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他出了一本「无图有真相」的植物志

jeonsango / CC0

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欧洲的文艺复兴时期,植物学开始分化成一门独立的学科,从意大利和德意志诸邦浮现了植物学史上几个熠熠生辉的名字。意大利植物学家切萨尔皮诺(Andrea Cesalpino,1519/24/25—1603)(图 1)或许不是这些人中间声名最为煊赫的一个,但他对植物学的贡献非常独特:他想从理论前提出发,建立一个全面的植物分类系统,植物学发展史上他是第一个这样做的人。

 

图 1. 切萨尔皮诺像

图片来源:Cornell Mushroom Blog.

 

按照常见的说法,切萨尔皮诺 1519 年 6 月 6 日生于意大利的阿雷佐(Arezzo)(图 2),其实关于他的生年有 1519 年、1524 年和 1525 年几种不同的记载。切萨尔皮诺的父母都是教师,他本人小时候却对学校的课程毫无兴趣。双亲完全没料到,这个顽劣的孩子日后变成了一个大学者,而且被同时代人公认为意大利最博学的人之一。他的著述涵盖了从哲学、医学、植物学、矿物学直到历史的各个领域。

 

图 2. 切萨尔皮诺在意大利阿雷佐的出生地。故居门楣上方有纪念铭牌,铭牌上的意大利文写着“安德烈亚·切萨尔皮诺曾在此出生并居住”

图片来源:The History of Medicine Topographical Database.

 

像当时绝大多数的植物学家一样,切萨尔皮诺受的是医学教育。他大约 1551 年毕业于比萨大学并得到医学学位,此后留在母校教授哲学、医学与植物学。意大利那时还是欧洲的学术中心,帕多瓦大学 1546 年建立了全世界最早的植物园,比萨大学植物园紧接着在一年后建立。比萨大学植物园的创立者是切萨尔皮诺的导师吉尼(Luca Ghini,1490—1556)——最先提倡制作和保存腊叶标本的人。吉尼在比萨大学的植物学教授讲席和植物园园长职位,1554 年传给切萨尔皮诺。

 

切萨尔皮诺精心照管植物园,引进了不少新植物,包括当时新从美洲大陆传来的植物。他也采集制作腊叶标本。有一套他压制的标本今天仍保存在佛罗伦萨自然史博物馆(Museo di Storia Naturale di Firenze),总共有纸版 266 张,装载标本 768 号,对应着约 760 种的植物(图 3)。据说,这是现存历史最久的一套腊叶标本。

 

图 3. 保存至今的切萨尔皮诺腊叶标本集中的一页

图片来源:Anna Pavord, The Naming of Names: The Search for Order in the World of Plants. London: Bloomsbury, 2009.

 

16 世纪开始的大航海时代给欧洲带来了形形色色新奇的动植物,博物学家们眼界大开。但是文艺复兴时期的植物学家们主要精力仍放在寻找、辨认和描述各种植物,或结合新知识对古代的权威著作进行注释考订,对于分类方法并不十分关心。由于印刷术已经在欧洲流传开来,植物志(当时叫做草药书,Herbal)成为很热门的一类出版物,不过,一般植物志收录的主要是药用植物,在书中按照植物的用途或生境或叶片形状等给它们作个粗略的分类,还有的书干脆就按照植物名的字母顺序把它们一路排列下去。

 

1583 年,切萨尔皮诺出版了 16 卷本的《论植物》( De Plantis libri XVI,或译为“植物学十六书”)(图 4)。这是一部纯粹“为植物而植物”的著作,不仅收录范围从药用植物扩大到当时已知的所有植物,而且分类完全基于植物彼此之间的相似或相异。尤其重要的是,切萨尔皮诺采用亚里士多德哲学的逻辑框架,论证了植物分类的必要性,并建立了一整套的分类原则,这是他多年苦心思索的成果。

 

图 4. 《论植物》1583 年初版扉页

图片来源:Biodiversity Heritage Library.

 

16 卷书中的第 1 卷仅有 30 页,切萨尔皮诺在这里列出了他心目中的植物学法则,不仅涉及分类学,还包括植物生理(主要讨论营养方式)、形态发生、名词术语等内容。根据亚里士多德学说,植物只被赋予“营养性”的灵魂,此等灵魂的功能是利用营养维持植物体生长和利用繁殖延续物种。因此分类标准根据上述特点制定。营养体(根、茎、叶)分化程度小,仅可用于粗疏的分类,而生殖器官(花、果实、种子)形态繁多,一方面可以根据它们划分出很多有意义的类群,另一方面,说明生殖机能是更本质的特征。

 

按照这个原则,《论植物》第 2 卷到第 15 卷收录的约 1500 种植物被划分为两个大类,乔木和大灌木属于第一类,矮灌木和草本植物属于第二类。每一大类根据果实和种子的不同特点再进一步细分,最终划分为 32 个类群,从乔木开始,到蕨类、苔藓、菌类和海藻结束(按今天的标准看是降序排列)。切萨尔皮诺描述植物简明扼要,但是十分准确细致,他发现了植物的叶序,相信花瓣与叶片同源,区分了裸子植物和被子植物,描述了子房室的数目、胎座的类型、上位子房和下位子房的区别。他没有认识到植物的有性生殖,因此对花的结构注意不多。

 

虽然按照亚里士多德的本质论,事物分类应从共同的“本质”出发,摒弃表面现象的干扰,但切萨尔皮诺实际进行分类的时候似乎是反其道而行之。他在一封信里讲述了他怎样在大堆的腊叶标本中间翻来翻去,把它们按照相似的特征重新整理成一摞一摞。他使用多个性状的组合,然后凭直觉分类,归纳出类群以后,再决定哪些特征是判别的标准。凭特征组合进行分类的方法远比他的同时代人先进。他划分出的中级类群至少有 20 多个仍然相当于今天的“科”,包括常见的松科、豆科、禾本科、伞形科、十字花科、菊科和芸香科等。

 

《论植物》出版后的头一个世纪里读者始终寥寥。有人说这是因为它哲学味道太浓,行文晦涩难懂;有说是因为作者的思想太超前;有说是因欧洲的学术重心已向新教国家转移,意大利学者的影响力明显下降。

 

但也有一个不可忽视的原因:这部 16 卷的高度专门的著作里,从头到尾没有一张插图。当时,一些知名的植物志里面已经附上了多幅精美的版刻插图,图谱大大提高了植物学书籍的可读性,也大幅增加了书籍的印刷成本。切萨尔皮诺在《论植物》的前言中声称插图对书无益,他的书没有图反而更纯粹、更少舛误。可是历史学家发现其实切萨尔皮诺本来是很想给书加上插图的,他曾煞费苦心向托斯坎大公爵科西莫·美第奇一世(Cosimo I de' Medici,1519—1574)争取资助,可惜时运不济,插图底版已经制好,老公爵却去世了,继位的新公爵停止了赞助。图版终于没能和书一起印行,最后散佚,不知所终。

 

切萨尔皮诺生活的年代是植物学发生重大历史转折的时期,他比同时代的任何植物学家都更突出地代表了从草药采集者到植物学家的蜕变。有人说他是自古希腊的泰奥弗拉斯图斯(Theophrastus,约公元前 371—前 287)以来,一千七百年间第一个纯粹的植物学家。他精心锤炼的体系,尽管曲高和寡,对植物分类学产生的影响却足够深刻。后世重要的植物学家如约翰·雷(John Ray, 1627—1705)和林奈(Carl von Linné,1707—1778)都钻研过他的分类体系,并以自己的方式重新给出概述。林奈一般来说是个相当自我中心的人,但他也曾在著作里给了切萨尔皮诺热情的评价。

 

切萨尔皮诺 1592 年离开比萨去往罗马,担任教皇克雷孟八世(Clemens VIII,任期 1592—1605)的医生,同时在罗马第一大学(Sapienza University in Rome)任医学教授。垂暮之年突然离开他生活了 40 余载的比萨大学,据说是因为感觉到学校在聘任教授的时候待遇不公。这次出走在他的履历表里添上了教皇御医的头衔。他后来就住在罗马,直到 1603 年去世。

 

4 个多世纪前,切萨尔皮诺推开了现代植物分类学的大门,建立了历史上第一个理论化的人为植物分类系统。今天我们仍可以从豆科云实属(Caesalpinia)植物的学名中看到他的名字。

 

作者:颜宜葳

来源:中国科学院自然科学史研究所