Карл Линней разработал первую систематическую классификацию растений и животных, введя бинарную номенклатуру видов, используемую биологами по сей день. Его труды стали фундаментом биологии и экологии, существенно упростив изучение природы и позволив глубже понять взаимосвязи между живыми существами на Земле.
Все мы знаем, что люди принадлежат к отряду приматов, домашние кошки — близкие родственники тигров и львов, а томаты и картофель — из одного семейства пасленовых. Но еще 300 лет назад ученые не имели четкой классификации видов и общей картины иерархии в животном и растительном царстве, да и самих царств как таковых еще не было выделено. Существовало лишь огромное количество описаний видов растений и животных с длинными латинскими названиями. Победить этот хаос и навести порядок в ботанике и зоологии, к которому мы привыкли, смог лишь Карл Линней — выдающийся шведский ученый. Как ему это удалось, и какой вклад он внес в науку, расскажем в нашем материале.
Карл Линней. Ранняя биография
Где родился Карл Линней
Будущий естествоиспытатель, биолог и врач, Карл Линней родился 23 мая 1707 года в деревне Росхульт, в регионе Смоланд, на юге Швеции. Его отец, Нильс Линнеус, был сельским пастором и увлеченным растениеводом: возле дома был сад, и отец с сыном проводили там много времени. А к пяти годам у юного ботаника уже был свой уголочек сада, где мальчик с интересом наблюдал за растениями, запоминал их названия, следил за их ростом и развитием.
Как увлечение растениями определило судьбу Линнея
Интерес юного Карла к естествознанию проявился уже во время обучения в гимназии. Ему нравилось изучать растения, а его наставник, медик и натуралист Юхан Стенссон Ротман (1684-1763), пробудил в нем интерес к медицине. В школе Карл Линней изучил работы французского ботаника Себастьяна Вайяна (1669-1722), голландского врача и биолога Германа Бургаве (1668-1738), а также был знаком с систематикой растительного мира, которая была разработана французским ботаником Жозефом Турнефором (1656-1708). На тот момент она имела широкое применение в научной среде, и часть из описанных Турнефором родов растений до сих пор существует в современной классификации флоры.
В 1727 году Карл Линней поступает на учебу в Лундский университет в Швеции, где изучает медицину. Но уже в 1728 году ради получения более качественного образования он переводится в Уппсальский университет.
Карл Линней в Уппсальском университете
Уппсальский университет, где Карл продолжил свое образование, является старейшим университетом Швеции, основанным в 1477 году. Во время учебы Линнея в университете в нем преподавал теолог, востоковед и натуралист Улоф Цельсий (1670-1756), который стал для юного биолога наставником и покровителем (прим. ред.: Улоф Цельсий был родным дядей Андерса Цельсия (1701-1744), астронома и метеоролога, создавшего шкалу для измерения температуры) Из-за тяжелого финансового положения семьи Карл Линней вскоре вынужден был оставить учебу в Уппсальском университете. Но Улоф Цельсий, обративший внимание на любознательного студента, предоставил Линнею доступ к своей научной библиотеке и даже поселил у себя дома, чтобы молодой ученый продолжил свое образование.
С начала 1730-х гг. Карл Линней начинает преподавать ботанику, читая лекции в саду Уппсальского университета, и работать над своими рукописями: ученый заведовал обширной коллекцией растений ботанического сада, которая стала базой для его научных работ и позволила в дальнейшем решить проблему систематизации флоры и фауны.
В 1732 году Академия наук Уппсалы направила Карла Линнея в научную экспедицию в Лапландию (прим. ред.: регион, расположенный на севере современных Швеции, Норвегии, Финляндии и России). Целью экспедиции был сбор информации о проживающих там людях — лопарях, или саамах, а также о природных ресурсах региона. Линней общался с местным населением Лапландии, описывал растения и животных, а также изучал найденные по пути минералы и горные породы (прим. ред.: после возвращения из путешествия он начал читать в университете лекции по минералогии и ботанике).
Интересно, что будучи по сути уже ученым и преподавателем, Карл Линней формально оставался в статусе студента вплоть до 1735 года, пока не получил медицинскую степень в университете Хардервейка в Голландии. А в 1741 году он стал профессором ботаники в Уппсальском университете.
Система Линнея — революция в биологии
Бинарная номенклатура — принцип двойных названий
Попытки систематизировать известные науке виды растений и животных предпринимались в научном сообществе и до Линнея. Мы уже упоминали о классификации французского ботаника Турнефора, созданной в конце XVII века. Она была основана на строении венчика у цветковых растений. А итальянский естествоиспытатель Андреа Чезальпино (1519–1603) пытался систематизировать растения по их семенам. Однако преодолеть хаос в этой области ученые никак не могли: хотя попытки выстроить иерархию и найти закономерности предпринимались, выработать единые принципы классификации не удавалось. Между тем Эпоха Великих географических открытий и последовавшие за открытием новых земель научные экспедиции повлекли за собой описание множества новых видов. При этом каждый естествоиспытатель давал им названия на свое усмотрение. Справедливости ради стоит отметить, что Карл Линней не был первым, кто изобрел бинарную номенклатуру: этот принцип встречается в работах немецкого естествоиспытателя Августуса Ривинуса (1652–1723) и швейцарского ботаника Каспара Баугина (1560–1624). Что же нового привнес Карл Линней?
Он окончательно закрепил бинарную номенклатуру в качестве научного стандарта и ввел этот принцип в систематизацию видов. Линней предложил в названии каждого вида указывать род растений, то есть его принадлежность к более высшему таксону. Теперь название вида состояло не из набора описывающих характеристик, а всего из двух слов: названия рода и видового эпитета, то есть, собственно видового имени.
Например, борщевик Сосновского: по латыни его имя звучит как Heracléum sosnówskyi. Heracléum — это название рода борщевик, и это слово будет общим у всех видов борщевиков, которых более 140, — растений одного рода. А sosnówskyi — это уже уникальное видовое название.
В XXI веке это выглядит таким очевидным и простым, что нам кажется, что иначе и быть не может. Но для естествознания начала XVIII века это стало важным шагом на пути к дальнейшей систематизации всех видов флоры и фауны: теперь все многообразие укладывалось в строгую систему таксонов с иерархическими связями, а родство видов можно было выявить по названию.
Иерархия таксонов: от вида к царству
Карл Линней был увлеченным коллекционером растений: он описывал растения и собирал гербарий из экземпляров ботанической коллекции Уппсальского университета, частных коллекций, экземпляров, привезенных им и его последователями из путешествий. Он также выращивал семена растений, которые ему присылали из других стран, и занимался их акклиматизацией. И эти многочисленные описания видов, огромный ботанический материал, который прошел через его руки, в конечном счете позволил ему выйти на новый уровень — увидеть общие свойства, родство видов и родов, систематизировать все это изобилие и предложить новую иерархию таксонов. С небольшими дополнениями мы пользуемся ею до сих пор — вот уже почти 300 лет!
Виды растений и животных были объединены Линнеем в роды, которые затем входили в отряды, а те, в свою очередь, в классы. Позднее, после описания новых видов и выделения новых таксонов, французский ботаник Антуан Лоран де Жюссьё (1748–1836) добавил в эту систему семейства как самостоятельную таксономическую единицу. Карл Линней классифицировал все растения по характеристикам цветка как главного органа размножения. А в качестве основного признака для классификации животных было выбрано строение сердца. Новая иерархия была представлена Карлом Линнеем в книге «Система природы».
«Система природы» — главный труд Линнея
Одна из главных книг Карла Линнея — «Система природы» («Systema naturae») — была опубликована в 1735 году при финансовой поддержке его коллег и друзей. В книге Линнея была представлена иерархия таксонов и выделено три главных царства: животных, растений и минералов. В каждом царстве были более дробные единицы: классы, затем отряды, в которые входили роды, а в них уже были выделены виды и разновидности. Книга «Система природы» была настолько популярна и востребована, что еще при жизни автора была переиздана 12 раз.
Другие научные труды Линнея
Карл Линней был выдающимся ученым с широким кругом научных интересов и стал одним из основателей Шведской академии наук и ее первым президентом. Свою первую научную работу под названием «Введение в половую жизнь растений» («Praeludia sponsaliorum plantarum») он преподнес в качестве новогоднего подарка своему наставнику Улофу Цельсию еще в 1729 году. Но труды Линнея были посвящены не только ботанике и классификации растений. Линней изучал медицину, имел обширную медицинскую практику, а с 1747 года был назначен главным королевским врачом. Неудивительно, что в его наследии немалое место занимают труды на медицинские темы. Вот названия некоторых из научных трудов, написанных Линнеем на протяжении жизни.
- 1737 г.: «Ботаническая критика» («Critica botanica») и «Сад Клиффорда» («Hortus Cliffortianus»);
- 1738 г.: «Классы растений» («Classes plantarum»);
- 1749 г.: «Медицинские вещества» («Materia medica»);
- 1751 г.: «Ботаническая философия» («Philosophia botanica»);
- 1753 г.: «Виды растений» («Species plantarum»);
- 1763 г.: «Роды болезней» («Genera morborum»).
Как работает классификация Линнея?
Почему Линней выбрал латынь?
Во времена Карла Линнея латынь уже была мертвым языком — после распада Западной римской империи в V веке этот язык постепенно терял свои позиции в Европе и вытеснялся другими. Но латынь по-прежнему изучали в церковных школах, она была языком священнослужителей, ученых, послов и купцов. Поэтому латынь, как универсальный язык международного общения, использовали при издании научных трудов, географических карт и атласов, при описании новых видов растений и животных. Этот язык был универсален и понятен. Поэтому Карл Линней и выбрал латынь, которую до сих пор используют биологи. И кстати, правило писать латинские названия курсивом тоже ввел Карл Линней, и мы все до сих пор его придерживаемся.
Примеры латинских названий
Любой современный вид растения или животного имеет в своем видовом названии два слова — первым идет название рода, а вторым видовое. Это и есть та самая бинарная номенклатура. Возьмем для примера род лошадей. На латыни его название звучит как Equus, поэтому все 9 видов из этого рода имеют в своем бинарном названии это слово.
- Кулан (лат. Equus hemionus)
- Кианг (лат. Equus kiang)
- Дикий осел (лат. Equus africanus)
- Домашний осел (лат. Equus asinus)
- Горная зебра (лат. Equus zebra)
- Пустынная зебра (лат. Equus grevyi)
- Бурчеллова зебра (лат. Equus quagga)
- Дикая лошадь (лат. Equus ferus)
- Домашняя лошадь (лат. Equus caballus),
Выше рода по рангу идет отряд: лошадиные входят в отряд непарнокопытных — латинское название Perissodactyla, которые, в свою очередь, относятся к классу млекопитающих — это Mammalia. И этот принцип классификации применяется к каждому виду.
Типовые виды и их значение
Типовой вид — это вид, который выступает в качестве номенклатурного типа для рода. В каждом роде имеется так называемый типовой вид — то есть вид, который максимально полно отражает строение и особенности этого рода, имеет типичные черты представителей этого рода. Например, в роде лошадь типовой вид — это домашняя лошадь (лат. Equus caballus). И выделение типового вида стало еще одним шагом на пути к систематизации и четкой иерархии таксонов.
Научные экспедиции и открытия Карла Линнея
Исследования в Лапландии
В мае 1732 года Карл Линней покинул Уппсалу и направился в свою первую научную экспедицию в Лапландию. Эту экспедицию он совершал в одиночку, без коллег и спутников. Сначала на лошади, а затем и пешком, он исследовал обширную область Лапландии и пересек северный полярный круг. Преодолевая тяготы и невзгоды путешествия, молодой ученый собирал растения и сушил гербарий, делал чучела местных животных, добывал и описывал в походном дневнике минералы северного региона. Кроме этого, он общался с местным населением и привез из путешествия лапландский национальный костюм: впоследствии Линней очень любил одеваться в этот северный наряд по случаю важных встреч с учеными. Тяжелое путешествие длилось четыре месяца.
Описание новых видов растений и животных
За свою жизнь Линней описал более 7 000 видов растений и около 4 000 видов фауны. Но главный вклад Карла Линнея в науку — это все же введение бинарной номенклатуры, систематизация видов и общие принципы классификации, которыми биологи пользуются до сих пор.
Гербарии и коллекции Линнея
Карл Линней был страстным коллекционером. И, будучи преподавателем университета, сделал сбор гербария обязательной частью ботанической практики. Шведский ученый выяснил, что у растений тоже есть половое размножение, как и у животных. Коллекция Линнея — это 19 000 листов гербария, которые были собраны им собственноручно. Сегодня это научное наследие хранится в Линнеевском обществе в Лондоне.
Споры вокруг научных идей Линнея и интересные факты его научной биографии
Как Линней классифицировал человека?
Выросший в семье сельского пастора, Карл Линней был глубоко верующим человеком. Поэтому ученому потребовалась большая смелость для того, чтобы в соответствии с выработанной им классификацией поместить человека в царство животных, класс млекопитающих и даже объединить его в одном отряде с другими приматами. Кстати, научное название нашему виду — Homo sapiens, дал тоже Карл Линней.
То, что Линней в своей классификации поместил человека в царство животных и объединил с другими приматами, — стало важнейшим шагом на пути к теории эволюции Чарльза Дарвина. Но и великий ученый допускал ошибки: в этот же отряд приматов, он, например, определил и… летучих мышей. Кстати, Линней в своих ранних трудах предположил, что различия во внешнем облике людей — это следствие климатических условий, и разделил людей на четыре категории:
- «белые» европейцы;
- «черные» африканцы;
- «смуглые» азиаты;
- «красные» американцы.
Увы, в 12-ом издании «Системы природы» он указывал не только на разницу во внешнем облике, но и высказывал идеи на тему моральных и интеллектуальных отличий, тем самым демонстрируя некие элементы расизма.
Критика системы Линнея
Влад Карла Линнея в развитие естественных наук неоспорим. Но кроме заблуждений по поводу человеческих рас среди его выводов были и другие ошибочные суждения. Так, например, Линней разделил животных на шесть классов, но при этом земноводных и пресмыкающихся он объединил в один общий класс амфибий, а бегемот, например, был отнесен им к отряду… грызунов. В основу классификации растений Линнеем было положено строение половой системы — количество тычинок и пестиков, и такой принцип тоже иногда приводил к ошибкам. Например, злаковое растение золотой колосок и сирень (род Syrínga) были объединены ученым в один класс. Справедливости ради надо сказать, что сам Линней не раз признавал, что деление на отряды он провел интуитивно, и предполагал, что будущие поколения ученых подтвердят его выводы. В более поздних изданиях «Системы природы» ученый и сам вносил изменения и дополнения в классификацию как растений, так и животных, исправляя допущенные ранее ошибки.
Линней и теория эволюции: предвидение или заблуждение?
Идея изменяемости видов и их эволюции уже встречалась в научных работах до Карла Линнея: в трудах Дени Дидро (1713–1784), Жюльена Ламетри (1709–1751), Жоржа-Луи Бюффона (1707–1788). Карл Линней был убежден, «что постоянство родов есть основа ботаники», хотя и допускал возникновение новых видов в процессе скрещивания. А в последних работах ученый даже высказывал идеи об изменяемости видов. Его знаменитая фраза «видов столько, сколько их вышло из рук творца» присутствует в первых изданиях «Системы природы», но в 10-ом издании ее уже нет. Также надо сказать, что созданная Линнеем систематизация видов позволила впоследствии проследить их изменчивость и заложила фундамент для дальнейшего развития эволюционной теории. Линней не только описывал новые виды фауны, но и указывал на их связь с окружающей средой.
Личная жизнь и характер Карла Линнея
Карл Линней был очень любознательным человеком и увлеченным исследователем. У него даже был девиз: «Находи чудо во всем, даже в самом обыденном» ("Omnia mirari etiam tritissima"). Но только ли любовь к растениям, пытливый ум и удачное стечение обстоятельств определили судьбу Карла Линнея? Сыграли свою роль и другие черты характера ученого.
Линней легко находил общий язык с людьми, имел обширный круг знакомых, был весьма влиятельным и харизматичным человеком. Всю жизнь Линней много путешествовал по странам Европы — посетил Францию, Германию, Нидерланды, Англию, имел большой вес в научной среде. Значимую роль в его научной работе сыграли его ученики и последователи, которых Карл Линней называл «апостолы». Они отправлялись в исследовательские экспедиции, подчас в неизведанные и опасные уголки мира, чтобы найти там и описать новые виды растений и животных, а Карл Линней присваивал им названия в соответствии с бинарной системой номенклатуры. Благодаря такому количеству своих последователей ученый описал множество новых видов, а также смог вырастить новые растения из присланных ему семян.
Карл Линней был женат на Саре Элизабет Морея: их свадьба состоялась в 1739 году. В семье было семеро детей. В 1741 году Карл Линней стал заведующим кафедрой медицины в Уппсальском университете, а в 1742 он покинул эту кафедру и стал заведовать кафедрой ботаники. А когда в 1776 году Линней вышел в отставку, то передал кафедру своему старшему сыну — Карлу фон Линнею младшему (1741-1783), который пошел по стопам отца и тоже стал врачом и натуралистом.
В 1761 году король Швеции пожаловал ему титул дворянина, и ученый стал именоваться Карл фон Линне (Carl von Linné). Скончался Карл Линней в январе 1778 года.
Наследие Карда Линнея
Линнеевские общества и Медаль Линнея
После смерти Карла Линнея его ботаническая коллекция и библиотека были куплены британским натуралистом Джеймсом Смитом. Позднее они стали собственностью Лондонского Линнеевского общества, которое занимается изучением естественной истории, эволюционных процессов и работами в области таксономии. Лондонское Линнеевское общество учредило медаль Линнея – научную награду, ежегодно вручаемую за достижения в области ботаники и зоологии. Линнеевские общества есть и в других странах мира, например, Шведское Линнеевское общество, Линнеевское общество Прованса во Франции или Нью-Йоркское Линнеевское общество в США.
Музеи и памятники (Швеция, Великобритания)
В ботаническом саду при Уппсальском университете, куратором которого был Карл Линней, установлен памятник выдающемуся ученому. Здесь же находится и мемориальный музей Линнея. Кроме этого, памятник всемирно известному шведу установлен в Стокгольме, а его копию можно увидеть в Чикаго. Статуи Карла Линнея есть также в Лондоне: одна из них украшает здание Лондонского Линнеевского общества, а вторая — фасад Королевской академии.
Карл Линней: вопросы и ответы
Кто такой Карл Линней?
Карл Линней — выдающийся шведский естествоиспытатель, биолог и врач.
Что такое бинарная номенклатура?
Бинарная номенклатура — это способ названия вида в биологической систематике, когда первым словом указывается название рода, а вторым — видовой эпитет.
Почему систему Линнея используют до сих пор?
Система классификации Линнея основана на родственных связях внутри таксонов и позволяет упорядочить и систематизировать все существующие ныне биологические виды.
Где хранятся коллекции Линнея?
Коллекция гербариев Линнея, а это около 19 000 образцов, сегодня хранится в Лондонском Линнеевском обществе.
***
Попытки обобщить и систематизировать биологические виды предпринимались учеными и до Карла Линнея. Но только выдающийся шведский биолог и врач смог проанализировать все многообразие описанных видов, создать простую и понятную иерархическую систему, в которой у каждого вида было свое место. И из этого обобщения и осмысления, из такой простой и одновременно сложной иерархии позднее сложилась совершенно новая для науки картина мира, связанная с эволюционной теорией.
Автор текста Ольга Фролова
Изображение на обложке: разработано Magnific
