Досягнення в області порівняльної морфології й анатомії тварин і рослин

Досягнення в різних областях біології в І половині XIX cт.

На поч. XIX cт. помітно змінюються погляди і уявлення в різних розділах природознавства, які стосуються історії виникнення й розвитку Землі, Сонячної системи, принципу збереження й перетворення енергії, фізичних і хімічних властивостей атомів і молекул, електричних явищ і т.д. Все це не могло не відбитися на вивченні фізико-хімічної й структурної організації живих істот, їхнього минулого й теперішнього.

Поняття «біологія» згадується ще у 1797 році в творах німецького анатома Теодора Георга Августа Роозе і німецького фізіолога Карла Фрідріха Бурдаха (1) у 1800 році. Але спеціально запропоновано як термін, який включає комплекс дисциплін, що вивчають живу природу - німецьким природодослідником Готфрідом Рудольфом Тревіранусом (2) та французьким природодослідником Жаном Батистом Ламарком (3)в 1802, незалежно один від одного. Не тільки завдяки введенню цього терміна, але й формуванню нових напрямків вивчення живої природи створюється база для виділення біології як самостійного й комплексного розділу природознавства. До того ж початок XIX ст. варто визнати ерою повороту досліджень живої природи на якісно новий рівень, що завершився принциповими узагальненнями в різних областях біології.

Досягнення в області порівняльної морфології й анатомії тварин і рослин

Вагомий внесок в розвиток біології внесли французькі зоологи Жорж Кюв’є і Етьєн Жоффруа Сент-Ілер, які стояли на протилежних позиціях щодо пояснення походження і організації тварин.

Французький природознавець Жорж Кюв'є (Жорж Леопольд Хрістіан Дагобер Кюв‘є) (4) (1769-1832).

Народився в 1769р. в небагатій родині офіцера у відставці. Цікавість до зоології виникла у нього під впливом читання „Природної історії” Жоржа Бюффона. Блискучі знання в області зоології Кюв’є придбав шляхом самоосвіти, головним чином під час восьмирічного перебування в Нормандії (обл. в північно-західній частині Франції) в якості домашнього вчителя. В 1795р. він за запрошенням Етьєна Жоффруа Сент-Ілера приїхав до Парижу і в тому ж році став професором і членом Французького Інституту (Академії наук). Кюв’є відрізнявся великою працездатністю. Серед його самих видатних творів треба назвати „Лекції з порівняльної анатомії” (1800-1805, в 5 томах), „Царство тварин” (1817, в 4 томах), „Дослідження викопних кісток” (1812, в 4 томах), „Природна історія риб” (1828-1833, в 9 томах), „Історія природничих наук” (після смерті, в 5 томах)

Його праці стосуються порівняльної анатомії, палеонтології і систематики тваринного світу. На основі подібності будови тіла тварин, зокрема нервової системи, Кюв’є сформулював у 1812 р. вчення про „парості” (типи) тваринного світу, вважав, що споконвічно створено й незмінно існує чотири плани будови тварин за організацією нервової системи: хребетні, молюски, членисті, променисті, вважав, що вони різко розмежовані, і між ними немає ніяких перехідних форм. Застосував порівняльно-анатомічний принцип у вивченні будови органів, відкрив явище кореляції і запровадив поняття кореляція - (лат. Correlatio - співвідношення) – взаємозалежність між будовою та функціями клітин, тканин, органів та систем організму.

Принцип кореляції Кюв’є сформулював наступним чином: „Всяка організована істота утворює цілу, єдину замкнену систему, чистини якої відповідають одна одній і сприяють, шляхом взаємного впливу, одній кінцевій цілі. Жодна з цих частин не може змінитися без того, щоб не змінилися інші, отже, кожна з них, взята окремо, вказує і визначає всі інші”. В якості прикладу Кюв’є посилався на будову хижака. Якщо кишечник цієї тварини влаштований так, що може перетравлювати тільки свіже м’ясо, то у нього, хижака, повинні бути відповідно побудовані щелепи; щелепи в свою чергу повинні бути з зубами, які придатні для захвату і розрізання здобичі; на його кінцівках повинні бути кігті, щоб захватувати і роздирати жертву; вся система органів руху повинна бути пристосована для її переслідування і ловлі; органи чуттів - щоб замічати жертву з далеку і т.д.

Завдяки принципу кореляції реконструював будову багато вимерлих тварин і описав їх. Він казав: „Дайте мені одну кістку і я відновлю тварину і визначу її місце в системі”. Вважається засновником палеонтології, але він не вбачав генетичного зв’язку між викопними і нині живучими формами як результат їхнього еволюційного розвитку. Кюв’є розвинув метафізичне вчення про провідну роль катастроф в історії Землі:

Теорія катастроф: Стихійні сили, короткочасні катаклізми (землетрус, повінь, посуха й т.д.) нібито приводили до повного знищення колишніх живих форм певної ділянки земної поверхні і на їх місці виникали нові форми. Кюв’є не визнавав саму ідею еволюції живої природи. Виступав проти вчення Ж.Б.Ламарка про змінність живої природи та положення Е.Ж.Сент-Ілера про єдність організації тварин. Проте заслугою Кюв’є є запровадження точних методів дослідження в зоології, нагромадження величезного цінного фактичного матеріалу, який об’єктивно сприяв розвиткові еволюційного вчення.

Ідею еволюції органічного світу, навпроти, відстоював його сучасник, фр. зоолог Етьєн Жоффруа Сент-Ілер (5)(1772-1844). Серед його вчителів був видатний французький кристалограф Аюї (Гаюї), який мав на нього великий вплив. В 1793р. бувший співробітник Бюффона зоолог Добантон вмовив Жофруа Сент-Ілера зайняти кафедру зоології хребетних тварин Французького інституту, щоб продовжувати справу Бюффона. Виступав проти вчення Ж.Кюв’є про постійність видів, вважаючи, що еволюція організмів відбулася внаслідок вирішального впливу зовнішнього середовища. Відстоював ідею єдності органічного світу і вчення про єдиний план будови всіх тварин - хребетних і безхребетних (деякі уявлення були помилкові). Основна робота Ж. Сент-Ілера двотомна «Філософія анатомії» (1818, 1822), де він виклав свою концепцію про єдність плану організації тварин (скелет 6), ця концепція одержала відбиття й в «теорії аналогів». Терміном „аналоги” (це слово він позичив у Аристотеля) Сент-Ілер позначав однакові з точки зору морфології частини тіла, тобто гомологічні. Ця концепція виглядає так: природа створила всіх істот за одним планом, однаковому в принципі, але нескінченно варіативному в деталях. Як підтвердження він посилався на збереження гомологічних органів у різних тварин, незалежно від їхньої форми й функцій. Наприклад, рука людини, як передня кінцівка, гомологічна передній нозі коня, крилу птаха і т.д. як що ж порівнювати їх анатомічну будову, то можна виявити гомологію кісток (кістки плеча, передпліччя і кисті), м'язів, судин, нервів і т.д. ця думка, яка міцно увійшла в науку, в ту пору була сміливим новаторством.

Значний внесок у розвиток порівняльної анатомії й морфології зробив німецький природодослідник і поет Йоганн Вольфганг Ґете (7)(1749-1832): Розробив вчення про морфологічний тип (1795, 1796), обґрунтував необхідність виділення морфології як самостійної біологічної дисципліни. Він запропонував не тільки саму назву «морфологія», але дав її визначення як науки про «утворення й перетворення органічних істот, становленні форми й функції організму». Обґрунтував вчення про метаморфоз рослин: всі органи рослин (у тому числі й квітка) розглядаються як результат перетворення філлому (листа). Виключення допускав тільки відносно кореня.