不可不知的自然学家

这一年大家被禁足在所居住的城市里,许多人不住往城市附近的大山小山去健行、踏青。走在一条条或长或短的自然步道或是山径上,人们接触野生动植物的机会比以往多了,每当看见从所未见的物种,无不感到好奇与欣喜,想知道它们的名字,甚至了解更多,这时候只要拿出手机问问谷歌、朋友或是相关的手机应用软体,不消片刻立即便能获得小生物的所有资料,包括名字、生活习性、特殊行为等等。大家有没有想过,这些资料从何而来?

资料并非从天而降,是过去数百年来许许多多的学家和学者们,去观察、发现与收集而得来的。从过去的一无所知,到今天的无所不知,学家和学者们往往都是用了毕生的时间与精力去寻找答案,其中一些人更是为学术界做出了很大的改变、进步与贡献。以下,大家一起来看看三位不可不知的自然学家。

分类学之父

卡尔·冯·林奈(Carl Linnaeus)
1707年-1778年

林奈是瑞典植物学家、动物学家和医生,也是瑞典科学院创始人之一。

科学界称:“要有物理学,来了牛顿;要有生物学,来了林奈。”林奈是十八世纪最著名的自然科学家,迄今,仍是生物科学界最具影响力的人之一。他首先提出生物界有分类的法则,将生物的种类区分为纲、目属、种,并且以拉丁文建立生物的命名法。

林奈身处的世纪,也正是欧洲的大航海世纪,许多航海归来的生物学家和博物学家带回世界各地的动植物,并用自己的喜好为之命名,造成一物多名,或异物同名的混乱现象。1753年,林奈发表《植物种志》,提出‘双命名法’(binomial nomenclature),用拉丁文的属名与种名,来命名植物,使用拉丁文命名,是因为这是一种不再用为口语的文字,口语会受到时代的影响改变其原意,若用非口语的文字,就能够长期保存其原意。

第一版的《植物种志》。

双名法的其中第一个名字是属名,为名词,第二个名字是种名,为形容词,形容这个物种的特性,其后面或可加上发现者的名字,以纪念这位发现者,也是负责的意思。林奈依雄蕊和雌蕊的类型、大小、数量及相互排列等特征,将植物分为24纲、116目、1000多个属和10,000多个种。1754年,他将植物与其生长环境的关系,分为六种:水域植物、山域植物、阴域植物、草域植物、岩域植物、寄生植物。这些分类的名称,现今依然在用。

1755年,林奈将植物的分类延伸到动物学,林奈提出,凡是有固定形体存在的皆为“物”,他用“物”(substance)的概念来区分。有形体却没有生命的,他称为“矿物”;有生命却没有感性的,他称为“植物”;有感性却没有理性的,他称为“动物”;有感性、有理性、有灵性─能够思考永恒与敬拜上帝的,他称为“人物”。他依动物的形体结构,将之区分为哺乳类、鸟类、两栖类、鱼类、昆虫类与蠕形动物类,这成为日后生物学重要的分类。其中哺乳类这一个名词,是他首先使用。

Nepenthes(猪笼草)这个名字第一次出现是在1737年林奈所写的《克利福特园》中,Nepenthes的中文意思是没有悲伤,而在希腊神话中,Nepenthe是一种可以让人忘记忧伤的药物。

林奈最后的研究,是将“人”放入自然分类的系统中。林奈写道:“在所有的生物中,只有人能思考永恒,如果生物的分类是一个阶梯,人类将是最高的一阶。”林奈首先建立“智人种”,而后将人类归于哺乳类灵长目人属智人种内。当时已经有许多化石,呈现史前有类似人类的生物存在,这些生物有的住在森林称为“森林人”,有的住在洞穴称为“洞穴人”,有些体型矮小称为“矮人族”。这些生物没有尾巴、能走路,能使用简易的工具、也有雕刻与绘画,但是林奈不认为这些上古时代拟人的生物是人类。真正的人类或智人种,林奈的定义是“渴慕永恒”,但这不是生物的结构特征所能区分出来,这是生命科学分类的瓶颈与极致,1759年,林奈将这些史前的生物称为“拟人类”。

生物地理学之父

亚尔佛德·罗素·华莱士 (Alfred Russel Wallace)
1823年-1913年

华莱士于1854年~1862年间,展开历时八年的马来群岛探险之旅,走了两万三千公里路,采集到125,600份标本,而且最重要的是,于罹患疟疾期间,静心思考出生物演化物竞天择的原理。

谈到物种起源,一般人必定想到达尔文,却可能不知道有一位默默促成此学说的重要推手——阿尔弗雷德.拉塞尔.华莱士。

1858年春天,一个34岁的威尔士男子躺在今印度尼西亚摩鹿加群岛中特尔那特岛上某间棕榈茅草屋的吊床上,因疟疾而发高烧,忽冷忽热。在半梦半醒之间,华莱士在脑中反复思考着他这些年,在马来群岛和亚马逊雨林所看到过的各种动物。它们到底是如何形成的?最后,他在重病中潦草写下一篇四千字论文表达他的看法,并将文章和附信寄给在英国的查尔斯·达尔文,询问达尔文的意见,看看是否值得把文章寄给学术期刊发表。

华莱士在马来群岛确定了现在生物地理学中区分东洋区和澳大拉西亚区的分界线(华莱士线)。

三个月后,达尔文收到这篇让他目瞪口呆的文章。华莱士在这篇简短手稿中扼要说明的概念,都与达尔文自己对演化所抱持的所有主要想法不谋而合,达尔文在二十年间,一直致力于天择论的发展。如果华莱士的手稿被单独出版,就等于抢先一步发表论点。后来,达尔文的好友地质学家查尔斯.莱尔爵士和植物学家约瑟夫.胡克想出了解决之道——1858年7月,华莱士的论文和达尔文调查结果的概要,一起被送到伦敦林奈学会发表。隔年,达尔文《物种起源》问世,并在十三年内加印六次。人们渐渐把演化理论归功于达尔文,越来越少提到华莱士,最后,人们几乎忘了华莱士对演化论的贡献,华莱士甚至受到了当时科学界既有体制的恶劣对待,然而,华莱士并未因此感到愤恨,甚至还感谢达尔文让他成为共同发表者。

华莱士于1869年,出版了《马来群岛:自然科学考察纪》这本书,既使150年后的今天,此书仍是相当有份量的参考资料。

华莱士另一重要的科学成就之一,是于1860年根据动物类别的在地理分布上的差异。华莱士观察到在婆罗洲与苏拉威西岛之间;峇里岛与龙目岛之间,有一条无形的天然生物分布界线,界线以西的动物相比较接近亚洲的物种,界线以东的动物相比较接近澳洲的物种。 为了纪念华莱士的此一重大发现,生物地理学家将这条界线命名为华莱士线(Wallace line),后来学者将研究因为天然障碍(河流、山脉、沙漠等),气候障碍(温度、降雨量等),甚至板块运动,导致物种分布差异的科学称为生物地理学(Biogeography),也因此尊称他为“生物地理学之父”。

砂拉越博物馆收藏了一部分华莱士所制作的标本。

身为砂拉越人,华莱士为我们留下的记忆和贡献远远不止这些。华莱士与砂拉越第一人白人拉者詹姆士布洛克是好朋友,1854年,达尔文在詹姆士的邀请下来到砂拉越,在这里进行婆罗洲物种观察与标本收集,包括红毛猩猩。当年拉者成立砂拉越博物馆其中一个原因就是想让这位好友有地方收藏他的研究作品,后来华莱士将一部分自制的标本,留在砂拉越,这些标本至今仍收藏在砂拉越博物馆内,成为镇馆之宝。

华莱士的绘图。

图4:华莱士于1854年~1862年间,展开历时八年的马来群岛探险之旅,走了两万三千公里路,采集到125,600份标本,而且最重要的是,于罹患疟疾期间,静心思考出生物演化物竞天择的原理。

图5:华莱士在马来群岛确定了现在生物地理学中区分东洋区和澳大拉西亚区的分界线(华莱士线)。
图6:华莱士于1869年,出版了《马来群岛:自然科学考察纪》这本书,既使150年后的今天,此书仍是相当有份量的参考资料。
图7:砂拉越博物馆收藏了一部分华莱士所制作的标本。
图8:华莱士在马来群岛首次发现天堂鸟,惊为天人。
图9:华莱士的绘图。

昆虫学家

尚-亨利·卡西米尔·法布尔(Jean-Henri Casimir Fabre)
1823年-1915年

法布尔是许多昆虫学家、昆虫爱好者的启蒙老师。

法布尔是19世纪最重要的昆虫行为研究推手之一,身为现代昆虫学与动物行为学的先驱,法布尔以膜翅目、鞘翅目、直翅目的研究而闻名,维克多.雨果称他为‘昆虫世界的荷马’。法布尔喜欢在自家花园中观察昆虫或是其他小动物的一举一动,也喜欢顺手记录这些小生物行为,他将这些纪录汇集成《昆虫记》(Souvenirs Entomologiques),这套家喻户晓的10册经典巨作,成为许多昆虫学家的启蒙书籍,也对许多爱好昆虫、自然的科学家与一般读者影响深远,我也是其中之一。

法布尔一直住在荒石园,直到逝世。这块荒芜的不毛之地,是昆虫钟爱的乐园,也是他的书房、工作室和试验场。他全身心投入到对昆虫的观察与实验中,坚持不懈,在30年的时间里写下了一本又一本《昆虫记》。

我刚开始做自然观察的时候,也是从《昆虫记》里了解了许多关于昆虫行为的知识,每次读了《昆虫记》后到公园观察昆虫时,发现昆虫行为真的就和书里写的一样,我对着虫虫心里好兴奋,比如当我看到蟋蟀用两翅磨擦发出声响时,感觉自己看到了法布尔也看见过的东西,学习生物就不再是一门遥不可及的大学问。

法布尔身处19世纪新物种大发现的时代,当时的生物学也开始进入组织与细胞层次研究,但他却选择了“昆虫行为生态”这样很具前瞻性却属冷门的研究题材。法布尔提倡以尊重生命的态度,在野外直接进行实验,实地观察这些昆虫的活动,而非一味的在实验室里解剖生物或是实行残害性的试验。他曾言:“你们是强行将细胞和原生质置于化学反应剂中,我是在各种本能表现最突出的时候探究本能……你们倾心关注的是死亡,我悉心观察的是生命。”

粪金龟是法布尔非常喜爱的昆虫之一。

法布尔确有几项重要的科学成就。他是最早用“实验”方法研究动物行为学的人之一,研究方法对欧洲学界有很大的影响。其次,过去知道昆虫由卵转变为成虫有三种方式,即无变态、不完全变态和完全变态,而法布尔经过仔细的观察,发现有些昆虫的生活史中有“复变态”(hypermetamorphosis),也就是卵经过多种幼虫期才变为成虫,这是不喜欢艰涩用语的法布尔所新创的唯一一个科学名词。此外,他首先发现昆虫对外来刺激有“趋性”,例如喜欢飞向光源,或反地心引力等。

提到法布尔,大家一定会想到他的巨作《昆虫记》。

法布尔凭藉着他在化学方面的天赋与知识,还时常做些小实验,证实昆虫生理学的特性。法布尔在《昆虫记》中总是强调实验的重要性,唯有经过实际设计实验、实地观察并记录,才有足够的科学基础与证据,解释现象的产生。学者和读者从他的书里读到的除了是那些有趣的昆虫记事之外,还有他对大自然所抱持的态度,这也是为什么在法布尔逝世一百年后的今日,尽管学界有了很大的进步,他所撰写的《昆虫记》还能够持续在科学世界里绽放光芒。

整理报道:戴舒婷

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