stringtranslate.com

О росте и форме

«О росте и форме» — книга шотландского биолога-математика Д'Арси Вентворта Томпсона (1860–1948). Книга длинная — 793 страницы в первом издании 1917 года, 1116 страниц во втором издании 1942 года.

В книге рассматривается множество тем, включая влияние масштаба на форму животных и растений (крупные особи обязательно имеют относительно толстую форму); влияние поверхностного натяжения на формирование мыльных пленок и подобных структур, таких как клетки; логарифмическая спираль , наблюдаемая в раковинах моллюсков и рогах жвачных животных; расположение листьев и других частей растений ( филлотаксис ); а также собственный метод преобразований Томпсона, показывающий изменения формы черепов животных и других структур на декартовой сетке .

Работа широко ценится биологами, антропологами и архитекторами среди прочих, но ее часто не читают люди, которые ее цитируют. [1] Питер Медавар объясняет это тем, что она явно стала пионером в использовании математики в биологии и помогла победить мистические идеи витализма ; но книга ослаблена неспособностью Томпсона понять роль эволюции и эволюционной истории в формировании живых структур. Филип Болл и Майкл Руз , с другой стороны, подозревают, что, хотя Томпсон отстаивал физические механизмы, его отрицание естественного отбора граничило с витализмом.

Обзор

Томпсон со скелетом птицы. Он изучал структуры организмов, пытаясь найти объяснения их форм.

Д'Арси Уэнтворт Томпсон был шотландским биологом и пионером математической биологии. Его самая известная работа, « О росте и форме», была написана в Данди, в основном в 1915 году, но публикация была отложена до 1917 года из-за задержек военного времени и многочисленных поздних изменений Томпсона в тексте. [2] Центральная тема книги заключается в том, что биологи того времени, когда ее автор переоценивали эволюцию как фундаментальный фактор, определяющий форму и структуру живых организмов, и недооценивали роль физических законов и механики . В то время, когда витализм все еще считался биологической теорией, он отстаивал структурализм как альтернативу естественному отбору в управлении формой видов, с малейшим намеком на витализм как невидимую движущую силу. [3]

Томпсон ранее критиковал дарвинизм в своей статье Some Difficulties of Darwinism . [4] On Growth and Form подробно объяснил, почему он считал дарвинизм неадекватным объяснением происхождения новых видов . Он не отвергал естественный отбор, но считал его вторичным по отношению к физическим влияниям на биологическую форму . [5]

Томпсон анализирует многогранные формы радиолярий из экспедиции «Челленджера», нарисованные Эрнстом Геккелем в 1904 году.

Используя массу примеров, Томпсон указал на корреляции между биологическими формами и механическими явлениями. Он показал сходство в формах медуз и формах капель жидкости, падающих в вязкую жидкость, а также между внутренними опорными структурами в полых костях птиц и известными инженерными конструкциями ферм . Он описал филлотаксис (численные соотношения между спиральными структурами в растениях) и его связь с последовательностью Фибоначчи . [6]

Возможно, самая известная часть книги — глава 17 «Сравнение родственных форм», где Томпсон исследовал, в какой степени различия в формах родственных животных могут быть описаны с помощью математических преобразований , в работе, вдохновленной немецким гравером Альбрехтом Дюрером (1471–1528) . [7]

Книга скорее описательная, чем экспериментальная наука: Томпсон не формулировал свои идеи в форме гипотез, которые можно было бы проверить. Он знал об этом, говоря, что «Эта моя книга не нуждается в предисловии, поскольку она, действительно, „сплошное предисловие“ от начала до конца». [8]

Издания

Первое издание вышло в 1917 году в одном томе в 793 страницы, опубликованном Cambridge University Press. Второе издание, увеличенное до 1116 страниц, было опубликовано в двух томах в 1942 году. Томпсон написал в предисловии к изданию 1942 года, что он написал «эту книгу во время войны, и ее пересмотр занял меня во время другой войны. Она дала мне утешение и занятие, когда служба была мне не по возрасту. Мало кто остался из друзей, которые помогли мне написать ее». Издание в 346 страниц было сокращено Джоном Тайлером Боннером и широко издано под тем же названием. [9] Книга, часто в сокращенном издании, была переиздана более 40 раз, [10] и была переведена на китайский, французский, немецкий, греческий, итальянский и испанский языки. [10]

Содержание

Содержание глав в первом издании суммировано ниже. Все, кроме главы 11, имеют те же названия во втором издании, но многие длиннее, на что указывает нумерация страниц в начале каждой главы. Сокращение Боннера сократило все главы, а некоторые полностью удалило, опять же, как указано в начале записи каждой главы ниже.

1. Вводная часть

(1-е издание стр. 1 – 2-е издание стр. 1 – Боннер стр. 1)

Томпсон называет прогресс химии в направлении цели Канта о математической науке, способной объяснять реакции молекулярной механикой, и указывает, что зоология медленно обращается к математике. Он соглашается, что зоологи справедливо ищут причины в адаптациях животных , и напоминает читателям о связанных, но гораздо более древних философских поисках телеологии , объяснения некоей аристотелевской конечной причиной. Его анализ «роста и формы» попытается показать, как их можно объяснить с помощью обычных физических законов .

2. О величине

Модели, используемые ( Уильямом Фрудом ), чтобы показать, что сопротивление корпуса изменяется пропорционально квадратному корню длины ватерлинии [11]

(1-я стр. 16 – 2-я стр. 22 – Боннер стр. 15)

Томпсон начинает с того, что показывает, что поверхность и объем (или вес) животного увеличиваются пропорционально квадрату и кубу его длины , соответственно, и выводит простые правила того, как тела будут изменяться с размером. Он показывает в нескольких коротких уравнениях, что скорость рыбы или корабля увеличивается пропорционально квадратному корню его длины . Затем он выводит немного более сложные законы масштабирования для птиц или самолетов в полете. Он показывает, что организм в тысячи раз меньше бактерии по сути невозможен.

3. Темпы роста

(1-я стр. 50 – 2-я стр. 78 – Боннер удален)

Томпсон указывает, что все изменения формы являются явлениями роста. Он анализирует кривые роста человека, отмечая быстрый рост до рождения и снова в подростковом возрасте; а затем кривые для других животных. У растений рост часто происходит импульсами, как у спирогиры , достигает пика при определенной температуре, а ниже этого значения примерно удваивается каждые 10 градусов по Цельсию. Рост деревьев циклически меняется в зависимости от сезона (менее сильно у вечнозеленых растений), сохраняя запись исторических климатов. Хвосты головастиков сначала быстро восстанавливаются , замедляясь экспоненциально.

4. О внутренней форме и строении клетки

(1-я стр. 156 – 2-я стр. 286 – Боннер удален)

Томпсон утверждает, что необходимо изучать клетки физическими методами, поскольку морфология сама по себе имеет мало объяснительной ценности. Он отмечает, что в митозе делящиеся клетки выглядят как железные опилки между полюсами магнита, другими словами, как силовое поле .

5. Формы клеток

Vorticella campanula (стебельчатые чашевидные организмы), прикрепленные к зеленому растению

(1-я стр. 201 – 2-я стр. 346 – Боннер стр. 49)

Он рассматривает такие силы, как поверхностное натяжение , действующие на клетки, и эксперименты Плато с мыльными пленками . Он иллюстрирует, как брызги распадаются на капли, и сравнивает это с формами зоофитов Campanularia ( Hydrozoa ). Он рассматривает колбообразные формы одноклеточных организмов, таких как виды Vorticella , рассматривая телеологические и физические объяснения того, почему они имеют минимальные площади ; и формы висячих капель некоторых Foraminifera, таких как Lagena . Он утверждает, что клетки трипаносом аналогично сформированы поверхностным натяжением.

6. Примечание об адсорбции

(1-я стр. 277 – 2-я стр. 444 – Боннер удалена)

Томпсон отмечает, что поверхностное натяжение в живых клетках снижается веществами, напоминающими масла и мыла; там, где их концентрация локально варьируется, это влияет на форму клеток. В зеленой водоросли Pleurocarpus ( Zygnematales ) калий концентрируется вблизи точек роста в клетке.

7. Формы тканей, или клеточные агрегаты

(1-я стр. 293 – 2-я стр. 465 – Боннер стр. 88)

Томпсон замечает, что в многоклеточных организмах клетки влияют на формы друг друга с помощью треугольников сил . Он анализирует паренхиму и клетки в яйце лягушки как мыльные пленки и рассматривает симметрии пузырьков, встречающихся в точках и на краях. Он сравнивает формы живых и ископаемых кораллов, таких как Cyathophyllum и Comoseris , и гексагональную структуру сот , с такими структурами мыльных пузырей.

8. То же самое (продолжение)

(1-я стр. 346 – 2-я стр. 566 – Боннер объединено с предыдущей главой)

Томпсон рассматривает законы, управляющие формой клеток, по крайней мере, в простых случаях, таких как тонкие волоски (толщиной в клетку) в ризоидах мхов . Он анализирует геометрию клеток в яйце лягушки, когда оно разделилось на 4, 8 и даже 64 клетки. Он показывает, что равномерный рост может привести к неравным размерам клеток, и утверждает, что способ деления клеток обусловлен формой делящейся структуры (а не наоборот).

9. О конкрециях, спикулах и скелетах игл

Выборка спикул у Demospongiae

(1-я стр. 411 – 2-я стр. 645 – Боннер стр. 132)

Томпсон рассматривает скелетные структуры диатомовых водорослей , радиолярий , фораминифер и губок , многие из которых содержат твердые спикулы геометрической формы. Он отмечает, что эти структуры формируются вне живых клеток, поэтому должны быть задействованы физические силы.

10. Заметка в скобках о геодезии

(1-я стр. 488 – 2-я стр. 741 – Боннер удалена)

Томпсон применяет геодезическую линию , «кратчайшее расстояние между двумя точками на поверхности тела вращения», к спиральному утолщению стенок растительных клеток и другим случаям.

11. Логарифмическая спираль [«Эквиангулярная спираль» во 2-м изд.]

Половина раковины наутилуса , на которой видны камеры (camerae) в виде логарифмической спирали.

(1-я стр. 493 – 2-я стр. 748 – Боннер стр. 172)

Томпсон замечает, что в природе существует множество спиралей , от рогов жвачных животных до раковин моллюсков; другие спирали встречаются среди цветков подсолнечника. Он отмечает, что математика этих спиралей похожа, но биология отличается. Он описывает спираль Архимеда, прежде чем перейти к логарифмической спирали , которая обладает свойством никогда не менять свою форму: она равноугольна и постоянно самоподобна . Раковины, столь разные, как Haliotis , Triton , Terebra и Nautilus (проиллюстрированные с помощью половинчатой ​​раковины и рентгенограммы ), обладают этим свойством; различные формы создаются путем выметания кривых (или произвольных форм) путем вращения, а при желании также путем движения вниз. Томпсон анализирует как живых моллюсков, так и ископаемые, такие как аммониты .

12. Спиральные раковины фораминифер

(1-я стр. 587 – 2-я стр. 850 – Боннер объединил с предыдущей главой)

Томпсон анализирует разнообразные формы мельчайших спиральных раковин фораминифер , многие из которых имеют логарифмическую форму, другие — неправильную, аналогично предыдущей главе.

13. Формы рогов, зубов или бивней: с примечанием о кручении

Спиральные рога самца толсторогого барана, Ovis canadensis

(1-я стр. 612 – 2-я стр. 874 – Боннер стр. 202)

Томпсон рассматривает три типа рогов, встречающихся у четвероногих: кератиновый рог носорога , парные рога овец или коз и костные рога оленей.
В заметке о кручении Томпсон упоминает трактовку Чарльзом Дарвином вьющихся растений, которые часто обвиваются вокруг опоры, отмечая, что Дарвин также наблюдал, что спиральные стебли сами по себе были скручены. Томпсон не согласен с телеологическим объяснением Дарвина , что скручивание делает стебли более жесткими так же, как скручивание веревки; точка зрения Томпсона заключается в том, что механическое сцепление вьющегося стебля с опорой создает систему сил, которые действуют как «пара», смещенная относительно центра стебля, заставляя его скручиваться.

14. О листорасположении, или филлотаксисе

Филлотаксис цветков подсолнечника​

(1-я стр. 635 – 2-я стр. 912 – Боннер удалена)

Томпсон анализирует филлотаксис , расположение частей растения вокруг оси. Он отмечает, что такие части включают листья вокруг стебля; шишки ели, состоящие из чешуек; цветки подсолнечника, образующие сложный перекрещивающийся узор из различных спиралей (парастихий). Он признает их красоту, но отвергает любые мистические представления; вместо этого он замечает, что

Когда каменщик строит фабричную трубу, он кладет кирпичи определенным, размеренным и упорядоченным образом, не задумываясь о спиральных узорах, к которым эта упорядоченная последовательность неизбежно приводит, и которые ни в коем случае не являются «субъективными».

—  Томпсон, 1917, стр. 641

Числа, которые получаются в результате таких спиральных расположений, представляют собой последовательность Фибоначчи с отношениями 1/2, 2/3, 3,5..., сходящимися к 0,61803..., золотому сечению , которое равно

любимая квадратурой круга и всеми теми, кто стремится найти, а затем проникнуть в тайны Великой Пирамиды. Она глубоко укоренена как в пифагорейской, так и в евклидовой геометрии .

—  Томпсон, 1917, стр. 649

15. О формах яиц и некоторых других полых структур

(1-я стр. 652 – 2-я стр. 934 – Боннер удалена)

Яйца — это то, что Томпсон называет простыми твердыми телами вращения, варьирующимися от почти сферических яиц сов через более типичные яйцевидные яйца, такие как куриные, до заметно заостренных яиц птиц, гнездящихся на скалах, таких как кайра . Он показывает, что форма яйца способствует его движению по яйцеводу, легкого давления на задний конец достаточно, чтобы подтолкнуть его вперед. Аналогично, раковины морских ежей имеют каплевидную форму, такую, которую мог бы впитать гибкий мешок с жидкостью.

16. О форме и механической эффективности

Томпсон сравнил позвоночник динозавра с железнодорожным мостом через Форт (справа).

(1-я стр. 670 – 2-я стр. 958 – Боннер стр. 221)

Томпсон критикует разговоры об адаптации окраски у животных для предполагаемых целей криптографии , предупреждения и мимикрии (отсылая читателей к книге Э. Б. Поултона « Цвета животных » и более скептически к книге Эбботта Тайера « Скрывающая окраска в царстве животных »). Он считает, что механическая инженерия кости — гораздо более определенный случай. Он сравнивает прочность кости и дерева с такими материалами, как сталь и чугун; иллюстрирует «губчатую» структуру кости человеческой бедренной кости тонкими трабекулами, которые образуют «не больше и не меньше, чем диаграмму линий напряжения ... в нагруженной конструкции», и сравнивает бедренную кость с головкой строительного крана. Он также сравнивает консольный позвоночник четвероногого или динозавра с балочной конструкцией железнодорожного моста Форт .

17. К теории превращений, или сравнение родственных форм

Превращения лиц Альбрехта Дюрера (1528) были одним из источников вдохновения для Томпсона.

(1-я стр. 719 – 2-я стр. 1026 – Боннер стр. 268)

Вдохновленный работами Альбрехта Дюрера , Томпсон исследует, как формы организмов и их частей, будь то листья, кости стопы, человеческие лица или формы тела веслоногих рачков , крабов или рыб, можно объяснить геометрическими преобразованиями. Например:
Томпсон проиллюстрировал трансформацию Argyropelecus olfersi в Sternoptyx diaphana , применив сдвиговое картирование .

Среди рыб мы обнаруживаем большое разнообразие деформаций, некоторые из них очень простого вида, в то время как другие более поразительны и неожиданны. Сравнительно простой случай, включающий простой сдвиг, проиллюстрирован на рис. 373 и 374. Рис. 373 представляет в декартовых координатах определенную маленькую океаническую рыбу, известную как Argyropelecus olfersi . Рис. 374 представляет точно такой же контур, перенесенный в систему косых координат, оси которых наклонены под углом 70°; но теперь это (насколько можно видеть в масштабе рисунка) очень хорошая фигура родственной рыбы, отнесенной к другому роду, под названием Sternoptyx diaphana . Томпсон 1917, страницы 748–749

В похожем стиле он трансформирует форму панциря краба Geryon по-разному, превращая его в Corystes с помощью простого сдвига , и в Scyramathia , Paralomis , Lupa и Chorinus ( Pisinae ), растягивая верхнюю или нижнюю часть сетки вбок. Тот же процесс изменяет Crocodilus porosus на Crocodilus americanus и Notosuchus terrestris ; связывает тазовые кости ископаемых рептилий и птиц, таких как Archaeopteryx и Apatornis ; черепа различных ископаемых лошадей и даже черепа лошади и кролика. Человеческий череп растягивается до черепов шимпанзе и бабуина, а с «режимом деформации .. по разным линиям» (стр. 773) — до черепа собаки.

Эпилог

(1-я стр. 778 – 2-я стр. 1093 – Боннер стр. 326)

В кратком эпилоге Томпсон пишет, что он преуспел бы, «если бы смог показать [морфологу], что определенный математический аспект морфологии... является... дополнительным к его описательной задаче и полезным, более того, необходимым для его надлежащего изучения и понимания Формы». Более лирично он пишет, что «ибо гармония мира проявляется в Форме и Числе, а сердце, душа и вся поэзия натуральной философии воплощены в концепции математической красоты», и цитирует Исаию 40:12 об измерении вод, небес и праха земного. Он заканчивает абзацем, восхваляющим французского энтомолога Жана-Анри Фабра [12], который «будучи одной крови и мозгов с Платоном и Пифагором , увидел в числе «la clef de voute» [ключ к хранилищу (вселенной)] и нашел в нем «le comment et le pourquoi des choses» [как и почему вещи]».

Прием

Современный

"JP McM[urrich]", рецензируя книгу в Science в 1917 году, написал, что "книга является одним из самых сильных документов в поддержку механистического взгляда на жизнь, который когда-либо был выдвинут", противопоставляя его "витализму". Рецензента интересовало "обсуждение физических факторов, определяющих размер организмов, особенно интересным было рассмотрение условий, которые могут определять минимальный размер". [13]

JW Buchanan, рецензируя второе издание в Physiological Zoology в 1943 году, описал его как «внушительное расширение его более ранней попытки сформулировать геометрию роста и формы» и «прекрасно написанное», но предупредил, что «чтение будет нелегким» и что «здесь собран и усвоен огромный запас литературы». Buchanan подводит итог книги и отмечает, что Глава 17 «кажется рецензенту содержащей суть длинного и более или менее неторопливого тезиса... Глава посвящена сравнению родственных форм, в основном методом координат. Таким образом, раскрываются фундаментальные различия в этих формах», и Buchanan заключает, что большие «пробелы» указывают на то, что бесконечная серия непрерывных изменений Дарвина не обоснована. Но у него есть некоторые критические замечания: Томпсон должен был сослаться на влияние гормонов на рост; и на связь молекулярной конфигурации и формы; Генетика едва упоминается, а экспериментальная эмбриология и регенерация [несмотря на анализ Томпсона последней] игнорируются. Используемая математика состоит из статистики и геометрии , в то время как термодинамика «в значительной степени отсутствует». [14]

Эдмунд Майер, рецензируя второе издание в The Anatomical Record в 1943 году, отметил, что «объем книги и общий подход к рассматриваемым проблемам остались неизменными, но были сделаны значительные дополнения и большие части были переработаны». Он был впечатлен тем, в какой степени Томпсон следил за развитием многих наук, хотя он считал упоминания квантовой теории и неопределенности Гейзенберга неразумными. [15]

Джордж К. Уильямс , рецензируя издание 1942 года и сокращенное издание Боннера для Quarterly Review of Biology (редактором которого он был), пишет, что книга является «работой, широко восхваляемой, но редко используемой. Она не содержит ни оригинальных идей, которые легли в основу более поздних достижений, ни поучительных заблуждений, которые стимулировали плодотворные атаки. Этот кажущийся парадокс блестяще обсуждается П. Б. Медаваром [в] Pluto's Republic ». [16] [17] Затем Уильямс пытается «грубо упростить» оценку Медавара:

Это была убедительная демонстрация того, как легко можно использовать физические и геометрические принципы в попытке понять биологию. Это был важный вклад в 1917 году, когда витализм все еще защищали выдающиеся биологи. Битва была выиграна, как никогда, к моменту издания 1942 года. Книга была неполноценной из-за отсутствия у Томпсона понимания эволюции и антипатии к любым концепциям исторической причинности». [16]

Современный

Архитекторы Филип Бисли и Сара Боннемезон пишут , что книга Томпсона сразу же стала классической «благодаря исследованию природных геометрий в динамике роста и физических процессов». [18] Они отмечают «необычайный оптимизм» книги, ее видение мира как «симфонии гармоничных сил» [18] и ее огромный диапазон, включая:

законы, управляющие размерами организмов и их ростом, статикой и динамикой, действующими в клетках и тканях, включая явления геометрической упаковки, мембран под напряжением, симметрии и деления клеток; а также инженерия и геодезические характеристики скелетов в простых организмах. [18]

Бисли и Боннемезон отмечают, что Томпсон рассматривал форму «как продукт динамических сил... сформированный потоками энергии и стадиями роста». [18] Они восхваляют его «красноречивые сочинения и изысканные иллюстрации» [18], которые вдохновляли художников и архитекторов, а также ученых.

Статистик Косма Шализи пишет , что эта книга «с тех пор преследовала все обсуждения этих вопросов» [19] .

Шализи утверждает, что цель Томпсона — показать, что биология неизбежно следует из физики и в какой-то степени из химии. Он утверждает, что когда Томпсон говорит «форма объекта — это „диаграмма сил“», [19] Томпсон имеет в виду, что мы можем вывести из объекта физические силы, которые действуют (или когда-то действовали) на него. Шализи называет отчет Томпсона о физике морфогенеза

Гениально, чрезвычайно элегантно, очень убедительно и, что немаловажно, нацелено на очень крупные особенности организма: архитектуру скелета, изгиб рогов или раковин, контур организма в целом. [19]

Шализи отмечает простоту Томпсона, объясняющего процессы жизни «используя немного того, что не знал бы студент-физик второго года обучения. (Антиредукционистские поклонники Томпсона редко говорят об этом таким образом.)». [19] Он отмечает, что Томпсон намеренно избегал ссылаться на естественный отбор в качестве объяснения и исключил историю, будь то история видов или жизни отдельного человека, из своего отчета. Он цитирует Томпсона «Снежный кристалл сегодня такой же, как и тогда, когда выпал первый снег»: добавляя «также и основные силы, действующие на организмы», [19] и комментирует, что мы забыли других ученых начала двадцатого века, которые презирали эволюцию. Напротив, он утверждает,

Томпсон обязан своим постоянным влиянием тому факту, что его альтернатива не вызывает вопросов на каждом шагу. (И, конечно, он прекрасно писал, лучше, чем поэты его времени.) [19]

Антрополог Барри Богин пишет , что книга Томпсона

это выдающееся достижение, сочетающее классические подходы естественной философии и геометрии с современной биологией и математикой для понимания роста, формы и эволюции растений и животных. [20]

Богин отмечает, что Томпсон был инициатором использования трансформационных сеток для измерения роста в двух измерениях, но без современных компьютеров этот метод был утомительным в применении и нечасто использовался. Несмотря на это, книга стимулировала и придала интеллектуальную обоснованность новой области исследований роста и развития. [20]

Питер Коутс вспоминает, что

Питер Медавар назвал книгу «О росте и форме » «вне всякого сравнения лучшим литературным произведением во всех анналах науки, которые были записаны на английском языке». [21]

Однако Коутс утверждает, что книга выходит далеко за рамки простого изложения знаний в изящной и влиятельной форме, в форме, «которую могут читать для удовольствия и ученые, и неспециалисты»; [21] по его мнению,

одно из самых своеобразных и оригинальных произведений современной науки, развивающее идиосинкразический взгляд на то, как развиваются организмы, взгляд, который глубоко расходился с интеллектуальным климатом времени Томпсона... и учебник о том, как мыслить в любой области. [21]

Научный писатель Филип Болл замечает, что

Подобно «Началам» Ньютона , «О росте и форме» Д'Арси Томпсона — книга, которую чаще цитируют, чем читают. [1]

Болл цитирует эпиграф 2-го издания, написанный статистиком Карлом Пирсоном : «Я считаю, что должен наступить день, когда биолог, не будучи математиком, не будет колебаться, используя математический анализ, когда он ему понадобится». Болл утверждает, что Томпсон «представляет математические принципы как формирующее агентство, которое может заменить естественный отбор, показывая, как структуры живого мира часто повторяют структуры неорганической природы», и отмечает свое «разочарование в „ просто так “ объяснениях морфологии, предлагаемых дарвинистами». Вместо этого, утверждает Болл, Томпсон подробно останавливается на том, как не наследственность, а физические силы управляют биологической формой. Болл предполагает, что «центральным мотивом книги является логарифмическая спираль», что, по мнению Томпсона, свидетельствует об универсальности формы и сведении многих явлений к нескольким принципам математики. [1]

Философ биологии Майкл Руз писал, что Томпсон «уделял мало времени естественному отбору». [3] Вместо этого Томпсон подчеркивал «формальные аспекты организмов», пытаясь доказать необходимость самоорганизации посредством обычных физических и химических процессов. Руз отмечает, что, следуя Аристотелю , Томпсон использовал в качестве примера морфологию медузы, которую он объяснял полностью механически с помощью физики тяжелой жидкости, падающей через более легкую жидкость, избегая естественного отбора в качестве объяснения. Руз не уверен, считал ли Томпсон, что он действительно порывает с «механизмом», другими словами, принимает виталистский (призрак в машине) взгляд на мир. По мнению Руз, Томпсона можно интерпретировать как утверждающего, что «мы можем иметь полностью механические объяснения живого мира» [3] – с важной оговоркой, что Томпсон, по-видимому, считал, что нет необходимости в естественном отборе. Руз тут же добавляет, что «такие люди, как Дарвин и Докинз , несомненно, не согласятся»; [3] они будут настаивать на том, что

адаптивная сложность, которую мы видим в живом мире, просто не может быть объяснена физикой и химией. Если Д'Арси Томпсон думал иначе, это могло быть только потому, что он каким-то образом придавал особое направление своим физическим моделям. Он, возможно, не был явным виталистом, но в том, что он утверждает, определенно есть запах духовных сил. [3]

Влияние

За переработанный труд «О росте и форме » Томпсон был награжден медалью Дэниела Жиро Эллиота от Национальной академии наук США в 1942 году. [22]

«О росте и форме» вдохновила мыслителей, включая биологов Джулиана Хаксли и Конрада Хэла Уоддингтона , математика Алана Тьюринга и антрополога Клода Леви-Стросса . Книга оказала сильное влияние на архитектуру и долгое время была обязательным текстом на курсах по архитектуре. [18]

«О росте и форме» вдохновил таких художников, как Ричард Гамильтон , Эдуардо Паолоцци и Бен Николсон . [23] В 2011 году Университет Данди получил грант в размере 100 000 фунтов стерлингов от Художественного фонда на создание коллекции произведений искусства, вдохновленных его идеями и коллекциями, большая часть которых выставлена ​​в Зоологическом музее Д'Арси Томпсона в Данди. [24]

В честь столетия книги On Growth and Form было организовано множество мероприятий по всему миру, включая Нью-Йорк, Амстердам, Сингапур, Лондон, Эдинбург, Сент-Эндрюс и Данди , где была написана книга. В конце 2016 года был создан веб-сайт On Growth and Form 100, чтобы отобразить всю эту деятельность. [25]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Ball, Philip (7 февраля 2013 г.). «В ретроспективе: о росте и форме». Nature . 494 (7435): 32–33. Bibcode :2013Natur.494...32B. doi : 10.1038/494032a . S2CID  205076253.
  2. ^ Джаррон, Мэтью (2010). «Зарисовки Вселенной: художественное влияние Д'Арси Томпсона» (PDF) . Информационный бюллетень Шотландского общества истории искусств . 34 (лето 2010 г.): 9.
  3. ^ abcde Ruse, Michael (2013). "17. От органицизма к механизму — и на полпути назад?". В Henning, Brian G.; Scarfe, Adam (ред.). Beyond Mechanism: Putting Life Into Biology . Lexington Books. стр. 419. ISBN 9780739174371.
  4. ^ Томпсон, Д'Арси Уэнтворт (1894). «Некоторые трудности дарвинизма». Nature . 50 (1296): 433–436. doi : 10.1038/050433b0 .
  5. ^ Боден, Маргарет А. (2008). Разум как машина: история когнитивной науки . Oxford University Press. стр. 1255. ISBN 978-0199543168.
  6. ^ Ричардс, Оскар В. (1955). «Математическое преобразование Д'Арси В. Томпсона и анализ роста». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 63 (4): 456–473. Bibcode : 1955NYASA..63..456R. doi : 10.1111/j.1749-6632.1955.tb32103.x. S2CID  83483483.
  7. ^ Милнор, Джон (октябрь 2010 г.). «Геометрия роста и формы: комментарий к Д'Арси Томпсону». видео . Институт перспективных исследований . Получено 31 марта 2012 г.
  8. ↑ Томпсон, 1917. «Вступительная записка», первый абзац.
  9. ^ Ulett, Mark A. (25 сентября 2013 г.). «О росте и форме» сэра Д'Арси Томпсона. Энциклопедия проекта «Эмбрион » . Университет штата Аризона . Получено 13 ноября 2014 г.
  10. ^ ab Все выпуски для «О росте и форме». Всемирный кат. OCLC  1610840.
  11. ^ Ньюман, Джон Николас (1977). Морская гидродинамика . Кембридж, Массачусетс: MIT Press . стр. 28. ISBN 978-0-262-14026-3.
  12. ^ Рассел, Альфред. «Расшифровка Д'Арси Томпсона – Часть 1» . Получено 13 ноября 2014 г.
  13. ^ McM___, JP (23 ноября 1917 г.). «Обзор книги: о росте и форме». Science . 46 (1195): 513–514. doi :10.1126/science.46.1195.513.
  14. ^ Бьюкенен, Дж. У. (январь 1943 г.). «О росте и форме» Д'Арси Уэнтворта Томпсона. Физиологическая зоология . 16 (1): 135–137. doi :10.1086/physzool.16.1.30151680. JSTOR  30151680.
  15. ↑ Майер, Эдмунд (январь 1943 г.). «О росте и форме. Д'Арси Вентворт Томпсон». The Anatomical Record . 85 (1): 111–116. doi :10.1002/ar.1090850108.
  16. ^ ab Williams, George C. (июнь 1993 г.). «О росте и форме» Д'Арси Вентворта Томпсона; «О росте и форме» Д'Арси Вентворта Томпсона; Джон Тайлер Боннер. The Quarterly Review of Biology . 68 (2): 267–268. doi :10.1086/418080. JSTOR  2830008.
  17. ^ Медавар, Питер (1982). Pluto's Republic . Oxford University Press. С. 228–241. ISBN 978-0-19-217726-1.
  18. ^ abcdef Бисли, Филипп; Боннемезон, Сара (2008). О росте и форме: органическая архитектура и за ее пределами (PDF) . Tuns Press и Riverside Architectural Press. стр. 7 и везде. ISBN 978-0-929112-54-1. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. . Получено 13 ноября 2014 г. .
  19. ^ abcdef Шализи, Косма. "Обзор: Самодельный гобелен Филипа Болла". Мичиганский университет. Архивировано из оригинала 16 сентября 2013 г. Получено 12 ноября 2014 г.
  20. ^ ab Bogin, Barry (1999). Модели человеческого роста (PDF) (2-е изд.). Cambridge University Press. стр. 53. ISBN 978-0-521-56438-0.
  21. ^ abc Коутс, Питер (2 мая 2011 г.). «Элегантная и оригинальная идея». Второй проход . Получено 13 ноября 2014 г.
  22. ^ "Медаль Даниэля Жиро Эллиота". Национальная академия наук . Получено 16 февраля 2011 г.
  23. ^ "О Д'Арси". Д'Арси Уэнтворт Томпсон . Получено 14 октября 2016 г.
  24. ^ "The D'Arcy Thompson Zoology Museum". University of Dundee . Архивировано из оригинала 31 декабря 2020 года . Получено 28 февраля 2013 года .
  25. ^ ""On Growth and Form 100". Университет Данди . Получено 15 марта 2017 г.

Библиография

Внешние ссылки