登陆注册
32887200000008

第8章 从灵魂到信息:研究生命的历史

(1)古希腊发育生物学的开端鼻祖:亚里士多德

古代梵文和古埃及文献都曾有对胚胎的描述,而第一个系统地从事发育学研究的是麦斯多尼·亚里士多德(公元前384~322年)他以文字方式记录了自己的发现,发明了一些沿用下来的术语。他不仅是一个博学的哲学家、教师(他曾是亚历山大大帝做王子时的老师),还是一个热忱的自然主义者。他写了第一本动物学教科书及生殖和发育方面的论文。对于有机体是如何产生的,亚里士多德强调以下4点:(1)自发地产生于腐败物,因为当时认为苍蝇和爬虫可能来自腐败物质;(2)出芽产生;(3)雌雄同体;(4)两性生殖。在他看来,卵子是卵生(oviparous)动物的繁殖工具;而哺乳动物、人及一些其他的胎生动物没有卵,雌性向后代提供均质物质,雄性提供精液,精液才是后代形体形成的起因。

亚里士多德将鸡蛋孵化不同时间后打开,描述了小鸡在鸡蛋内的发育。据观察,最初有一种均质物质,这种物质在形态发生过程中,需要一种模式。他发现,形体出现过程中,出现了一个“跳动点”,即跳动的心脏。

他认为,发育的目标是形成尔格(ergon,功的单位),正像是艺术家的目标是完成作品一样。他认为,塑造形体的要素是能量,这一要素包含了它的目的,也是最终的归宿。能量是效率和最终原因。为了达到物种特异性的结果,形成要素必须拥有一个最终结果的“预存思想”,因此,最终的原因和最终的能量将是灵魂。

亚里士多德说过,“它(灵魂)导致跟它相类似的个体产生。它的本质已经存在了,它仅仅维持它的存在,第一级灵魂能产生物种。”

与柏拉图一样,亚里士多德将灵魂区分为带来生命的营养灵魂、赋予感觉的动物感觉灵魂和导致思考的精神灵魂。

营养灵魂赋予植物再生的能力,也是动物发育成形的能力。在动物中,这一物质由母亲提供,哺乳动物则以排卵的方式提供。当时认为,精子将雌性物质凝集,激发并控制其发育。

亚里士多德对营养灵魂的存在和营养灵魂如何遗传的解释是模棱两可的:它存在于雌性物质中还是精液里呢?与此相反,第二级灵魂即动物灵魂,只能从精液遗传下来,从父亲传递到未来的孩子体内。动物灵魂控制感情和运动,精神灵魂是外在的、无痛楚的、纯能量的,“通过某个门”从外界进入人体。

亚里士多德对西方文明的影响持续了许多世纪,可能是由于他的赫赫威名,人们默默地接受了他对生养、受精和雌性决定等的论断。

(2)16世纪发育生物学的复兴

16世纪,胚胎学复兴。在padua学校,Vesalius,Fallopio,Fabricius de Aguapendente等人进行过卵巢和睾丸的解剖。Volcher Coiter(1514~1576)详尽地研究了鸡胚发育,提出了卵子在卵巢中发生的观点,因而,被视为胚胎生物学之父。

英国解剖学和生理学家哈维(William Harvey,1578~1657)以发现脊椎动物机体的血液循环而著称,他采纳了亚里士多德的胚胎学研究,并将研究领域扩大到昆虫和哺乳动物(羊和鹿)。尽管哈维崇拜这位“哲学家”(即亚里士多德),但他仍坚持认为,自发生殖仅限于低等有机体,而在昆虫中,发育意味着变态,即从已有的形态转化到另一种形态。哈维与亚里士多德及其后的一些研究者一样,都将蛹视为卵。

哈维认为,高等动物的发育并不仅仅是变形(transfrmation),还有后天发生的,即创造合成,也就是说从均质的物质进行创造性的合成,逐渐形成新的统一体。哈维写着,“尽管出乎人们意料,我们坚持认为所有动物,即使是胎生动物及人类本身,都产生于卵细胞;首先是怀孕,继而胎儿发育都源于一种或另一种卵细胞,正如各种植物的种子一样。”

以后的文献将哈维的句子缩短为生命来自卵(拉丁语,omnevivumexovo),这可能受到哈维的胚胎学论文(Exercitationsde Generatione Animalium)卷首语的启迪——只有卵子可以产生生命“exovoomnia(拉丁语,意为所有事物来自卵)”的题语。然而,哈维所说的哺乳动物的卵与现代卵子涵义不同,哈维所说的卵更像在子宫这个“壳”里的卵裂球(blastocyst,发育时间较短的胚胎)。真正的哺乳动物卵子是由冯·贝尔(Carl Ernstvon Baer,1792~1876)发现的。

(3)预成论与机械论之争

继罗马博物学家Pliny之后,瑞士学者Konerd Gessner(1516~1565)报道,雌体怀孕后,生出一个肉团,随后把它舔成形,他可能尚未受到机械主义哲学的影响。而他的同胞Albertvon Haller(1708~1777)坚持彻底否定后成论,在这一点上,他与显微镜解剖的创建者列文虎克的观点一致。1683年,列文虎克(Antonivan Leewenhoek,1632~1723)写到,“人胎儿,尽管不如一粒豌豆大,却五脏俱全。”列文虎克在精液内发现了微小 生物(animalcules),又叫zoa,后来,贝尔将zoa更名为精子细胞(spermatozoa)。列文虎克设想,他可能会看到雏形人(homunculi),即微小动物内的微小预成人。当时认为,雏形人增大后,成为胚胎。

同样,人们试图在所谓的昆虫卵——“蛹(pupae)”中看到微型的蚂蚁及蝴蝶成虫,正如植物的叶子与花来自芽一样。预先存在的人,只需逐渐展开。这些观点的优点在于迎合了机械论者的观点,他们认为,生命不过是遵从机械论规律,活生生的生物是一座可以与当时工匠们制作的精巧的天文钟比拟的真正的钟表。这种活机器究竟被视为无灵魂的,还是会活动的实体,这要依赖于各位作者的宗教和意识形态的地位。

预成论产生了一些难以解释的问题,例如:

若个体发育仅仅是预先形成的逐渐展开,难道所有世代在世界之初就已经存在了吗?答案是层层包裹:一代包裹着另一代,就像俄罗斯特有的玩具一样,一个套一个。按vallisneri(1661~1730)计算,远古母亲——夏娃的卵巢内含有两亿个这样的小人,一个套另一个。这个储备量直到世界末日也足够。法国的Genevan Charles Bonnet(1720~1793)精确地描述了蚜虫的孤雌生殖,于1764年写到,“大自然只要乐意,多么小的东西都能发挥作用。”

显微镜展示出了细胞,降低了看到预成形机体大小的限制,显微学家们不仅展示了卵细胞,还显示了精子。有人声称,预形成的雏形人预先存在于卵子(卵源论者)或精子(微小动物论者,雏形人论者)中。卵源论者的代表是著名的解剖学家马尔皮基(1628~1694)和斯瓦默丹(1637~1680)。

如果丢失的身体部分只能来自预形成的部分,部分身体的再生又如何解释呢?Lazzar Spallanzani(1729~1799)第一个实现了人工受精。他报道说,没有精子的条件下,青蛙卵就降解了。以狗做实验材料,他最终证明,要产生一个新个体,需要精液和卵子共同存在,从而结束了预成论的争论(尽管他错误地认为精液中游动的微小动物是寄生虫)。

(4)后天发生论和活力论的代表人物

沃尔夫(Caspar Friedrich Wolff,1738~1794)重新开始了对鸡胚的研究,他也看到了从均质的卵黄物质发育而来的新形态,并描述了后来变为成体结构的生殖叶(germleaves),这就是生殖层(germ-layer)理论的雏形。和史前的亚里士多德一样,也像所有他以后的活力论者一样,他得到的结论是,存在一种非物质(非颗粒)的东西,它是生命特有的力量。Immanuel Kant的同事Friedrich Blumentach(1742~1840)假想出一种尤其在生理上起作用的“成形力”,它可通过生殖细胞遗传。许多赫赫有名的生物学家都是活力论者,其中包括冯·贝尔,他发现了几种哺乳动物的卵子,并进行了深入的研究。贝尔得出结论,所有的脊椎动物都从生殖层上以基本相同的途径发育而来。他建立了冯·贝尔法则(von Baerlaw),即所有脊椎动物只有在通过一个非常相近的胚胎期之后,才发生了发育途径的分化。基于这个法则,海克尔(ErnstHaeckel,1834~1919)提出了非常有争议的“个体发育(ontogenetic)”或“生物发生规则”。这一理论坚持认为“个体发育是系统发育的缩微重演。”

1880年,Wilhelm His发表了《人胚胎的解剖学》,激发了人们对于人类胚胎学的兴趣。

法国实验胚胎学始于其形态学的研究传统。圣·伊莱尔(Etiennee Geoffry Saint Hilaire,1772~1844)是一个动物学家,也是当时居维叶(Geoges Cuvier,比较解剖学和古生物学的奠基人)的反对者中最有影响力的一位,他致力于解释异常发育(畸形)的原因,一度被研究鸡胚发育时粗略的方法所困扰。1886年,其同胞Laurent Chabry开始用更易得的具被膜的卵研究畸形发育。从此,非脊椎动物卵成为研究早期动物发育的首选卵的来源。

同类推荐
  • 动物集中营-猛虎“迷糊”的森林大餐

    动物集中营-猛虎“迷糊”的森林大餐

    捕捉活虎是两条腿猎人的特殊职业。他们捕捉的对象多为刚刚成年独立生活的幼虎。猎人伊万、乌拉、高索夫等五个猎人在二十四条猎犬的引领下,驾着二十四条狗拉的雪橇,在寒冷的冬季进入林海雪原之中,闯入了猛虎“迷糊”的领地,发现了猛虎“迷糊”一家三虎。而这个冬季正是各种动物缺少食物的季节,身处于猛兽之冠的猛虎同样面临着觅食的艰难。它们在猎获野猪之后遭到二十四条猎犬的围击。母虎和群犬的大战终以母虎的死亡而告终,而两条腿的猎人不甘心只猎获一只死虎,他们进而捕获了另一只小母虎。在母虎遭残杀的时候,猛虎“迷糊”却在领地之外散步,它发现了来自人类的威胁,才在林海之中上演了一幕幕雪地搏杀的故事……
  • 探究式科普丛书-喜忧参半的细菌

    探究式科普丛书-喜忧参半的细菌

    有的细菌对人类有益,而有的细菌对人类有害,还有的细菌是人的身体必需的。那么,这是为什么呢?所有这些细菌我们如何识别它是有害还是有利?它有哪些特性?又是如何分类的?你知道细菌都有哪些种类吗?你想了解一下它们与众不同的生活习性吗?在本书中会详细地介绍细菌这种奇特的“小动物”。
  • 大劫难:300年来世界重大自然灾害纪实

    大劫难:300年来世界重大自然灾害纪实

    人类社会发展的历史是一部人类与自然协调、适应和斗争的历史。大自然一方面哺育人类的成长,另一方面也往往给人类造成巨大的不幸与灾难。人类活动在为自己创造财富的同时,也留下了相应的自然后果,而这样一种双向互动的动态关系包含着非常丰富、复杂的内容。可以说,近三百年以来这种互动进入了一个崭新的阶段,而最能够集中体现这种互动的关联程度和复杂性的领域便是本书所要展示、讨论的自然灾害问题。
  • 生命之水在哪里

    生命之水在哪里

    本书阐述了水资源的分布、水文化、水环境被污染的巨大危害、人类应当节约用水等一系列相关的知识。让人们认识到保护水资源的重要性。正是伴随人类对环境问题认识水平的不断提高,环境保护事业才得以不断深入和发展。相信这本书的出版将对增进公众环境科学知识,提高全民环境意识起到积极的促进作用。
  • 趣味科学馆丛书:走进信息化时代

    趣味科学馆丛书:走进信息化时代

    “趣味科学馆”丛书,是一套自然科学獒读物。丛书包罗科学的多个领域,涉及“信息化”、“绿色革命”,“发明”、“生态资源”、“航天”、“军事”、“日食、月食”等当下热门关键词。这本《走进信息化时代》由刘芳主编,为该系列丛书之一,有引领读者关注热点、提升其认识水平的现实价值。《走进信息化时代》内容涉及信息化领域的各个侧面,并进行合乎逻辑的排列组合。文字浅显易懂、生动活泼。
热门推荐
  • 盗墓密咒

    盗墓密咒

    上世纪20年代,东北大军阀张作霖曾经秘密设立一支盗墓探险部队“寻龙”,意图打入长白山寻找埋藏大清龙脉的“禁龙地”,一口神秘棺材引起了一系列死亡事件,传说中埋藏于长白山的“龙眼秘藏”是否属实?觊觎宝藏的其他盗墓贼不遗余力地想从“寻龙”手里夺走古棺。天赋异禀的盗墓贼、行事诡异的僵尸猎人、阴险狡诈的黑龙会勾心斗角、尔虞我诈。神秘而充满各种惊险的长白山山区是否能让“寻龙”如愿以偿。历经层层杀机,破解重重机关,他们能否挖掘出“龙骨聚魂棺”的真正秘密?琳琅玉骸、披甲人、渤海古国、守灵凶煞、子母棺、凫谀人、金蛙王、女真后裔、白骨城、禁龙地、美人尸,长白山禁区究竟隐藏着怎样的秘密和阴谋?
  • 恋姬公主

    恋姬公主

    海辰国最后一个国王——龙轩帝,一生只钟爱虞皇后一人。可惜虞皇后一连生了六个女孩儿。第七个孩子呱呱落地,依然是个女孩,龙轩帝最心爱的七公主——恋姬。无奈之下龙轩帝打算把王位传给自己弟弟的孩子——不学无术的闽南王。为保证将来新帝继位,自己的家人不会被当做威胁受到伤害,决定把自己最心爱的女儿嫁给云南王的儿子——镇西大将军邵凌。而七公主恋姬为躲避与云南王的联姻,出逃至洛阳,巧遇同样被父亲逼婚而逃跑的渤海郡王的儿子北亦狼,恋姬为偷一把叫做龙渊的宝剑送给自己的师傅羽澈,结识了天下第一庄少庄主柏青辰,长安苏木堂小姐苏雁芷,上一辈的恩恩怨怨,与下一代人的情感纠缠在一起,演绎了,一出有欢喜,也有伤痛的故事……
  • 超神学院之轩辕帝

    超神学院之轩辕帝

    新一代轩辕圣帝崛起之路,身带轩辕传承,手握轩辕神剑,当大世界的神与超神学院的神相遇时,会是怎样的场面?
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 我在仙界玩机械

    我在仙界玩机械

    我穿越仙界获得机械系统,变成一个靠机械与天斗滴人。炼丹机械,制符机械,阵法机械,炼器机械,我全有!但是要获得机械,有一个条件,为啥是装逼?我明明很低调的人,你要我装逼?好难为情哦。。。当我身处绝境,被无数强者围着的时候,我会说“你们这群无耻之徒围殴老子,老子跟你们单挑!”随后,我默默放出机械大军!
  • 卿本风流:爷笑一个

    卿本风流:爷笑一个

    坑已弃,误入!!本文改为了天纵妖娆:花痴小姐魅惑王O(∩_∩)O~
  • 极品医仙:摄政王霸宠无度

    极品医仙:摄政王霸宠无度

    一朝重生,长公主成了最强大帝国太傅府中的病弱娇小姐,三步就喘,五步就倒!前世的奸夫淫妇,还在逍遥?!吃了我的给我吐出来,拿了我的给我还回来!她身负神印秘密,誓要重新崛起,让那些害了她的人悔不当初!只是怎么轻轻出手就差点搞出大新闻,让整个大陆动乱,还引来了他……明明是个不近女色,冷血残暴、杀伐果断外加冷峻无双的摄政王,主动招惹上了她!“丫头,你是逃不出本王的五指山的。”她从不曾想过自己会遇上这么一个霸道的无赖,命运也因这个男人彻底改变!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 上神也要学着恋爱

    上神也要学着恋爱

    (1v1甜文,有萌宝,女强男强(但妻奴)第一次写,求支持)清霖上神降生于世,凛若冰霜的她,体会到了亲情、友情和爱情…那个外边凛如霜雪,对她却温柔体贴,他对她的爱,神魔两界皆知,哪怕知道她无情无求,也依旧守护她。她决定降生于人界,寻找丢失的情感…清霖:又是被迫营业的一天…
  • 傲世龙变

    傲世龙变

    一个青年,因体内含有前世龙神的内丹龙晶,而被迫走上了一条修炼之路,五百年前的真相到底是什么?他能否担当大任,忍辱负重,突破各种考验,变得越来越强大,最终揭开一个个扑所迷离的谜团,找出当年龙神突变的真相……