他出瞭一本“無圖有真相”的植物志

歐洲的文藝復興時期,植物學開始分化成一門獨立的學科,從意大利和德意志諸邦浮現瞭植物學史上幾個熠熠生輝的名字。意大利植物學傢切薩爾皮諾(Andrea Cesalpino,1519/24/25—1603)(圖1)或許不是這些人中間聲名最為煊赫的一個,但他對植物學的貢獻非常獨特:他想從理論前提出發,建立一個全面的植物分類系統,植物學發展史上他是第一個這樣做的人。

圖1. 切薩爾皮諾像

圖片來源:Cornell Mushroom Blog.

按照常見的說法,切薩爾皮諾1519年6月6日生於意大利的阿雷佐(Arezzo)(圖2),其實關於他的生年有1519年、1524年和1525年幾種不同的記載。切薩爾皮諾的父母都是教師,他本人小時候卻對學校的課程毫無興趣。雙親完全沒料到,這個頑劣的孩子日後變成瞭一個大學者,而且被同時代人公認為意大利最博學的人之一。他的著述涵蓋瞭從哲學、醫學、植物學、礦物學直到歷史的各個領域。

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圖2. 切薩爾皮諾在意大利阿雷佐的出生地。故居門楣上方有紀念銘牌,銘牌上的意大利文寫著“安德烈亞·切薩爾皮諾曾在此出生並居住”

圖片來源:The History of Medicine Topographical Database.

像當時絕大多數的植物學傢一樣,切薩爾皮諾受的是醫學教育。他大約1551年畢業於比薩大學並得到醫學學位,此後留在母校教授哲學、醫學與植物學。意大利那時還是歐洲的學術中心,帕多瓦大學1546年建立瞭全世界最早的植物園,比薩大學植物園緊接著在一年後建立。比薩大學植物園的創立者是切薩爾皮諾的導師吉尼(Luca Ghini,1490—1556)——最先提倡制作和保存臘葉標本的人。吉尼在比薩大學的植物學教授講席和植物園園長職位,1554年傳給切薩爾皮諾。

切薩爾皮諾精心照管植物園,引進瞭不少新植物,包括當時新從美洲大陸傳來的植物。他也采集制作臘葉標本。有一套他壓制的標本今天仍保存在佛羅倫薩自然史博物館(Museo di Storia Naturale di Firenze),總共有紙版266張,裝載標本768號,對應著約760種的植物(圖3)。據說,這是現存歷史最久的一套臘葉標本。

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圖3. 保存至今的切薩爾皮諾臘葉標本集中的一頁

圖片來源:Anna Pavord, The Naming of Names: The Search for Order in the World of Plants. London: Bloomsbury, 2009.

16世紀開始的大航海時代給歐洲帶來瞭形形色色新奇的動植物,博物學傢們眼界大開。但是文藝復興時期的植物學傢們主要精力仍放在尋找、辨認和描述各種植物,或結合新知識對古代的權威著作進行註釋考訂,對於分類方法並不十分關心。由於印刷術已經在歐洲流傳開來,植物志(當時叫做草藥書,Herbal)成為很熱門的一類出版物,不過,一般植物志收錄的主要是藥用植物,在書中按照植物的用途或生境或葉片形狀等給它們作個粗略的分類,還有的書幹脆就按照植物名的字母順序把它們一路排列下去。

1583年,切薩爾皮諾出版瞭16卷本的《論植物》( De Plantis libri XVI,或譯為“植物學十六書”)(圖4)。這是一部純粹“為植物而植物”的著作,不僅收錄范圍從藥用植物擴大到當時已知的所有植物,而且分類完全基於植物彼此之間的相似或相異。尤其重要的是,切薩爾皮諾采用亞裡士多德哲學的邏輯框架,論證瞭植物分類的必要性,並建立瞭一整套的分類原則,這是他多年苦心思索的成果。

圖4. 《論植物》1583年初版扉頁

圖片來源:Biodiversity Heritage Library.

16卷書中的第1卷僅有30頁,切薩爾皮諾在這裡列出瞭他心目中的植物學法則,不僅涉及分類學,還包括植物生理(主要討論營養方式)、形態發生、名詞術語等內容。根據亞裡士多德學說,植物隻被賦予“營養性”的靈魂,此等靈魂的功能是利用營養維持植物體生長和利用繁殖延續物種。因此分類標準根據上述特點制定。營養體(根、莖、葉)分化程度小,僅可用於粗疏的分類,而生殖器官(花、果實、種子)形態繁多,一方面可以根據它們劃分出很多有意義的類群,另一方面,說明生殖機能是更本質的特征。

按照這個原則,《論植物》第2卷到第15卷收錄的約1500種植物被劃分為兩個大類,喬木和大灌木屬於第一類,矮灌木和草本植物屬於第二類。每一大類根據果實和種子的不同特點再進一步細分,最終劃分為32個類群,從喬木開始,到蕨類、苔蘚、菌類和海藻結束(按今天的標準看是降序排列)。切薩爾皮諾描述植物簡明扼要,但是十分準確細致,他發現瞭植物的葉序,相信花瓣與葉片同源,區分瞭裸子植物和被子植物,描述瞭子房室的數目、胎座的類型、上位子房和下位子房的區別。他沒有認識到植物的有性生殖,因此對花的結構註意不多。

雖然按照亞裡士多德的本質論,事物分類應從共同的“本質”出發,摒棄表面現象的幹擾,但切薩爾皮諾實際進行分類的時候似乎是反其道而行之。他在一封信裡講述瞭他怎樣在大堆的臘葉標本中間翻來翻去,把它們按照相似的特征重新整理成一摞一摞。他使用多個性狀的組合,然後憑直覺分類,歸納出類群以後,再決定哪些特征是判別的標準。憑特征組合進行分類的方法遠比他的同時代人先進。他劃分出的中級類群至少有20多個仍然相當於今天的“科”,包括常見的松科、豆科、禾本科、傘形科、十字花科、菊科和蕓香科等。

《論植物》出版後的頭一個世紀裡讀者始終寥寥。有人說這是因為它哲學味道太濃,行文晦澀難懂;有說是因為作者的思想太超前;有說是因歐洲的學術重心已向新教國傢轉移,意大利學者的影響力明顯下降。

但也有一個不可忽視的原因:這部16卷的高度專門的著作裡,從頭到尾沒有一張插圖。當時,一些知名的植物志裡面已經附上瞭多幅精美的版刻插圖,圖譜大大提高瞭植物學書籍的可讀性,也大幅增加瞭書籍的印刷成本。切薩爾皮諾在《論植物》的前言中聲稱插圖對書無益,他的書沒有圖反而更純粹、更少舛誤。可是歷史學傢發現其實切薩爾皮諾本來是很想給書加上插圖的,他曾煞費苦心向托斯坎大公爵科西莫·美第奇一世(Cosimo I de' Medici,1519—1574)爭取資助,可惜時運不濟,插圖底版已經制好,老公爵卻去世瞭,繼位的新公爵停止瞭贊助。圖版終於沒能和書一起印行,最後散佚,不知所終。

切薩爾皮諾生活的年代是植物學發生重大歷史轉折的時期,他比同時代的任何植物學傢都更突出地代表瞭從草藥采集者到植物學傢的蛻變。有人說他是自古希臘的泰奧弗拉斯圖斯(Theophrastus,約公元前371—前287)以來,一千七百年間第一個純粹的植物學傢。他精心錘煉的體系,盡管曲高和寡,對植物分類學產生的影響卻足夠深刻。後世重要的植物學傢如約翰·雷(John Ray, 1627—1705)和林奈(Carl von Linné,1707—1778)都鉆研過他的分類體系,並以自己的方式重新給出概述。林奈一般來說是個相當自我中心的人,但他也曾在著作裡給瞭切薩爾皮諾熱情的評價。

切薩爾皮諾1592年離開比薩去往羅馬,擔任教皇克雷孟八世(Clemens VIII,任期1592—1605)的醫生,同時在羅馬第一大學(Sapienza University in Rome)任醫學教授。垂暮之年突然離開他生活瞭40餘載的比薩大學,據說是因為感覺到學校在聘任教授的時候待遇不公。這次出走在他的履歷表裡添上瞭教皇禦醫的頭銜。他後來就住在羅馬,直到1603年去世。

4個多世紀前,切薩爾皮諾推開瞭現代植物分類學的大門,建立瞭歷史上第一個理論化的人為植物分類系統。今天我們仍可以從豆科雲實屬(Caesalpinia)植物的學名中看到他的名字。

作者:顏宜葳

來源:中國科學院自然科學史研究所

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