2. Van het ontstaan van het natuurwetenschappelijk denken

Presentatie over: "2. Van het ontstaan van het natuurwetenschappelijk denken"— Transcript van de presentatie:

1 2. Van het ontstaan van het natuurwetenschappelijk denken
Van artificieel klasseren naar fylogenetische reconstructie Historische ontwikkeling van de systematiek 2. Van het ontstaan van het natuurwetenschappelijk denken bij de antieken naar de biologie in de Renaissance

2 Ionische filosoof-wetenschappers
Eerste ‘natuurwetenschappelijk’ denken: Ionische filosoof-wetenschappers (ca v. C. - Milete) Thales: astronomie Anaximander: leven ontstaat uit verdampend vocht een diersoort kan in een andere overgaan Anaximenes: alles is aggregatietoestand van lucht Reeds biologie?? Eerste ‘natuurwetenschappelijk’ denken: Ionische filosoof-wetenschappers (ca v. C.) in Milete leverden bijdragen aan veel disciplines. Onderdelen van de werken van Anaximander kunnen misschien als de eerste bijdrage tot de biologie beschouwd worden Thales: astronomie Anaximander: leven ontstaat uit verdampend vocht / diersoorten kunnen in elkaar overgaan – een soort evolutiegedachte Anaximenes Bouleterion (“agora”) in Milete (Klein-Azië), locatie van publiek debat

3 Voorbeeld van een cosmologische theorie van Anaximander

4 Folk taxonomy bij de antieken Grieken Romeinen Drys Quercus eik Melia
Drys agria Phellodrys Quercus eik Melia Fraxinus es Itea Salix wilg Populus Populus alba Populus nigra populier Eerste biologie: optekening van de folk-taxonomie in de oudheid. Bij de Grieken gaat de voor-wetenschappelijke kennis over in wetenschap. Eerste ‘natuurwetenschappelijk’ denken: Ionische filosoof-wetenschappers (ca v. C.) Thales: astronomie Anaximander: leven ontstaat uit verdampend vocht Anaximenes

5 Aristoteles (384-322 vC) Leerling van Plato
De eerste bioloog: Hoogtepunt van de antieke natuurstudie Embryologisch onderzoek!! “Entelechie”: stapsgewijze toename van de organisatie in de reeks van mineraal naar mens (scala naturae) Aristoteles met zijn leermeester Plato

6 Aristotle's vision of a Great Chain of Being
Aristotle's vision of a Great Chain of Being. We now know that this idea is incorrect. “Scala naturae”

7 Aristoteles (384-322 vC) 500 diersoorten 50 insectengroepen
Geen diersysteem maar indelingscriteria * die overlappen Botanische geschriften verloren * overlappende indelingscriteria levendbarend - eierleggend tweebenig - vierbenig - zonder ledematen landdieren - waterdieren bloedloos - bloedbezittend Aristoteles Dieren kunnen volgens hem ingedeeld worden volgens vele, elkaar overlappende criteria: levendbarend - eierleggend tweebenig - vierbenig - zonder ledematen landdieren - waterdieren bloedloos - bloedbezittend.

8 Theophrastos (371-285 vC) De Historia Plantarum
● Optekening van de botanische gegevens van Aristoteles ● 480 erkende taxa * ● dalende volgorde (bomen → kruiden) * Overlappende indelingscriteria bomen - struiken - kruiden landplanten - waterplanten bedektzadigen - naaktzadigen. petalen vrij - vergroeid vruchtbeginsel onderstandig - bovenstandig Ook bij Theophrastos worden indelingscriteria gegeven voor de 480 erkende taxa, waaronder ook “moeilijke”: bomen - struiken - kruiden landplanten - waterplanten bedektzadigen - naaktzadigen. petalen vrij - vergroeid vruchtbeginsel onderstandig - bovenstandig. Hij rekent echter de schermbloemigen tot de naaktzadigen, wat pas in 1788 door Gaertner gecorrigeerd zal worden. Bij Theophrastos vinden we ook de eerste biogeografische overwegingen, zoals verschillen tussen laagland- en gebergtevegetatie en tussen gekweekte en wilde gewassen. Verschillende door Theoprastos gebruikte namen werden door Linnaeus overgenomen en worden zo vandaag nog steeds in zijn betekenis gebruikt.

9 Plato ( vC) Filosofische theorieën leverden grondslag voor begin van biologische systematiek: ● ideeënleer ● diairesis

10 ideeënleer De ideeënleer (“een individueel paard is maar een afstraling van het ideële paard”) houdt een embryo in zich van het begrip “soort” in de biologie, een concept waarin alle individuen van een bepaalde categorie worden samengebracht.

11 diairesis: herhaalde tweedeling verzamelbegrip
enige en ondeelbare categorie familie, genus soort Diairesis laat door herhaalde tweedeling toe om te komen van een verzamelbegrip (familie, geslacht) tot een enige en ondeelbare categorie (soort).

12 materie levenloos levend beweeglijk: Dieren onbeweeglijk: Planten zonder ovula: Cryptogamen met ovula zonder zaden: Prespermatophyta met zaden: Spermatophyta pollen kiemt op ovulum: Gymnospermen pollen kiemt op stempel: Angiospermen 1 zaadlob: Monocotylen 2 zaadlobben: Dicotylen vrije kroon: Dialypetalen vergroeide kroon: Sympetalen De platonische diairesis (ja / neen) blijft de grondslag van classificatie tot in de negentiende eeuw. Deze herhaalde tweedeling is ook het principe waarop dichotomische determineersleutels gebaseerd zijn.

13 Dioskorides (1ste eeuw n.C.) geneesheer-botanicus
“botanikè” = plantkunde (botanè = gras, veevoeder). Materia Medica Alle geneesmiddelen uit Rijk der Mineralen Plantenrijk Dierenrijk Eerste “kruidboek” (herbal) – standaardwerk tot Middeleeuwen Dioskorides,eveneens een Griek, was geneesheer in het Romeinse leger. Hij voerde de term “botanikè” in voor plantkunde (botanè = gras, veevoeder). In de Materia Medica beschrijft hij alle geneesmiddelen uit het Rijk der Mineralen, het Plantenrijk en het Dierenrijk, meestal naar eigen observatie, en somt hun geneeskrachtige eigenschappen op. Het boek is vooral een goede oefening in de vormleer als niet zozeer een bijdrage tot de classificatie. Zijn werk, minder ordelijk dan dat van Theoprastos, werd voor meer dan een millenium het standaardwerk: het kan beschouwd worden als het eerste ‘kruidboek’ (E ‘herbal’). Met Dioskorides treffen we voor het eerst de tot de achttiende eeuw algemeen voorkomende combinatie geneesheer‑botanicus aan. Alruin, Mandragora officinalis (Solanaceae, mediterraan) Dioskorides krijgt een alruin van Heuresis. De alruin speelde een grote rol in de Europese volksgeneeskunst en is allicht een voor-christelijke mythische plant. Honden werden geofferd met riten waarin ook de alruin een rol speelde. Zie de uiterlijke gelijkenis met de wortels van ginseng.

14 Gaius Plinius Secundus
(23-79 n.C.) Historia naturalis: encyclopedie in 37 delen alle natuurkennis van die tijd bronvermelding naar 327 geraadpleegde werken ● Dieren / Planten (maar wijst op tussenvormen zoals coelenteraten) ● Opsomming in dalende volgorde ● Tweedelige samenstellingen * (Aristolochia longa, A. rotunda, A. clematitis) >> voorloper van latere binaire nomenclatuur Gaius Plinius Secundus was een hoge Romeinse beambte, lange tijd procurator van Spanje. Zijn Historia naturalis is een encyclopedie in 37 delen die alle natuurkennis van die tijd samenvatte met bronvermelding naar 327 geraadpleegde werken. Hij onderscheidt Dieren van Planten maar wijst op tussenvormen zoals de coelenteraten. Reeds Aristoteles had dat gemeld, maar zonder voorbeelden. De dieren worden opgesomd in een dalende orde dat begint met de grootste en merkwaardigste (de olifant) en eindigt met de “bloedlozen.” Ook Theophrastos had de planten al in een dalende orde gerangschikt, van bomen naar kruiden. In het Latijn staan adjectieven in principe na substantieven, waardoor bij Plinius van nature tweedelige samenstellingen ontstonden (Aristolochia longa, A. rotunda, A. clematitis). Plinius is daardoor ook een voorloper van de later binaire nomenclatuur van de soorten. Plinius werd het slachtoffer van zijn eigen wetenschappelijke belangstelling en zijn plichtsbetrachting: hij kwam om door verstikking (hij leed aan astma) tijdens de uitbarsting van de Vesuvius in 79 n.Chr., toen hij zich naar het terrein van de ramp had begeven, niet alleen voor waarnemingen, maar ook met het oog op de evacuatie van geïsoleerde villabewoners. Complete originele tekst van Historia naturalis en vertaling op het internet. * In het Latijn staan adjectieven in principe na substantieven

15 laat-antieke periode en Middeleeuwen
Bv. Albertus Magnus ( ) ● kopie van raamwerk antieke kennis ● dalende lijn ● toevoeging van nieuwgekende organismen (yak, giraffe …) In de laat-antieke periode en de Middeleeuwen blijft het raamwerk van Aristoteles, Theophrastos, Dioskorides en Plinius overeind, al raken langzamerhand meer en meer organismen bekend, zo de yak en de giraffe. Opsommingen van planten en dieren worden steeds in de dalende lijn van de antieken gegeven, zo bij Albertus Magnus ( ). Albertus Magnus werd Doctor Universalis genoemd als erkenning voor zijn grote kennis op alle wetenschapsgebieden. In 1622 werd Albertus door Paus Gregorius XV zalig verklaard. De heiligverklaring vond plaats op 16 december 1931 door Paus Pius XI. Deze paus benoemde hem tegelijk tot kerkleraar en patroonheilige van de wetenschap.

16 Renaissance: Geboorte van de wetenschappelijke biologie
Botanie = kruidkunde, kennis van geneeskruiden Otto Brunfels, Kräuterbuch (1530) Leonhard Fuchs, De Historia Stirpium (1542) Renaissance: Geboorte van de wetenschappelijke biologie Plantkunde was niet meer als de farmacognosie van de geneesheer Brunfelsia & Fuchsia

17 Bij Fuchs bereikt de houtsnedetechniek een toppunt van kwaliteit
Bij Fuchs bereikt de houtsnedetechniek een toppunt van kwaliteit. De afgebeelde soorten zijn daardoor perfect te associëren met hedendaagse kennis. Oxalis acetosella Listera ovata, grote keverorchis.

18 De kruidboeken in de Lage Landen Renaissance: Het Vlaamse trio
Rembert Dodoens Dodonaeus (1544) Charles de l’Ecluse Clusius (1601) Mattias de l’Obel Lobelius Dodonaeus was de popularisator van de kruidboeken (in de volkstaal!) Dodonaea (Sapindaceae) internetversie van 2 edities van het Cruydtboeck

19 Mattias de l’Obel (Lobelius)
innovatie: rangschikking naar botanische kenmerken Volgorde (stijgend) van de groepen in het kruidboek van Lobelius (1570) ● Grassen ● Acori ● andere eenzaadlobbigen* ● tweezaadlobbige* kruiden ● bomen * niet dusdanig benoemd Lobelius realiseert enkele belangrijke stappen in de richting van de wetenschappelijke plantenclassificatie. In de kruidboeken voor hem primeert het gebruik van de planten. Ze zijn er gerangschikt naar eigenschappen. Lobelius deelt voor de eerste maal in naar botanische eigenschappen als bladvorm. Zijn grote rangschikking (tabel 2) is de eerste waarin de monocotylen samen geplaatst worden. Lobelius plaatst de grassen vooraan in zijn behandeling omdat hij oordeelt dat ze de eenvoudigste planten zijn; zijn rangschikking is dus stijgend - hierin breekt hij met de antieken. Lobelia laxiflora, Mexico (Campanulaceae)

20 kruidboeken ● plantkundige wetenschap ● kennis van medicinale werking
● economische plantkunde De “kruidboeken” zijn op die manier een mengsel van plantkundige wetenschap, kennis van medicinale werking, en economische plantkunde. Veel van de opgenomen gegevens zijn echter mythe of bijgeloof en onder andere gebaseerd op de signatuurleer. Wikipedia: “De signatuurleer stamt uit de geneeskunst in de oudheid en werd waarschijnlijk voor het eerst toegepast in China. Ze gaat ervan uit dat de natuur door God is geschapen en daardoor een logisch geheel is. De natuur geeft zelf aanwijzingen hoe planten en dergelijke gebruikt kunnen worden. Bij de signatuurleer worden er overeenkomsten gezien tussen de vormen van de delen van een plant met delen van het menselijk lichaam. Voor het eerst in Europa beschreven door Paracelsus, die leefde van 1493 tot 1541.” Zo vertoont bijvoorbeeld het bitter smakende plantensap van de Stinkende Gouwe overeenkomst met de gele galvloeistof. Stinkende Gouwe zou dan ook een goed kruid zijn om lever en gal te stimuleren. De bloemhoofdjes en bladeren van de Klis zien er behaard uit en zodoende ging men ervan uit dat de klis de haargroei zou bevorderen. Maar:  mythe of bijgeloof signatuurleer (Paracelsus) astrologie

21 Wetenschappelijke betekenis van de kruidboeken:
Eerste optekening van de W Europese folk-taxonomie Geven een weerslag van de toenemende botanische kennis door de ontdekkingsreizen Wetenschappelijke betekenis van de kruidboeken: ● optekening van de W Europese folk-taxonomie ● informatie over toenemende botanische kennis door de ontdekkingsreizen

22

23 Conrad Gesner (1551-1587) Historia animalium
De vaders van de dierkunde Conrad Gesner ( ) Historia animalium Quadrupedes vivipares Quadrupedes ovipares Avium natura Piscium & aquatilium animantium natura De vaders van de dierkunde In de renaissance kwamen nieuwe dierboeken minder snel van de grond dan de nieuwe kruidboeken. Twee factoren waren allicht bepalend, het minder toegepaste karakter, en de grotere perfectie van de zoölogische werken van Aristoteles. Ze waren ongetwijfeld veel moeilijker te evenaren en overtreffen dan de kruidboeken van Theophrastos. Conrad Gesner ( ): Historia animalium, in 4 delen: levendbarende viervoeters, eierleggende viervoeters, vogels, vissen en andere waterdieren. Hij plaatste soorten bijeen waar hij verbanden ziet, en sluit zo de spitsmuis uit van de muizen ter wille van gebitskenmerken. Opent op die manier gewis de zoölogie van de nieuwe tijd, ondanks het feit dat hij de mythische wezens van de antieken, zoals de eenhoorn, nog aanvaardde

24 Edward Wotton De differentiis animalium (boek 10: 1552)
grondlegger van de moderne zoölogie: Wegen van kenmerken Edward Wotton ( ) : innoverend doordat hij kritisch overwoog welke kenmerken meer gewicht moet gegeven worden voor het verkrijgen van een goede indeling. Hij was de eerste auteur (1552) die de vleermuizen niet onderbrengt bij de nachtvogels.

25 De Animalibus Insectis libri septem (1602)
Ulisse Aldrovandi De Animalibus Insectis libri septem (1602) Ulisse Aldrovandi. Elf foliobanden over dieren. Het zevende boek (De Animalibus Insectis libri septem; 1602) is het eerste werk van de wereldliteratuur uitsluitend aan insecten gewijd. Weliswaar brengt Aldrovandi ook naaktslakken, stekelhuidigen en het zeepaardje onder bij de insecten. Hij was waarschijnlijk ook de eerste insectenverzamelaar en vlinderliefhebber. Invoering van de dichotomische determineersleutel in de zoölogie.

26 Bloei van de plantkunde Stagnatie van de dierkunde
Zeventiende eeuw: Bloei van de plantkunde Stagnatie van de dierkunde Francesco Redi 1668: omne vivum ex ovo Experiment: geen maden in afgedekte schalen vlees Generatio spontanea De hieropvolgende zeventiende eeuw, een bloeitijd voor de plantkunde (zie verder), brengt weinig nieuws voor de dierkunde. Francesco Redi bewees dat insecten niet door generatio spontanea (of generatio aequivoca) ontstaan (1668: omne vivum ex ovo). Jan Swammerdam betoogde hetzelfde en ontdekte dat er insecten zijn zonder, met een onvolledige en met een volledige metamorfose (1682). Grondlegger van de experimentele opzet

27 Cesalpino: (° 1519) De plantis (1583) Kenmerkenweging:
Substantia versus accidentia A. Cesalpino: (° 1519): De plantis (1583): classificatie van c soorten. Als Wotton in de dierkunde stelde hij zich de vraag welke kenmerken wezenlijk zijn voor de classificatie (substantia) en welke bijkomstig (accidentia). Het onderscheid houtig-kruidachtig en de vorm van vrucht en zaad worden bij de substantia gerekend. Hij benadrukte kenmerken i.v.m. de voortplanting en herkende reeds groepen die overeenkomen met bv. onze Brassicaceae en onze Asteraceae. Op een hoger niveau was hij de eerste om de cryptogamen als categorie te accepteren: varens, mossen, wieren, zwammen en koralen[1]. [1] In 1711 merkte Marsigli op dat koralen stinken zoals dieren bij afsterven; hij noemde ze niettemin “steenplanten.” De dierlijke aard werd ontegensprekelijk aangenomen door Peysonell (1723). Brassicaceae Asteraceae cryptogamen [varens, mossen, wieren, zwammen & “steenplanten” (koralen)]

28 Caspar Bauhin: Pinax Theatri Botanici (1623)
Voorbeelden van plantennamen Asarum Crocus sativus Gentiana cruciata Gentiana major purpurea Gentiana major lutea Trifolium pratense album Trifolium pratense purpureum Trifolium alpinum flore magno radice dulci Caspar Bauhin: Pinax Theatri Botanici (1623): een opsomming (pinax = register) van de 6000 hem bekende soorten, met opgave van hun synonymie: voor de eerste maal werd orde geschapen in een chaotisch geworden naamgeving. Bauhin herkent reeds genera en voert in de plaats van de oude frase-namen veel korte soortnamen in; de korte namen zijn vaak binair (genusnaam + species‑epiteton). Hij is derhalve een belangrijke voorloper van Linnaeus.

29

30 Joseph Pitton de TOURNEFORT ( 1656 - 1708 )
Elemens de botanique ou méthode pour connoître les plantes (1694) Institutiones Rei Herbariae (1700) 22 ‘klassen’, 698 genera 9000 soorten Classificatie: kenmerken van vruchten en bloemen Genera: bloemkenmerken – wegbereider van Linnaeus Expeditie naar Kreta & Klein-Azië J.P. de Tournefort, afkomstig uit de Provence maar later hoofd van de Jardin du Roy was de eerste botanicus die de soortenkennis vergrootte door een eigen expeditie, met name naar Kreta en Klein-Azië ( ). In zijn Institutiones Rei Herbariae (1700) vindt men een duidelijke opvatting van genera die Linnaeus zou overnemen. Tournefort erkende 22 ‘klassen’, 698 genera en 9000 soorten. Zijn artificiële maar zeer praktische classificatie bleef in Frankrijk zelfs na het verschijnen van Linnaeus’ werken in zwang. Tournefort was nochtans lang niet zo op zijn tijd vooruit als zijn tijdgenoot Ray. Zijn eenvoudig systeem was veeleer de wegbereider voor Linnaeus. Zijn genera waren uitsluitend op bloemkenmerken gebaseerd, iets waaraan Linnaeus bleef vasthouden met de uitspraak “Flos est plantarum gaudium.” Elemens de botanique ou méthode pour connoître les plantes, 1694.