Павлодар, 2021

1.5 История становления науки


Рассмотрим историю развития биогеографии, взяв за основу ее периодизацию по А. Г. Воронову [7].

I этап, первоначального накопления отрывочных биогеографических сведений длился довольно долго, вплоть до начала XVI в. Уже много веков назад люди обладали знаниями об окружающем мире, которые позволяли им выживать, давали пищу и одежду.

Прежде всего это были сведения о распространении животных и растений. Первые упоминания о растениях и животных можно найти в легендах, мифах, древних книгах и наскальных рисунках, хотя количество видов растений и животных, известных в древности, было весьма незначительным (таблица 1).

 

Таблица 1 – Накопление отрывочных знаний в истории развития биогеографии

          Ученый

Вклад

1

Гомер

Упоминаются 63 вида растений

2

Гиппократ

В сочинениях описано 236 видов растений

3

Страбон, Аристотель и Гай Плиний Старший

Описание отдельных видов растений и животных

4

Феофраст

Описано около 500 видов растений и встречаются даже некоторые ботанико-географические обобщения

В основном древние ученые знали только Средиземноморский регион. Значительное влияние на сбор информации о растительном и животном мире в других регионах Земли оказали завоевательные походы Александра Македонского и римлян.

В Средневековья продолжалось постепенное накопление фактов о распространении животных и растений, но в основном в сочетании с научной информацией передавалась фантастическая информация. Известный ученый того времени, последователь Аристотеля Альберт Больштадский (Великий) обобщил в энциклопедии современные сведения о растениях и животных, что способствовало распространению ботанических изогеографических знаний.

В конце этого периода, благодаря путешествиям Марко Поло (1254-1324), сведения о растительном и животном мире Земли была значительно дополнена.

II этап связан с зарождением и формированием капитализма в феодальных странах Европы, сопровождавшимся расширением связей между разными странами. Поиски морского пути в Индию привели к крупным географическим открытиям. Из дальних стран стали доставлять диковинные животные и растения, зачастую совершенно не похожие на уже известные.

Возрос интерес к изучению природы и своих стран. Появляются ботанические сады:

- в 1309 г. – в Салерно;

- в 1333 г. – в Венеции;

- в 1525-м – в Падуе и т. д.

Лука Гини изобрел способ гербаризации: возникают хранилища засушенных растений («зимние сады»), развивается искусство гравюры, издаются многочисленные сочинения с изображениями и описаниями растений. Зверинцы, существовавшие задолго до этого периода, пополняются экзотическими животными; позже многие из них преобразуются в зоологические сады.

В XVIII в. шведский ученый Карлй Линней, основоположник научной систематики создал описание «Система природы» (1735), позволившее разобраться в накопленном к тому времени материале и систематизировать его. К. Линней обосновал систему соподчиненных номенклатурных категорий, ввел бинарную номенклатуру растений и животных (двойные названия) и описал значительное число новых видов растений и животных с указанием их распространения.

В XVIII в. возросло число экспедиций по изучению природы, в том числе флоры и фауны России. Географический департамент Российской академии наук, основанной Петром I (1724 г.) с 1758 г. возглавлял Михаил Васильевич Ломоносов.

Именно М. В. Ломоносову принадлежит плодотворная идея организации грандиозных академических экспедиций в период  1768–1774 гг., благодаря которым изучали природу отдаленных окраин России под руководством В. И. Беринга, П. С. Палласа, И. Лепехина, В. Ф. Зуева и многих других известных географов [6].

Натуралист Иоганн Георг Гмелин, член Петербургской академии наук, в 1733–1743 гг. исследовал территории к востоку от Байкала и бассейн реки Лены. Впервые выявил отличие Западной и Восточной части Сибири и провел между ними границу по реке Енисей.

Степану Петровичу Крашенинникову принадлежит одна из физико-географических монографий, где были описаны важные и объемные сведения о животных и растениях – это книга «Описание земли Камчатки» (1756).

Огромный вклад в развитие биогеографии внес российский академик Петр Симон Паллас (1741–1811). Он совершил ряд путешествий и собрал огромный фактический материал по фауне и флоре востока европейской части России, а также Сибири и других территорий. Описал 283 новых вида растений. Большое внимание      П. С. Паллас уделял особенностям обитания и распределения животных. Он является автором первой сводки по позвоночным животным России, занимался также экологическими исследованиями.

Жорж Луи Леклерк Бюффон (1707–1788) – один из блестящих представителей науки конца XVIII в., автор многотомной «Естественной истории», высказал ряд важных биогеографических положений, например, о распределении животных и растений по поверхности планеты в зависимости от размещения моря и суши; в то же время он отстаивал точку зрения теории катастроф, утверждая существование семи геологических эпох, разделявшихся 9 гигантскими катастрофами, уничтожавшими органический мир предыдущей эпохи. Правда, Ж. Бюффон не признавал полного уничтожения видов, пытаясь примирить библейские сказания с данными геологии и палеонтологии, он допускал выживание части видов и последующее пополнение за счет нового творения.

Жорж Кювье (1769–1832) – сформировал теорию катастроф в законченном виде была в начале XIX в. Согласно этой теории творец создает органический мир каждой геологической эпохи, затем происходит катастрофа и все животные гибнут, после чего происходит новый акт творения. Ж. Кювье был выдающимся систематиком, сравнительным анатомом и палеонтологом. Он впервые разработал принцип корреляции частей организма – основу закона соподчинения органов и функций.

Э. Циммерман (1743–1815) – немецкий ученый, опубликовал книгу «Specimen zoologiae geographicae» (1777 г.), в которой изложил сведения о миграциях животных и ввел термины «биогеография» и «географическая зоология». Биогеография, по Э. Циммерману, изучает различные части земного шара с точки зрения их животного населения, а вторая занимается установлением причин распространения животных.

Э. Циммерман считал, что основные задачи биогеографии это –объяснение современного и прошлого распространения животных, определение центров расселения. В целом этот этап был периодом бурного развития систематики и накопления материалов по флоре и фауне. Лишь после того как были систематизированы данные по составу флор и фаун разных стран и установлены различия отдельных регионов земного шара, мог встать вопрос о причине этого разнообразия и могли появиться попытки его объяснения. Ботанико-географические и зоогеографические наблюдения, а иногда и обработка материалов производились одними и теми же учеными, поэтому часто четкого разграничения интересов ботаников и зоогеографов не наблюдалось.

Период накопления флористических и фаунистических данных при господстве религиозных представлений о сотворении мира продолжался с начала XVI до конца XVIII в. Трудами Ж. Бюффона,      Э. Циммермана и П. С. Палласа в биогеографии был заложен ряд направлений.

III этап. Крупнейшим ученым этого периода был Александр Фридрих Вильгельм Гумбольдт (1769–1859). Его знаменитое произведение в тридцати томах «Путешествие в равноденственные области Нового Света в 1799–1804», написанное на основе наблюдений, выполненных им во время продолжительного путешествия по Южной и Центральной Америке, совместно с             Э. Бонпланом, по праву принадлежат к основополагающим трудам.

А. Гумбольдт выявил связь между климатом и характером растительности, попытался установления ботанико-географических областей, развивал экологическое направление. По приглашению царя Николая I (1829 г.) он организовал экспедицию на Урал, Алтай, Семипалатинск, Омск, Оренбург, Астрахань. Гумбольдт является основоположником географии растений, геофизики, гидрографии и сравнительной климатологии. Работы А. Гумбольдта послужили бурному темпу развития ботанико- и зоогеографических исследований.

В ботанической географии наметились четыре основных направления работ (рисунок 2).


Рисунок 2 – Направления в ботанической географии

Важным результатом биогеографических исследований данного периода явился труд Л. Шмарды «Географическое распространение животных» (1853) – сводка всех известных тогда сведений по распределению фауны и развитию экологического направления в биогеографии. Экологический подход к изучению животного мира развивал и профессор Московского университета Карл Францевич Рулье (1814–1858), которого с полным правом можно назвать одним из основателей экологии.

Учение о зональном распределении животных разработано               Н. А. Северцовым (1827–1855) [8]. К концу этого периода большинство ученых отказываются от теории катастроф, во многих работах появляются мысли о постепенной эволюции облика Земли. В 1832 г. увидела свет книга английского геолога Ч. Лайеля (1797–1875) «Основы геологии». Ч. Лайель показал, что лик Земли менялся не катастрофически, а постепенно и для изменения поверхности земного шара вовсе не требуется гигантских катастроф или иного вмешательства. Изучения процессов, протекающих на Земле в настоящее время, достаточно для суждения о тех же процессах прошлых геологических эпох.

Поэтому причинами резких изменений в составе ископаемых фаун Ч. Лайель считал вековые колебания суши и моря и вызванные ими переселения животных. Он утверждал, что фауны прошлых геологических периодов генетически связаны друг с другом, – эта точка зрения получила наименование «принцип актуализма».

Из работ, в которых был реализован принцип актуализма, следует назвать книгу английского биогеографа Эдуарда Форбса (1815-1854) «О связи между распределением существующей фауны и флоры Британских островов и геологическими изменениями в эпоху делювия» (1846), разработавшую историческое направление. Автор объяснял сходство британской и континентальной фауны и флоры существованием в геологическом прошлом связей между островами и континентом.

Таким образом, к середине XIX в. развились основные направления ботанической географии и зоогеографии и были созданы обобщающие ботанико-географические и зоогеографические работы при господстве теории катастроф.

IV этап связан прежде всего с выдающимся английским ученым Чарльзом Дарвином (1809–1882). В своем труде «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859) он доказал эволюционное преобразование видов, основываясь на всех достижениях биологии того времени, в том числе ботанической географии и зоогеографии.

Географическое распределение растений и животных рассматривалось как важный фактор в теории происхождения видов. Идея о том, что каждый вид появляется в любом регионе и при благоприятных условиях начинает из него расселяться, была весьма плодотворной и оказала огромное влияние на развитие биогеографических исследований.

В XIX веке в ботанико-географическом отношении были изучены обширные территории земного шара. В области экологической ботанической географии появилась «Растительность земного шара» А. Гризебаха (1872), содержащая анализ распределения растительности в зависимости от климата, а также «Экологическая география растений» датского ботаника Йоханнеса Эугениуса Варминга (1896).

Андрей Николаевич Бекетов – один из основателей российской фитогеографической школы. Его учебник «География растений» (1896) содержит характеристику растительности земного шара по областям, анализ исторических причин современного распространения растений и сведения о влиянии среды обитания на растения. Большое влияние на зоогеографию после дарвиновского периода оказала работа английского зоолога Филиппа Латли Склэтера (1829–1913). На основе изучения распространения семейств, родов и видов птиц он предложил зоогеографическое деление суши на шесть областей: Палеарктическую, Эфиопскую, Восточную, Неоарктическую, Неотропическую, Австралийскую.

Во второй половине XIX в. и в первые десятилетия XX в. в науке получило преобладающее значение историческое направление. Большое значение имели труды Андрея Николаевича Краснова (1862–1915), развивавшего это направление в фитогеографии. Он рассматривал современный растительный покров как результат медленного отмирания и перерождения флор.

Исторический принцип в ботанической географии широко разрабатывался и немецким ботаником Адольфом Энглером. Наряду с этим первая половина XX в. ознаменовалась усилением связи биогеографии с экологией. Проблему происхождения культурных растений разрабатывал Николай Иванович Вавилов (1887–1943) – ботаник и географ, организатор ботанико-агрономических экспедиций, охвативших большинство континентов.

V этап – период бурного роста биогеографических, ботанико-географических, зоогеографических и экологических исследований на основе теории Дарвина. Характеризуется развитием биогеографии как единой науки. Начиная с конца 60-х гг. интерес к биогеографическим исследованиям резко вырос. Развиваются новые направления. Особое направление, выделившееся еще в 60-е гг., – островная биогеография – заложено в работах Престона (1962) и Макартура и Уилсона (1967). Современная биогеография переживает период бурного развития и поиска новых путей и концепций. Основными ее чертами являются сложность взаимодействия разных направлений и проблемы, связанные с уточнением терминологии. Существует значительное расхождение в понимании содержания и задач биогеографии за рубежом и в отечественной науке. За рубежом биогеография ближе к ее классическому варианту, изучает основные фаунистические и флористические регионы суши и их историческое развитие, в отечественной науке наблюдается отчетливое смещение интересов в сторону экологии [4].