Η ΕΞΕΛΙΞΗ

ΤΩΝ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

Απ΄ την Αναγέννηση στη Σύγχρονη Επιστήμη

(οι Επαναστάσεις της Επιστήμης)

Ζωολογία- Βοτανική - Βιολογία

 

Ζωολογία

 

 

 

 

σχήμα 9 “Η αληθής εικόνα της Λάμιας” του Έντουαρντ Τόπσελ (1607).

 

 

 

 

Οι γνώσεις Ζωολογίας στο Μεσαίωνα στηρίζονταν κατά κύριο λόγο στο έργο “Φυσική Ιστορία” του Πλίνιου του Πρεσβυτέρου(1ος αι. μ.Χ.). Η αναφορά στο έργο του Πλίνιου ζώων παρμένων από παραδόσεις και θρύλους, οδήγησε στη μεσαιωνική θηριολογία που κληροδοτήθηκε και στους λόγιους της Αναγέννησης. Έτσι ήταν συχνή η αναφορά σε μυθικά ζώα και ανθρωπόμορφα τέρατα που οι άνθρωποι του Μεσαίωνα πίστευαν ότι θα βρουν μέσα στα δάση. Συχνή επίσης ήταν και η απόδοση υπερβολικών χαρακτηριστικών σε ζώα. Ο Έντουαρντ Τόπσελ στο έργο του “Ιστορία των Τετραπόδων Θηρίων” (1607) υποστηρίζει την ύπαρξη των δράκων, του τερατώδους μαντιχώρα [2] και της λάμιας (σχήμα 9), την οποία δέχτηκε εξαιτίας μιας αναφοράς σ’ αυτήν στην Βίβλο (ως Λίλιθ).

Σταδιακά όμως κάποιοι ερευνητές ανασκευάζουν αυτές τις λανθασμένες απόψεις. Ο Κ. Γκέσνερ (1516 - 1565) στην “Ιστορία των ζώων” κάνει διάκριση του ζωικού κόσμου σε πτηνά, ψάρια, έντομα και άλλες βασικές κατηγορίες, ανάλογη μ’ αυτήν του Αριστοτέλη που χώριζε τα ζώα σε οκτώ ομάδες. Ο Π. Μπελόν(1517-1564) στο έργο του “Η Φύση και η ποικιλία των ψαριών” (1551) παρουσίασε μια εκτεταμένη έρευνα για τα ψάρια και απεικόνισε τη γέννηση μιας φάλαινας - δολοφόνου, κατατάσσοντάς την έτσι στα θηλαστικά. Ο ίδιος στο δοκίμιό του περί συγκριτικής ανατομίας εφιστά την προσοχή στις ομοιότητες των σκελετών ενός ανθρώπου και ενός πτηνού. Γράφτηκαν ακόμα έργα που περιγράφουν επακριβώς κάποια ζώα που δεν υπάρχουν στην Ευρώπη και για τα οποία υπήρχαν μέχρι τότε λανθασμένες απόψεις και περιγραφές.

Στη συνέχεια του 16ου αι. και στη διάρκεια του 17ου αι. χρησιμοποιώντας πειραματικές μεθόδους, η Ζωολογία πραγματοποίησε αξιοσημείωτη πρόοδο, κυρίως χάρη στον Α. Βεσάλιο, στον Γκ. Ροντελέ και στους Κ. Ρουίνι, Ουλ. Αλντροβάντι, Μ. Μαλπίγκι και Φραντσέσκο Ρέντι. Στον τελευταίο οφείλεται η απόκλιση της “αυτόματης γένεσης” στα έντομα, καθώς και οι πρώτες μελέτες στην παρασιτολογία.

Στον 18ο αι. σημαντική είναι η συμβολή του Σουηδού Κάρολου Λινναίου (1707-1778) στο πεδίο της Συστηματικής (κατάταξης των ζώων). Λίγο αργότερα ο Γάλλος Κυβιέ πραγματοποιεί τις πρώτες μελέτες Παλαιοντολογίας και ο Ζαν Μπατίστ Λαμάρκ δημοσίευσε (1809) την θεωρία του για την εξέλιξη που έγινε αποδεκτή αργότερα, όταν συγκρίθηκε με την “Καταγωγή των ειδών” (1859) του Κάρολου Δαρβίνου (1809 - 1882). Ο Δαρβίνος υποστήριζε ότι, οι διάφορες μορφές ζώων και φυτών έχουν προέλθει από αργή εξέλιξη κάποιων λίγων και απλούστερων ειδών. Η αλλαγή των μορφών και η επιβίωση ή όχι ενός είδους καθορίζεται με βάση τη θεωρία της φυσικής επιλογής: επιβιώνουν τα άτομα που έχουν πλεονεκτικούς χαρακτήρες και συνεπώς είναι ισχυρότερα στον αγώνα για ύπαρξη. Στο έργο του “Η καταγωγή του ανθρώπου και η επιλογή σχετικά με το φύλο” (1874), ο Δαρβίνος υποστηρίζει ότι ο άνθρωπος μαζί με άλλα θηλαστικά προέρχεται από έναν κοινό πρόγονο και αυτός ο πρόγονος από κάποιον άλλο, απλούστερης βιολογικής δομής. Υιοθετώντας τις απόψεις αυτές του Δαρβίνου, οι διάδοχοί του θεώρησαν τον άνθρωπο απόγονο του πιθήκου και με βάση κάποια παλαιοοντολογικά ευρήματα, επιχείρησαν να σχηματίσουν την “αλυσίδα” που ενώνει τον πίθηκο με τον άνθρωπο, ψάχνοντας για τους χαμένους κρίκους της.

Στο χώρο της Γενετικής των ζώων σημαντικές ήταν οι μελέτες των Γκρέγκορ Μέντελ (19ος αι.) και Τόμας Μόργκαν (1866-1945). Η σύγχρονη Ζωολογία έχει φτάσει να περιλαμβάνει πολλούς κλάδους, όπως: Μορφολογία, Ανατομία, Ιστολογία, Κυτταρολογία, Εμβρυολογία, Γενετική, Παλαιοζωολογία, Σπηλαιοζωολογία, Ζωογεωγραφία (για την γεωγραφική κατανομή των ειδών), Συστηματική κ.λπ.

 

Βοτανική

Οι γνώσεις στις αρχές της Αναγέννησης, για τα φυτά, βασίζονταν κυρίως στα έργα “Περί Φυτών Ιστορία” και “Περί Φυτών Αιτίαι” του μαθητή του Αριστοτέλη, Θεόφραστου (περ. 380-287 π.Χ.). Όσο για τις φαρμακευτικές ιδιότητες των φυτών, κυριαρχούσε το έργο “Περί ύλης ιατρικής” του Πεδάνιου Διοσκουρίδη (1ος αι. μ.Χ.).

Το επίμονο ενδιαφέρον για βότανα με φαρμακευτική αξία είχε σαν αποτέλεσμα τη συνεχή παραγωγή βιβλίων γύρω απ’ αυτά. Αντιπροσωπευτικό είναι το γερμανικό Herbarius (Βοτανολογία) του 1485, που είναι γεμάτο από εντυπωσιακά χαρακτικά φυτών (σχήμα 10), καθώς και το “Θησαυρός Ευωνύμων” του Κ. Γκέσνερ. Μια νέα εποχή για τη Βοτανική ξεκινάει με τα βιβλία των Οττο Μπρούνφελς (1489-1534), Τζέρομ Μποκ(1498-1554), και Λέοναρντ Φουξ (1501-1566), ενώ ο Σεζαλπίνο έθεσε τις βάσεις για τη Συστηματική των φυτών στο έργο του “Περί Φυτών” (1583).

Επανάσταση όμως προκάλεσε η επαφή της Ευρώπης με την νέο ανακαλυφθείσα Αμερικανική ήπειρο, αλλά και με την Ινδία. Περιγράφηκαν επακριβώς ζώα που δεν συναντούνταν στην Ευρώπη καθώς και άγνωστα μέχρι τότε φυτά, πολλά μάλιστα απ’ τα οποία χρησιμοποιούνταν απ’ τους ιθαγενείς για θεραπεία γνωστών (ή αγνώστων) ως τότε ασθενειών. Πάνω στα νέα αυτά υλικά σημαντικό ήταν το έργο ερευνητών όπως ο Γκαρσία ντ’ Ορτα(1501 - 1568) και ο Ν. Μπ. Μονάρντες (1493 - 1588). Παράλληλα ο Χουάν Φαγκόσο (16ος αι.) περιγράφει φυτά της Ινδίας όπως και ο Τζάκομπ Μποντ στο “Περί της Ινδικής Ιατρικής”, ενώ ο Προσπέρο Αλπίνι περιγράφει φυτά της Αιγύπτου στο “Περί των φυτών της Αιγύπτου” (1592).

Το φυτό μανδραγόρας απ’ το γερμανικό Herbarius (1485).

 

Έτσι προέκυψε βέβαια και το πρόβλημα της κατάταξης τόσων φυτών. Μέχρι τον 18ο αι. προτάθηκαν πολλές ταξινομήσεις με βάση διάφορα χαρακτηριστικά των φυτών, οι οποίες αποδεικνύονταν αναποτελεσματικές. Τελικά ο Κάρολος Λινναίος και ο Τζον Ρέυέβαλαν τα θεμέλια της σύγχρονης ταξινόμησης φυτών και ζώων αν και δεν έλυσαν διεξοδικά το πρόβλημα.

Βελτιώσεις στο σύστημα του Λινναίου, έκανε ο Γάλλος Ζορντάν (1814-1897), καθώς και οι Μπ. Ζυσιέ, Α. Ζυσιέκαι ντε Καντόλ,μέχρι τα τέλη του 19ου αι.

Βιολογία

Πρωτοπόρος στον τομέα αυτό ήταν ο Λεονάρντο ντα Βίντσι (1452-1519) ο οποίος μελετούσε την ανατομία των ζώων και την σύγκρινε με την ανθρώπινη προχωρώντας σε πολύ βαθιές λεπτομέρειες.

Μεγάλες πρόοδοι όμως σημειώθηκαν απ’ τον Βέλγο βιολόγο και γιατρό Ανδρέα Βεσάλιο που έγραψε το πρώτο σύγχρονο βιβλίο Ανατομικής του ανθρώπου με τον τίτλο “Επτά βιβλία επί της δομής του ανθρώπινου σώματος καθώς και απ’ τον Ισπανό Μιχαήλ Σερβέτ που ανακάλυψε την κυκλοφορία του αίματος (όπως θα δούμε παρακάτω εξετάζοντας τις προόδους της Ιατρικής).

Την επανάσταση στο χώρο της παρατήρησης έφερε η χρήση του μικροσκοπίου (17ος αι.) Το μικροσκόπιο είχε ήδη χρησιμοποιηθεί απ’ τον Γαλιλαίο, ο οποίος όμως δεν ενδιαφέρονταν για βιολογικές έρευνες. Με τη χρήση του φανερώθηκε ένας εκπληκτικός “μικρόκοσμος”. Παρατηρήθηκαν μικροοργανισμοί όπως τα πρωτόζωα και τα βακτήρια. Μελετήθηκαν τα τριχοειδή αγγεία και διαπιστώθηκε ότι το σπέρμα αποτελείται από σπερματοζωάρια. Ο Ρ. Χουκ παρατήρησε για πρώτη φορά στο φελλό τοιχώματα που περικλείουν κενούς χώρους και αναφέρεται σ’ αυτά ως “κύτταρα”· αργότερα παρατήρησε την ίδια δομή (κυτταρική) και στα φυτά.

Ένα μείζον θέμα που απασχόλησε τη Βιολογία ήταν κι αυτό της προέλευσης της ζωής. Μέχρι τα μέσα του 17ου αι. επικρατούσε η θεωρία της “αυτόματης γένεσης που όπως είδαμε παραπάνω απέκλεισε ο Φ. Ρέντι. Οι υποστηρικτές της θεωρούσαν ότι έντομα όπως οι μύγες ή οι κάμπιες γεννιόνταν αυθόρμητα απ’ το αποσυντιθέμενο κρέας, ενώ ο φυσιοδίφης Βαν Χέλμοντ (17ος αι.) υποστήριζε τη γέννηση των ποντικών από ένα μείγμα χαρτιών και παλιών ρούχων. Τελικά ο Λουί Παστέρ (1822-1895, πατέρας της επιστήμης της Μικροβιολογίας) απέδειξε ότι κάθε μικροοργανισμός προέρχονταν από όμοιούς του και μελέτησε τις ιδιότητες των μικροβίων. Αντίστοιχα σήμερα μια απ’ τις πιο πρόσφατες και επικρατούσες θεωρίες, αυτή του Α. Ι. Οπάριν, θέλει την ζωή να ξεκίνησε όταν σχηματίστηκαν τα πρώτα οργανικά μόρια λόγω της διάσπασης αερίων της ατμόσφαιρας με τη χρήση ενέργειας από ηλεκτρικές καταιγίδες.

Όσο για την εξέλιξη των ειδών, η πρώτη ολοκληρωμένη θεωρία είναι αυτή του Κάρολου Δαρβίνου που παρουσιάστηκε το 1859 στο έργο του “Περί προελεύσεως των ειδών μέσα απ’ τη Φυσική Επιλογή”. Ο Δαρβίνος εξήγησε την εξέλιξη των ειδών και τη δημιουργία νέων μορφών, με της διαδικασία της φυσικής επιλογής, μέσα απ’ την οποία η φύση επιλέγει το “καλύτερο” είδος για να συνεχιστεί η ζωή, όπως είδαμε και παραπάνω.

Σταθμός στην ιστορία της Βιολογίας αποτέλεσε και η διατύπωση των Νόμων της Κληρονομικότητας απ’ τον Γκέγκορ Μέντελτο 1865. Ο Μέντελ θεωρήθηκε πατέρας της Γενετικής που αποτελεί σήμερα μια ξεχωριστή επιστήμη. Η πειραματική απόδειξη του ρόλου των χρωμοσωμάτων στην κληρονομικότητα δόθηκε το 1901 απ’ τον Γερμανό Τ. Μποβερί. Αργότερα ο Αμερικανός Μόργκαν καθόρισε ειδικές θέσεις για τις κληρονομικές μονάδες (γονίδια) μέσα στα χρωμοσώματα. Τα γονίδια ορίστηκαν σαν φορείς των κληρονομικών χαρακτήρων. Η Γενετική είχε πια γεννηθεί !

Ο 20ος αι. χαρακτηρίζεται απ’ το πέρασμα απ’ την Κυτταρική Βιολογία στη Μοριακή Βιολογία. Επιχειρείται ένα βήμα ακόμα πιο βαθιά στα άδυτα του μικρόκοσμου. Καθοριστικό ρόλο παίζει εδώ η ανάπτυξη της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας που επιτρέπει μεγενθύσεις χιλιάδες φορές πιο ισχυρές απ’ αυτές των κοινών μικροσκοπίων.

Το αποκορύφωμα της επιστήμης της Βιολογίας - σε σχέση με την Ιατρική - είναι η ανάπτυξη της Γενετικής για την οποία θα γίνει αναφορά παρακάτω (βλ. “Αιχμές της σύγχρονης Επιστήμης”).