歌德与生物学

歌德与生物学（转）

歌德（Goethe）是德国古典文学和民族文学的杰出代表，也是世界文学史上最杰出的作家之一。青年时代，他的书信体小说《少年维特之烦恼》使他获得了巨大的成功；而他晚年的作品《浮士德》则是他一生丰富的思想总结和艺术探索的结晶，因而与荷马史诗、但丁的《神曲》和莎士比亚的《哈姆雷特》并列为欧洲文学的四大古典名著。歌德在世界文学史上的重要地位是毋庸置疑的，但是他在生物学上的重要贡献就鲜为人知了。

歌德在生物学研究领域的一个重要思想就利用异常来解释正常发育的现象。建立在这个思想的基础上，歌德发现了人的间颌骨，并对植物的花提出了科学的定义。

歌德时代的人们认为人类区别于猿的一个重要解剖学特征是猿或猴等动物的脸部中央有一块间颌骨，人类则缺乏这块骨头。歌德通过大量解剖相信有机体之间存在类似的基本结构单元，他对人的头盖骨作了仔细的观察，发现人类也有间颌骨，由于它与其他骨头愈合而被隐藏在上颌处，所以常常被人们忽略。他利用异常的情况作为证据，他发现有颚裂的人是缺乏间颌骨的，说明间颌骨是作为一个独立的单元，在人体中存在的。

歌德对植物学有着浓厚的兴趣，他观察了植物的生长发育，发现种子萌发以后首先出现带有一两片叶子的小苗，随着进一步的生长连续产生营养叶，最后开花。根据对花的解剖，歌德假设花的各个部分与营养叶是等同的，只是表现形式不同而已，一般来说，萼片、花瓣从形态与结构上与叶差别不大，人们比较容易接受，但雄蕊和雌蕊的结构很特殊，如何找到与叶相似的特点呢？歌德又去寻找异常的情况。当时的园艺学家已经培育出了重瓣花，这些漂亮的重瓣花比野生型花增加了花瓣，但雄蕊的数目减少甚至消失，有些花瓣的上面还保留有转变不完全的雄蕊结构，有些栽培的重瓣花中心甚至于没有雌雄蕊，全部由花瓣构成。歌德敏锐地抓住这个变异说明雄雌蕊与花瓣是可以互相转换的，表明花器官各个部分与叶是等同的，由此他给了花一个重要的定义：花是适应于繁殖功能的变态枝条，萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊具有叶的一般性质，花托是节间极度缩短的茎。当时一些植物学家认为歌德的观点非常重要，将歌德尊称为植物形态学之父，而也有一些植物学家则认为歌德的观点不过是一个业余爱好者的“玩票”，缺乏严谨的实验基础，歌德在利用自然界作诗，不过，支持也好，反对也罢，由于没有更好的定义，歌德关于花的定义一直沿用至今。

近看年来，由于突变体遗传学和分子生物学技术的应用，正在开始逐步提示花器官形成的遗传控制机理，科学家通过大量筛选，获得了一系列花形态突变的突变体，在这些突变体研究的基础上提出了著名的ABC模型，ABC模型支持歌德关于花的定义和花器官的各个部分为叶的变态的观点。

以今天的角度来看，歌德的见解是非常富有洞察力的，他所利用的异常特征，很多是由于某些基因突变导致的，与现在突变体遗传学利用突变体研究正常发育的思路是一致的，从异常中去理解正常，是提示生物发育过程的有效途径之一。