arteria aspera в средневековой номенклатуре), орган, известный в нашей терминологии как трахея. Из этой трахеи пневма переходит в легкие, а затем через «веноподобную артерию» (αρτηρια φλεβωδης, arteria venalis средневековых авторов, легочная вена в нашей номенклатуре) — в левый желудочек. Здесь лучше всего оставить ее на мгновение и проследить сосудистую систему по другому пути.