07.03 植物學家與門外漢區別在於:他能夠為植物命名

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『生活需要讀書和新知』

英國皇家植物園——邱園(Kew Gardens)坐落在悠緩蜿蜒的泰晤士河畔,它位於倫敦西面,離市中心約10英里。邱園是在1759 年由奧古斯塔(Augusta)公主創立的,她的丈夫是英王喬治二世(George Ⅱ)的長子,即威爾士親王弗雷德裡克(Frederick)。邱園佔地300 英畝,約合121 公頃,作為一座皇家花園和大眾喜愛的休閒場所,在倫敦郊外高檔社區的擴張過程中,它一直被保存下來。

最早的植物科學家是一批真正的開拓者。他們經常要同世人的偏見和冷漠做鬥爭。在過去,植物學並不是正宗的科學學科,頂多被視為一門非正統的學問,供紳士和淑女們消閒解悶兒。這些先行者中有一些赫赫有名的人物,他們的成功事蹟或悲劇故事引人入勝。當然,也有些人默默無聞或失敗了,他們做出的推斷是錯誤的,甚至誤入了歧途。不過,真正奇妙無窮的是植物本身。來自帝國各個角落的稀奇古怪的植物,從小巧如蜜蜂的蘭花,到人可在上面行走的巨大睡蓮,激發了人們移植、栽培並往往嘗試食用的興趣,以及觀賞和探索其奧秘的強烈慾望。

植物学家与门外汉区别在于:他能够为植物命名

伯比斯河上巨大華貴的水蓮花。約翰·林德利將之命名為“維多利亞王蓮”,後更名為“亞馬孫王蓮”。

植物命名:老蘇鐵的見證

文 | [英]凱茜·威利斯 [英]卡羅琳·弗裡

穿過大門,進入邱園,首先映入眼簾的是一座宏偉的大教堂式玻璃暖房,名叫棕櫚屋( Palm House)。在棕櫚屋的最南端,住著一位資歷最老的居民:一株蘇鐵,這是一種類似棕櫚的樹木。它的樹皮彷彿鑲嵌了一顆顆鑽石,使之看上去像一條蜿蜒幾米長的鱷魚,一直爬向玻璃穹頂,閃爍著幽暗光澤的葉冠在頂端伸展開來。這株蘇鐵雖然不是一位顯耀的美人,但出於以下幾個原因,它不愧為一個令人驚異的角色。首先,它屬於具有非凡壽命的一類植物。蘇鐵同針葉植物是近親,結球果,在地球上已經存在了 2.8億年,歷經多次氣候鉅變,在恐龍絕跡之後仍然得以倖存。它的家族史比大多數開花植物和哺乳動物的都要綿長久遠。

這株蘇鐵還有一點很值得自豪,它很可能是世界上最高壽的盆栽植物,歲數恐怕比邱園還要大,更不必說比目前人們所知的植物命名系統更古老了。聽起來令人難以置信,但它確實自 1775年就在邱園安家了,比美國建國還早一年呢。在小冰河期末冰封的泰晤士河畔,這株蘇鐵茁壯地生長,歷經拿破崙戰爭和人類第一次乘蒸汽機車旅行等重大歷史事件;先後陪伴著英王喬治三世(George Ⅲ)、維多利亞(Victoria)女王和查爾斯·達爾文(Charles Darwin)度過他們的一生。它堪稱一位常青不老的見證者,目睹了植物學的研究和邱園的演變。研究植物曾經是有閒紳士的一種癖好,如今成為世界上一項具有重要意義的科學職業。在各國政府和有關組織的支持之下,科學研究人員全力以赴地應對和解決影響世界經濟乃至保護地球的重大問題,在這一事業中,邱園發揮著舉足輕重的作用。

這株蘇鐵祖籍南非,是由弗朗西斯 ·馬松( Francis Masson)帶到邱園的 500株植物標本之一。馬松是邱園歷史上的第一位植物蒐集者。 1773年,根據邱園的事實園長( de facto director)約瑟夫 ·班克斯的特別指令,他在東開普省( Eastern Cape)的熱帶雨林中挖出了一株幼小的蘇鐵。它歷經兩年的漫長旅程,經陸路換水道,先從海上航行到英國,然後順著泰晤士河乘船抵達邱園。倘若喬治三世的母親奧古斯塔公主當時依然在世的話,無疑會對這株蘇鐵的平安惠臨感到歡欣鼓舞。當奧古斯塔公主在 1759年建造邱園時,她的憧憬是“將全世界已知的植物囊括”於這座花園之中。

植物学家与门外汉区别在于:他能够为植物命名

邱園赫赫有名的老蘇鐵

18世紀末期,當這株珍貴的蘇鐵在邱園安家的時候,考察植物的實踐在西方已有 2000多年的歷史,一直可以追溯到古希臘時期。大約在公元前 300年,亞里士多德( Aristotle)的學生、哲學家暨自然科學家特奧夫拉斯圖斯( Theophrastus)發表了現存最早的植物學專著——九卷本《植物考察》(Enquiry into Plants)和六卷本《植物本原》(Causes of Plants)。他在書中描述了地中海及周邊地區的約 500種植物,標示出了樹木、灌木、草本植物和穀物的各種特徵,並且研究了植物的汁液及其醫藥用途。在提要中,特奧夫拉斯圖斯探討了如何對植物進行分類,並論及識別和確定其基本成分的難度。有關希臘本地植物的大部分信息均來自他的親自觀察。更令人驚訝的是,他當時採用的研究方法是很現代的。他反覆思考植物的組成部分是否同動物的機體直接對應,並且質疑花朵、絨絮、葉子和果實是否應當被視為植物的組成部分,因為它們的存活期明顯地比植物本身要短。

特奧夫拉斯圖斯通常被譽為“植物學之父”,因為他所做的絕大部分工作都是現代植物學研究的鋪路石。他不僅採用了系統的觀察技術,還創造出了植物學的術語,便於人們討論和交流,並且率先使用了分級的命名系統。他的興趣擴展到植物世界的所有方面,包括植物分佈同氣候的關係。更堪與英國維多利亞時代植物學發展水平並行的是,他十分重視植物的可用性,蒐集了有關植物的醫藥用途和園藝方面的大量信息。然而,特奧夫拉斯圖斯的目標顯然是要充分揭示植物的奧秘,而不僅是寫一本實用型手冊。

繼特奧夫拉斯圖斯之後,許多植物學文獻均專注於考察植物的醫藥用途。公元 50年,狄奧斯科裡季斯( Dioscorides)——據知是羅馬軍隊裡的一位醫生——在《藥物志》(De materia medica)一書中列舉了 650種具有治療效用的植物,並提供了大量試用和檢驗信息,在後來的 1500年裡,該書被人們廣泛地參考和引用。及至 15世紀,植物學家已經創造出了初級的分類系統,並且掌握了種類繁多的植物性能知識。此時的藥用植物園,或稱“草藥圃”(gardens of simples),通常坐落在修道院和醫學院裡。這類花園在 16世紀獲得了更為系統的發展,被稱為“草藥園”(physic gardens)。最早的“草藥園”是 1544年在比薩和 1545年在帕多瓦建立的,之後很快遍佈佛羅倫薩、博洛尼亞、萊頓、巴黎和牛津等城市。早在 1555年初,西班牙的御醫安德烈 ·拉古納( Andrés Laguna)便試圖這樣說服國王:“在意大利,所有王公的府邸和大學校園裡都驕傲地擁有自己的花園,裡面栽培著從世界各地蒐羅來的植物,種類繁多,美輪美奐。故而,尊貴的陛下,我們至少應當在西班牙建造一座這樣的花園,用皇家的津貼收入來支付維持費用,這是再恰當不過的了。 ”

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帕多瓦的“草藥園”,建於1545 年

起初,這些草藥園的面積不大,花圃呈整齊的幾何形圖案,對植物佈局的考量主要是基於審美和象徵意義。到了 1600年,較切合實際的設計日漸成為一種規範,即根據植物的產地或物種來進行佈局。草藥園同醫學院的關係緊密,為藥劑師學徒提供了識別植物和學習製藥的課堂。草藥園十分強調準確地命名植物,這對於利用它們的藥用性能來說至關重要。由此,現代的植物標本館便建立起來。從很多方面來看,現代植物園(如邱園)是傳統草藥園的直系後裔,它們蒐集的內容包括鮮活植物和乾燥植物標本,以及有關書籍文獻。

然而,沒過多久,草藥園的角色就從栽培藥用植物轉變為展示奇花異草了。隨著克里斯托弗 ·哥倫布( Christopher Columbus)發現美洲,瓦斯科 ·達·伽馬( Vasco da Gama)開闢了直達印度的航路,世界前所未有地開放了,越來越多新發現的植物通過海路被運到歐洲。植物學的知識迅速膨脹, 1686年,英國博物學家約翰 ·雷(John Ray)在《植物通史》(Historia plantarum generalis)一書中羅列了 17000種植物。

植物学家与门外汉区别在于:他能够为植物命名

邱園最早的一張標本卡,製作於1770 年

不過,約翰 ·雷及其同時代人仍然面臨著特奧夫拉斯圖斯遇到的難題——如何對新發現的植物進行分類和給它們命名。17世紀後期,包括約翰 ·雷在內的一批植物學家開創了以種、屬、科進行分類的方法,它成為現代植物學的基礎。約翰 ·雷是一個鄉村鐵匠的兒子,在當地牧師的幫助下進入劍橋大學深造。他周遊了整個歐洲,廣泛蒐集各地的植物。他反覆思索植物的哪些特徵最適用於區分種類,主張找出植物的“基本”特徵,換言之,即穩定不變的部分,如花朵和種子;而不是那些“偶然”特徵,如形狀、大小或氣索植物的內部機理——植物生理學——也做出了重要貢獻。他撰寫的《植物通史》被視為現代植物學的第一本教科書。

儘管當時在植物分類方面已經取得了很大的進展,但是,進一步的探索遇到了一個重大障礙,即同一種植物有好幾個名稱,而且往往冗長煩瑣,比方說,一種雛菊的拉丁文名字竟長達三行。此外,由於植物學家們對於“植物的哪種特徵更重要”持不同看法,植物名稱的內容排序也就可能不同。比方說,是將“帶刺的葉”放在首位,還是將“紅色的花”放在首位更恰當?正如科學史作家吉姆·恩德斯比( Jim Endersby)所描述的:

名稱是造成巨大混亂的一個原因。每個植物園的園長、每位收藏家和植物專業的學生都有自己的一套系統。要搞清楚到底有多少物種簡直是不可能的,因為沒有任何專家會達成一致的意見,沒有任何人使用相同的系統。由於植物名稱的這種巴別塔現象,事實上,植物學家在互相交流的時候,根本聽不懂對方在講什麼。每個人不僅有自己本地的植物名稱,在許多情況下還有自己的學術體系,而且,他們常常是用不同的語言說話和寫作的。

有一個人敏銳地意識到了這個問題,他就是酷愛植物的瑞典博物學家卡爾 ·林奈( Carl Linnaeus)。林奈從童年時代就開始考察、蒐集並記錄本地植物的生長狀況。他的父親是一位牧師,又是熱忱的園丁;據家族故事記載,父親曾用花朵裝飾林奈的搖籃,還讓他坐在草地上,手裡握著一朵花。林奈成年之後去研習醫學,最終成為瑞典烏普薩拉大學( Uppsala University)的一名教授,對醫學做出了重要貢獻,尤其是將營養問題納入預防性醫學的研究。他還對拉普蘭地區 ①的薩米人( Sami)進行了考察,堪稱醫學人類學的先驅。不過,他的名聲主要是建立在為動植物命名的基礎之上的。

林奈十分關注自己國家的未來,他擔憂瑞典的土地和資源有限,依賴進口貨物,加之統治階級日益墮落,最終可能會導致國家破產。瑞典需要開闢一種新的財富來源。林奈給出的答案是:充分利用從英國、法國、西班牙、葡萄牙和荷蘭的殖民地運至歐洲海岸的大量植物。他認為,假如舶來商品,如茶葉、水稻、椰子等,可以在瑞典栽培,瑞典便能做到自給自足。他似乎沒有考慮到,熱帶地區的植物在瑞典的寒冷環境下也許不會正常生長。他興奮不已地說:“如果椰子能從樹上掉到我的手裡,那就好比一張嘴,油炸的極樂鳥就飛進了我的喉嚨一樣!”

特奧夫拉斯圖斯和林奈都對經濟植物抱有濃厚的興趣,這不是偶然的,因為植物的應用研究一直是植物學的中心問題,這部分是由於醫學同植物學之間存在著密切的關係,在過去的時代,大多數藥物都是直接來自植物的。 17—19世紀歐洲的許多植物學家皆為學醫出身,其中包括林奈、達爾文和邱園的約瑟夫 ·胡克( Joesph Hooker)。

植物学家与门外汉区别在于:他能够为植物命名

卡爾·林奈的肖像,引自林奈:《自然系統》,1748 年

林奈對植物學做出了兩大貢獻,一是始創了實用可行的分類系統,它可用於所有的植物(以及其他生物);二是建立了現代的命名系統,它以植物的種和屬為依據,而非採用冗長的詞語。藉助於他提供的這兩個系統工具, 18世紀航海探險中發現的大量新植物興趣愛好,林奈作為一名清貧的學生,很難有接觸植物學文獻的渠道。他後來出版了廉價的手冊來介紹自己的研究方法,為新手或業餘植物學家提供方便,這當然不是偶然的。

1735年,年僅 27歲的林奈出版了《自然系統》(SystemaNaturae)一書,他在書中將植物分為五個層次:綱、目、屬、種、變種。首先,林奈依據雄性器官(雄蕊,他喻之為“丈夫”)的數目和相對長度,將開花植物分為 23綱。“單雄蕊綱”(Monandria),例如美人蕉,只有一個雄蕊,即“婚姻中的一個丈夫”。“雙雄蕊綱”(Diandria),例如維羅妮卡,有兩個雄蕊,被喻為“一個婚姻中有兩個丈夫”。第 20綱“多雄蕊綱”,例如罌粟,類似於“ 20個或更多的男子在床上共擁一個女子”。他後來增加的第 24綱——隱花植物,如苔蘚,似乎是沒有性器官的。接下來,林奈又依據這些植物的雌性器官進一步在“綱”的下面分出了“目”。

林奈在分類法中使用性的術語,招致了眾多非議(畢竟植物學一直被視為上流社會年輕淑女的一種無害的消遣)。“對林奈植物學基本原理的直譯足以讓矜持羞澀的女性感到驚駭,”後來當上英國卡萊爾( Carlisle)主教的牧師塞繆爾 ·古迪納夫( SamuelGoodenough)大驚失色地說,“許多德行良好的學生可能一頭霧水,不知如何根據陰蒂的外形來辨認蝶豆屬( Clitoria)植物的相似性。”儘管出現了反對的聲音,但是,這種分類系統僅根據花朵的特徵便建立的植物之間的“人造”關係,具有很強的實用性,據此,敏銳的植物學家便可以快速地按照歸屬關係將標本分類。

植物学家与门外汉区别在于:他能够为植物命名

卡爾·林奈《自然系統》一書的插圖

那麼,如何解決冗長煩瑣的拉丁名稱問題呢?在可以純熟地對“屬”和“種”的生物體進行分類的基礎上,林奈進而提出了“雙名制”命名法。他將“屬”解釋為具有相似花卉和果實構造的植物與其他植物區分開來。至此,植物名稱便不再需要不厭其煩的描述了。依照這種系統,一旦有了屬名和種加詞,就很容易查找到有關的具體描述。在這個體系中,一個植物的名稱不需要提供“種”的共同信息,而是可以傳達其他的信息,比如第一次描述它的人,或是最早被發現的地點。

1753年,林奈出版了《植物種志》(Species Plantarum)一書,採用新的雙名制分類法命名了 6000種植物,並對它們做了詳細描述。他的分類和命名系統由於實用性很強,很快就成為植物學研究領域最受青睞的方法,相應地,也使得植物學更容易為許多新的聽眾所理解。正如他本人所說:“植物學家同門外漢之區別即在於:他能夠為植物命名。一個名稱僅適用於某種特定的植物,並且全世界的人都能理解它的所指。”為了表彰他所做出的貢獻,瑞典的一種本地植物“雙生花”(twinflower)被命名為“林奈花”(Linnaeaborealis)。林奈曾大力提倡種植“雙生花”來取代昂貴的中國茶葉。

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卡爾·林奈的標誌植物“林奈花”,原名“雙生花”。

邱園的老蘇鐵——南非大鳳尾蕉( Encephalartos altensteinii)——應該像其他所有動植物一樣感謝林奈,由於他的發明,它才有了一個簡潔的學名,這包括兩個部分:屬名是“蘇鐵”(Encephalartos),源於希臘文,意為“頭上的麵包”,來自一種傳統食用方法(從蘇鐵的莖中榨取澱粉,製成麵包);種加詞是“阿爾滕斯坦尼”(altensteinii),以 19世紀的德國總理卡爾 ·馮·斯坦 ·楚·阿爾滕斯坦( Karl vom Stein zum Altenstein)命名。林奈不僅設計了一種給生物命名的方法,而且創造了一種理解它們的方式。他希望,通過把生物納入一個標準化的分類方式,將有助於揭示整個大自然的運行奧秘。擁有了林奈的命名系統,維多利亞時代的博物學家們便掌握了植物文法和花朵語言。

植物学家与门外汉区别在于:他能够为植物命名
植物学家与门外汉区别在于:他能够为植物命名

《綠色寶藏:英國皇家植物園史話》

[英]凱茜·威利斯 [英]卡羅琳·弗裡 著 珍櫟 譯

生活·讀書·新知三聯書店 2018-5

ISBN:9787108061614 定價:48.00元

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植物学家与门外汉区别在于:他能够为植物命名

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三聯書訊 | 2018年6月

植物学家与门外汉区别在于:他能够为植物命名

荷花池畔竹涼床,一枕閒消夏日長

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