休赫齊與古植物學(xué)

無方

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休赫齊與古植物學(xué)

無方

古植物學(xué)的萌芽

以植物化石為主要研究對象的古植物學(xué)是古生物學(xué)三大支柱之一，而古生物學(xué)又是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)重要分支，因而三者間具有非常密切的關(guān)系。由于植物化石的本身屬性、形態(tài)、特征，以及研究時(shí)依據(jù)的原則和使用的術(shù)語都和現(xiàn)代植物學(xué)基本一致，古植物學(xué)也可看作是現(xiàn)代植物學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科。

人類認(rèn)識植物化石并據(jù)之而逐漸形成一門自然科學(xué)，經(jīng)歷了十分漫長的過程。人類對于遠(yuǎn)古時(shí)期植物的認(rèn)識至少可以追溯到1千年前，中國北宋時(shí)期的著名科學(xué)家沈括（1031—1095）在其著作《夢溪筆談》第21卷記載了產(chǎn)自延州永寧關(guān)（今為延安地區(qū)的延水關(guān)一帶）的“竹子”化石，且非常超前地應(yīng)用了“將今論古”的思想，根據(jù)現(xiàn)在竹子的分布范圍，推斷遠(yuǎn)古時(shí)期延州地區(qū)的氣候比較潮濕而溫暖。經(jīng)現(xiàn)代古植物學(xué)家研究確認(rèn)，沈括記載的所謂竹子化石可能是生長于中生代的新蘆木。

年輕時(shí)的休赫齊，刊于《大洪水植物志》，富塞利繪，納廷刻

老年時(shí)的休赫齊，刊于《神圣自然史》第一卷

休赫齊的《大洪水博物館》一書的卷頭插圖

《瑞士自然環(huán)境、邊界和山脈之說明》一書中的插圖

作為一門學(xué)科，同其他現(xiàn)代科學(xué)一樣，古植物學(xué)也是在歐洲發(fā)展起來的。在歐洲，最早涉及植物化石這個(gè)主題的是十三世紀(jì)的哲學(xué)家艾爾伯圖斯·麥格努斯（AlbertusMagnus）。到了十六世紀(jì)，德國歷史學(xué)家和礦物學(xué)家阿格里科拉（GeorgiusAgricola，1494-1555）和瑞士博物學(xué)家格斯納（KonradvonGesner，1516-1565）探討過硅化木。而第一個(gè)提到巖石中各種植物壓痕的是德國耶拿的丹尼爾·梅杰爾（DanielMajor），他在1664年的著作中有所涉獵。1699年，英國博物學(xué)家愛德華·利維德（EdwardLhwyd，1660-1709）在其名為《英國石物圖鑒》（LithophilaciiBritannicaichnographia）的英國化石目錄中描述過各種各樣的植物化石。而現(xiàn)代分類學(xué)之父、瑞典博物學(xué)家卡爾·馮·林奈（CarlvonLinné，1707-1778）也研究過植物化石。

利維德在古植物學(xué)的發(fā)展史中具有重要的地位，他不僅對植物壓痕化石進(jìn)行了大量的討論，并提出它們就是植物的殘留，是在諾亞大洪水中被埋在地下的。要知道，在整個(gè)中世紀(jì)時(shí)期，所有的西方學(xué)者都認(rèn)為古生物遺跡（包括植物化石）只不過是大自然的游戲（lusus naturae），誰也沒有對化石實(shí)體作更深入的探索。利維德能邁出那一步實(shí)在是難能可貴。而接下來要登場的，就是本文的主人約翰·雅各布·休赫齊（JohannJakobScheuchzer，1672-1733），他在1709年出版的《大洪水植物志》（HerbariumDiluvianum）一書被譽(yù)為有史以來第一本古植物學(xué)著作，他本人也有古植物學(xué)之父的美譽(yù)。

《魚的哀歌和辯護(hù)》一書中的圖版

《魚的哀歌和辯護(hù)》一書中的圖版

《大洪水植物志》一書中的扉頁，注意中間的圖為表現(xiàn)的是諾亞大洪水，前景中顯示的是未來的化石

休赫齊的生平和主要工作

休赫齊，瑞士醫(yī)生、學(xué)者、博物學(xué)家，1672年8月2日出生于蘇黎世的一個(gè)醫(yī)生世家。他所處的時(shí)代，正是科學(xué)和宗教之間的界線開始變得模糊，無論是希望成為醫(yī)生還是神職人員，一個(gè)人可以去學(xué)校完成同樣的課程。對他而言，他選擇了成為一名醫(yī)生。在蘇黎世接受啟蒙教育之后，休赫齊于1692年到德國紐倫堡附近的阿道夫大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)。1694年，他獲得了烏得勒支大學(xué)的醫(yī)學(xué)博士學(xué)位，然后返回德國的阿道夫大學(xué)完成對于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。在此期間他對博物學(xué)越來越感興趣，常常到遠(yuǎn)方進(jìn)行旅行和考察。1696年他回到蘇黎世，成為一位初級的城鎮(zhèn)醫(yī)師，并成為了當(dāng)?shù)刈匀粴v史博物館（建立于1629年，也展出藝術(shù)品和其他展品）的館長和蘇黎世公共圖書館的主管。1710年，根據(jù)最初的約定他按期獲得了卡羅利納學(xué)院的數(shù)學(xué)教授之職。1733年1月他被升任為物理學(xué)主席，同時(shí)兼任資深城鎮(zhèn)醫(yī)師，然而就在5個(gè)月之后的6月23日，休赫齊就離開了人世。他死后，這位勤勉的“阿爾卑斯山自然地理學(xué)奠基者”和“歐洲古生物學(xué)和古植物學(xué)奠基人”留下了大量手稿，如今依然保存于蘇黎世市圖書館，其中包括未完成的手稿《大洪水詞典》（LexiconDiluvianum）和數(shù)千動植物化石的插圖。休赫齊采集的大部分化石保存于蘇黎世古生物博物館。

在學(xué)習(xí)和工作期間，休赫齊經(jīng)常到處旅行，深深沉醉于古生物學(xué)和博物學(xué)領(lǐng)域。他從1690年開始采集標(biāo)本，在獲得博士學(xué)位那年，休赫齊就已經(jīng)開始系統(tǒng)地考察阿爾卑斯山的植物、動物、地質(zhì)和氣象，考察結(jié)果最終在1708年到1723年結(jié)集為《瑞士山區(qū)博物志》（OuresiphoitesHelveticus）。其中最早的作品之一是一本名為《瑞士阿爾卑斯地區(qū)旅行記》（Itinera perHelvetiaealpinasregionesfactaannis）的著作，書中記錄了他旅行時(shí)在自然世界的發(fā)現(xiàn)，包括了瑞士阿爾卑斯山形成的詳細(xì)描述，以及山中的自然和生物。另外，他在阿爾卑斯山旅行的結(jié)果還結(jié)集為《瑞士自然環(huán)境、邊界和山脈之說明》（HelvetiaeStoicheiographia.Orographia.etOreographia，1716），這是自然科學(xué)中的偉大著作，共分三卷，第一部分為《瑞士的自然歷史》（HelvetiaeHistoriaNaturalis oderNaturhistoridesSchweitzerlandes）。該書出版于1716到1718年，1752年再版，1978-1979年出版過高品質(zhì)影印版。到十七世紀(jì)末，休赫齊已經(jīng)成為科學(xué)巨星，他滿腔熱情地與歐洲各地的著名博物學(xué)家保持廣泛地聯(lián)系和書信來往，其中包括意大利著名學(xué)者瓦利斯內(nèi)里（AntonioVallisneri）。

休赫齊的第一本科學(xué)著作名為《論貝殼類的起源》（DeGenerationeConchitarum，1697），是對于象形石（figuredstones）的研究。在該書中，他認(rèn)為這些化石是大自然的怪胎，它們的起源可以追溯到物理和化學(xué)法則。但在隨后的《瑞士卓越石印之標(biāo)本》（Specimen LithographiaeHelveticaeCuriosae，1702）中，他對化石的真實(shí)性質(zhì)和起源觀點(diǎn)卻變得模糊起來。其思想的變化可能源自英國博物學(xué)家約翰·伍德沃德（JohnWoodward，1665-1728）的影響，它們的交流始于1701年。伍德沃德在1695年出版了《地球自然史隨筆》（An essaytowardanaturalhistoryofthe earth）一書，書中提出了用大洪水解釋地球歷史，其中化石扮演著重要的角色。休赫齊被這一思想深深折服了，很快決定將這一地球理論翻譯成拉丁語，這一決定也很大程度上幫助了伍德沃德的思想獲得成功。

自此之后，休赫齊下定決心采用大洪水的理論，視化石為生物的殘骸，它們是在大洪水中遭遇不幸的。這一觀點(diǎn)也深受他在阿爾道夫的同學(xué)和好朋友約翰·雅各布·拜耳（JohannJacobBaier，1677-1735）的支持，拜耳自1704年任阿爾道夫大學(xué)的醫(yī)學(xué)教授，同時(shí)也是一個(gè)礦物的業(yè)余收藏者，特別喜歡“象形石”。與休赫齊的解釋一樣，他在《紐倫堡化石學(xué)》（OryktographiaNorica）中描述了侏羅紀(jì)的材料，并附有精美插圖。該書的第一版出版于1708年，1730年進(jìn)行了增補(bǔ)，1758年重印。

休赫齊和拜耳的圣經(jīng)推測影響深遠(yuǎn)，特別是路易斯·布爾格（LouisBourguet）、讓-安德烈·德魯克（Jean-AndrédeLuc）和讓-以利亞·伯特蘭（Jean-élieBertrand）。這種解釋在他的一本名為《魚的哀歌和辯護(hù)》（Piscium QuerelaeetVindiciae，1708）小書中表達(dá)的最為清楚明了，該書出版于他將伍德沃德的《地球自然史隨筆》譯成了拉丁文四年后，與拜耳的《紐倫堡化石學(xué)》同年面世。該書可能是針對很多對于瑞士城鎮(zhèn)醫(yī)師和化石收藏家卡爾·尼克勞斯·朗（CarlNiklausLang，1670-1741）出版的《瑞士象形石的歷史》（HistoriaLapidum FiguratorumHelvetiae，1708）和《象形石起源之論述》（TractatusdeOrigineLapidum Figuratorum，1709）批評做出的反應(yīng)，在書中他用利維德的理論解讀瑞士的化石。在滿是插圖的古魚類學(xué)論戰(zhàn)中，休赫齊用歐寧根（位于康斯坦茨西部，靠近德國和瑞士邊境）的魚化石反駁它們僅僅是土生的怪物或大自然的假冒品的解釋。他告訴讀者，這些化石實(shí)際上是真正的動物，由于邪惡的人類它們被淹死了。然而，魚是如何被水淹死的卻沒有得到解釋！只是說它們的殘骸是被上帝保存在成層的巖石中的，用來證明圣經(jīng)大洪水的真實(shí)性。在該書當(dāng)時(shí)的德語版《大洪水中死亡的各種魚類和它們的殘?bào)w之插圖》（BildnissenVerschiedenerFischen undderoTheilen，welcheinderSundfluth zuGrundgegangen）中，休赫齊寫道：

有學(xué)問的人和沒有受過教育的人都對出土自不同的地方、展出于櫥柜里石化的貝殼、蝸牛、魚、螃蟹和植物持有自己的看法。有人認(rèn)為這些石頭只不過是大自然的惡作劇，另外一些人則持不同觀點(diǎn)，它們應(yīng)該產(chǎn)生于地球內(nèi)部的一種育雛烤箱（broodoven）。我曾一度認(rèn)為，它們是大自然依據(jù)自己的規(guī)律創(chuàng)造出來的，不需要任何雌雄的幫助。然而，在采集了大量的這樣的化石后，我的眼界大開，現(xiàn)在明白了它們是圣經(jīng)大洪水的產(chǎn)物……那些在各個(gè)不同采石場和礦山發(fā)現(xiàn)的［魚類］，并非大自然的假冒品，而屬于動物界。

《大洪水植物志》

雖然說《大洪水植物志》是有史以來第一本古植物學(xué)的著作，然而其出版的目的并非討論植物化石的性質(zhì)，而是用其闡明化石是諾亞大洪水的見證者。除此之外，他還出版了《大洪水博物館》（MuseumDiluvianum，1716）一書，詳細(xì)羅列了自己收藏的化石。多虧了這些書，休赫齊成功地將大洪水是導(dǎo)致這些化石生物死亡的原因的思想推而廣之。

但無論如何，《大洪水植物志》都是一部專門研究植物化石的偉大著作，書中描述了很多植物化石，并附以精美插圖，此外還將那些植物化石與歐洲依然生活的種類進(jìn)行了對比。該書的初版有10幅圖版，在1723年的新版中進(jìn)行了擴(kuò)充，主要是根據(jù)法國植物學(xué)家圖爾納弗（JosephPittondeTournefort）的系統(tǒng)對石炭紀(jì)、二疊紀(jì)和三疊紀(jì)的植物化石進(jìn)行分類。其新版中有14幅圖版，每一幅都是獻(xiàn)給一位科學(xué)家，如牛頓、伍德沃德、瓦利斯內(nèi)里（Antonio Vallisneri，1661-1730，意大利醫(yī)學(xué)家、內(nèi)科醫(yī)師、博物學(xué)家）、布爾哈夫［HermanBoerhaave，1668-1738，荷蘭植物學(xué)家、基督教人文主義者和蜚聲歐洲的醫(yī)生，被視為臨床醫(yī)學(xué)和現(xiàn)代學(xué)院型醫(yī)院的創(chuàng)始人，有時(shí)也與其學(xué)生阿爾布萊克·馮·哈勒（AlbrechtvonHaller）一道被稱為生理學(xué)之父］等。

在此需要插一句的是，圖爾納弗是巴黎植物園教授，曾遠(yuǎn)赴希臘、小亞細(xì)亞等地采集植物，利用花果作為分類的根據(jù)。他對植物的命名方法是先以拉丁文給一屬名，其后再用幾個(gè)字加以描述，作為種名，為后來林奈提出雙名法奠定了基礎(chǔ)。他在1700年出版了《植物基礎(chǔ)》一書，將9000種植物劃歸為22綱698屬，這一分類系統(tǒng)在法國一直被采用到今天。

休赫齊在這本大洪水的古植物學(xué)年表中，將植物化石（包括一些無機(jī)樹枝晶）系統(tǒng)地解釋為有機(jī)植物化石，它們是被泛濫的圣經(jīng)大洪水帶著那里沉積、保存下來的。他還滿懷信心地用與現(xiàn)代植物相似的化石進(jìn)行生物氣候?qū)W的研究，以確定大洪水發(fā)生時(shí)的月份。他的這本書在整個(gè)十九世紀(jì)都是標(biāo)準(zhǔn)的古植物學(xué)專著。

《神圣自然史》

像當(dāng)時(shí)大多數(shù)自然科學(xué)家一樣，休赫齊用圣經(jīng)指導(dǎo)自己的工作。他相信《舊約全書》真實(shí)地表現(xiàn)了人類的歷史和自然生命。他努力按照圣經(jīng)的指導(dǎo)，描述自己所看到的自然法則。他一直在努力試圖找出大洪水準(zhǔn)確的發(fā)生時(shí)間。有趣的是，在1726年前后他曾獲得過一具十分大、但不太完整的脊椎動物骨架化石，簡直如獲至寶，并將其錯(cuò)誤地確定為“洪水證人”（Homodiluviitestis），視為見證了大洪水的人。但后來居維葉的研究證明這一骨架只不過是中新世的一種大型蠑螈，并重新被命名為休氏大蠑螈（Andrias scheuchzerischeuchzeri）。

在他多產(chǎn)的一生中，《神圣自然史》（PhysicaSacra，1731-1735）是其最后的杰作，他有意將其打造為自己自然神學(xué)的扛鼎之作，他用活著的生物和自然物體（動物、植物和化石）來彰顯上帝的偉大和圣經(jīng)所講的準(zhǔn)確性。在書中，休赫齊列出了2000多頁的最終證據(jù)，來支持自己的圣經(jīng)大洪水解釋。將圣經(jīng)和自然世界緊密結(jié)合在一起，是休赫齊這本巨著的基礎(chǔ)?！渡袷プ匀皇贰肥且徊炕趾刖拗?，包含了藝術(shù)、科學(xué)，以及精神性的全部內(nèi)容，休赫齊用圣經(jīng)為參照，描述自然世界及其過程。在《神圣自然史》中，休赫齊對于不同的圣經(jīng)章節(jié)和故事進(jìn)行了科學(xué)的注釋。例如，休赫齊認(rèn)為巴別塔（Towerof Babel）根本不存在，并進(jìn)行了詳細(xì)的論證。簡而言之，《神圣自然史》是一部自然神學(xué)。

《神圣自然史》又被稱為《銅版圣經(jīng)》（Kupfer-Bibel）。這里的銅版是指書中的圖版都是異常珍貴的銅版雕刻。全書共包含762幅圖版，畫面美妙絕倫。插圖包羅萬象，從人的創(chuàng)生、亞當(dāng)和夏娃的故事，到人類心臟圖解，到蛇的描繪，到太陽和月亮的誕生，到各種不同的雪花等等。

休赫齊聘請了幾位藝術(shù)家來完成這個(gè)項(xiàng)目，大約總共花了十年的時(shí)間。草圖是由瑞士藝術(shù)家約翰·梅爾基奧爾·富塞利（Johann MelchiorFüssli，1677 -1736）創(chuàng)作的，然后由數(shù)名雕刻師合作完成。值得注意的是，休赫齊也借用或偷用了當(dāng)時(shí)其他藝術(shù)家的作品。例如，書中最著名的一幅圖之一，名為“HomoexHomo”，借用了最早見于荷蘭植物學(xué)家、解剖學(xué)家弗雷德里克·勒伊斯（FrederickRuysch，1638-1731）著作中的哭泣的骨架。

休赫齊的“洪水證人”（Homodiluvii testis），被視為一個(gè)壞人的骨架，他作惡多端，在大洪水中被淹死，后經(jīng)居維葉的重新研究，發(fā)現(xiàn)這只不過是中新世晚期的一具大型蠑螈骨架。

《神圣自然史》之所以是一部重要的著作，原因如下。第一，它是獨(dú)一無二的。在啟蒙運(yùn)動之前和之后的自然神學(xué)實(shí)踐和研究，幾乎沒有作品能在深度和廣度上與休赫齊的相匹敵。此外，書中的圖版具有極高的藝術(shù)價(jià)值。第二，《神圣自然史》作為自然神學(xué)著作的存在對我們的研究科學(xué)史是必要的，特別是因?yàn)樽髡咚幍臅r(shí)代，世界處于十字路口。宗教依然深深影響著生活的方方面面，學(xué)者們努力讓科學(xué)與神學(xué)信仰體系相調(diào)和?！渡袷プ匀皇贰窞檎J(rèn)識那段歷史提供了窗口，正是因?yàn)樗拇嬖?，我們可以一睹人類思想史的那個(gè)特殊時(shí)期所具有的偉大藝術(shù)和科學(xué)。第三，休赫齊通過質(zhì)疑圣經(jīng)的時(shí)間線和其中的一些故事，通過討論化石是不同生物的殘骸，為查爾斯賴爾和查爾斯達(dá)爾文等后來的學(xué)者打好了基礎(chǔ)。因此，他的作品無論是從反映時(shí)代上，還是從促進(jìn)以后的發(fā)現(xiàn)和科學(xué)發(fā)展上，都具有重要意義。

芝菜

結(jié)語

休赫齊無疑是當(dāng)時(shí)最具影響力的科學(xué)家之一。1703年11月，他被選為皇家學(xué)會會士。后人對他的尊重和敬仰還體現(xiàn)在以他的名字命名的山峰和植物上。瑞士西南部伯爾尼茲山脈中海拔3462米的休赫齊峰（Scheuchzerhorn）的名字就是源自于他。而植物學(xué)中，Scheuchzeriaceae（芝菜科或冰沼草科）和Scheuchzeriapalustris（芝菜或冰沼草）也是為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn)，用其名字命名的。芝菜科僅一屬一種，分布在北半球比較寒冷地區(qū)的沼澤地帶，中國分布在東北和青海，是二級國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物。

雖然休赫齊在《大洪水植物志》中引入了分類，列舉了445種化石植物。隨后出現(xiàn)了對這一方法的強(qiáng)烈反對，因?yàn)榕c現(xiàn)生植物進(jìn)行仔細(xì)對比后，卻無法確定這些化石的準(zhǔn)確身份。因此，有人提出了它們的外來起源說，流行了一段時(shí)間后，在十八世紀(jì)末讓位給了新的觀點(diǎn)，即早先的地質(zhì)時(shí)期存在與現(xiàn)生種類不同的植物。巴龍·馮·施洛泰姆（Baronvon Schlotheim）是這一觀點(diǎn)的領(lǐng)軍人物，之后是捷克古植物學(xué)家康特·斯騰伯格（CountSternberg，1761-1838）和法國植物學(xué)家阿道夫·布隆尼亞爾（AdolpheBrongniart，1801--1876），經(jīng)過他們的不謝努力，古植物學(xué)在十九世紀(jì)初正式誕生。古植物學(xué)的研究很快向精細(xì)化發(fā)展，有關(guān)單個(gè)地層、單個(gè)地理區(qū)域或單個(gè)植物類群的具體研究迅速涌現(xiàn)出來，一直發(fā)展到今天。