Сэр Д'Арси Уэнтворт Томпсон CB FRS FRSE (2 мая 1860 г. – 21 июня 1948 г.) был шотландским биологом , математиком и исследователем классики . Он был пионером математической и теоретической биологии , путешествовал с экспедициями в Берингов пролив и занимал должность профессора естественной истории в Университетском колледже Данди в течение 32 лет, затем в Сент-Эндрюсе в течение 31 года. Он был избран членом Королевского общества , был посвящен в рыцари и получил медаль Дарвина и медаль Даниэля Жиро Эллиота .
Томпсона помнят как автора книги 1917 года « О росте и форме» , которая проложила путь научному объяснению морфогенеза — процесса формирования узоров и структур тела у растений и животных.
Описание Томпсоном математической красоты природы и математической основы форм животных и растений стимулировало таких разных мыслителей, как Джулиан Хаксли , К. Х. Уоддингтон , Алан Тьюринг , Рене Том , Клод Леви-Стросс , Эдуардо Паолоцци , Ле Корбюзье , Кристофер Александер и Мис ван дер Роэ .
Томпсон родился в доме 3 по улице Брэндон [1] в Эдинбурге у Фанни Гэмджи (сестры Сэмпсона Гэмджи ) и Д'Арси Уэнтворта Томпсона (1829–1902), магистра классических наук в Эдинбургской академии , а затем профессора греческого языка в Королевском колледже в Голуэе . [2] Его мать, Фанни Гэмджи (1840–1860), умерла через 9 дней после его рождения [3] из-за осложнений [4] , и его воспитывал дед по материнской линии Джозеф Гэмджи (1801–1895), [5] ветеринарный врач. [4] Он жил со своим дедом и дядей, Джоном Гэмджи , в доме 12 по улице Касл-Террас, окна которой выходили на север, на Эдинбургский замок . [6]
С 1870 по 1877 год он посещал Эдинбургскую академию и в 1877 году выиграл первую премию Эдинбургского академического клуба . [7] В 1878 году он поступил в Эдинбургский университет , чтобы изучать медицину. Два года спустя он перешел в Тринити-колледж в Кембридже, чтобы изучать зоологию . [8] Будучи студентом Кембриджа, Д'Арси Томпсон сначала был сизаром , а затем получил стипендию. [4] Чтобы заработать денег на свое образование, он перевел работу Германа Мюллера об опылении цветов, [9] потому что эта тема его привлекала. Его перевод был опубликован в 1883 году и включал в себя введение Чарльза Дарвина. Позже он предположил, что если бы он решил перевести гибридизацию цветов Вильгельма Ольберса Фокке , он «мог бы опередить открытие Менделя на двадцать лет». [5] В 1883 году он получил степень бакалавра гуманитарных наук по естественным наукам. [2]
С 1883 по 1884 год Томпсон оставался в Кембридже в качестве младшего демонстратора по физиологии, обучая студентов. [2] В 1884 году он был назначен профессором биологии (позже естественной истории) в Университетском колледже Данди , и занимал эту должность в течение 32 лет. [10] Одной из его первых задач было создание Зоологического музея для обучения и исследований, который теперь назван в его честь. [11]
В 1885 году он был избран членом Королевского общества Эдинбурга . Его кандидатуру предложили Патрик Геддес , Фрэнк У. Янг, Уильям Эванс Хойл и Дэниел Джон Каннингем . Он был вице-президентом общества с 1916 по 1919 год и президентом с 1934 по 1939 год. [12]
В 1896 и 1897 годах он совершил экспедиции в Берингов пролив , представляя британское правительство в международном расследовании по поводу добычи морских котиков , чтобы оценить сокращение численности морских котиков. «Дипломатия Томпсона позволила избежать международного инцидента» между Россией и Соединенными Штатами, у которых были охотничьи интересы в этом районе. [13]
Его окончательный отчет для правительства также привлек внимание к близкому вымиранию популяций морских выдр и китов. Он стал одним из первых, кто настаивал на соглашениях по охране природы, и его рекомендации способствовали выдаче приказов о защите видов . Впоследствии он был назначен научным советником Совета по рыболовству Шотландии, а позднее представителем Международного совета по исследованию моря . [13]
Он воспользовался возможностью собрать много ценных образцов для своего музея, одного из крупнейших в стране в то время, специализирующегося на арктической зоологии, благодаря своим связям с китобоями Данди. Зоологический музей Д'Арси Томпсона все еще хранит (в 2012 году) собранного им японского краба-паука [14] и редкий скелет морской коровы Стеллера [15] .
Находясь в Данди, Томпсон входил в комитет по управлению частной женской больницей города Данди . [17] Он был одним из основателей Социального союза Данди и настаивал на том, чтобы он «купил четыре трущобных объекта в городе», которые они отремонтировали, чтобы «там могли жить самые бедные семьи Данди». [4] Он поощрял и поддерживал социального реформатора Мэри Лили Уокер в ее работе с социальным союзом. [18] [ нужна страница ]
В 1917 году, в возрасте 57 лет, Томпсон был назначен на кафедру естественной истории в Университете Сент-Эндрюс , где он оставался в течение последних 31 года своей жизни. [2] В 1918 году он прочитал рождественскую лекцию в Королевском институте на тему «Рыбы в море» . [19] Немецко-британский математик Вальтер Ледерманн описал в своих мемуарах, как, будучи ассистентом по математике, он встретил профессора биологии Томпсона в Сент-Эндрюсе в середине 1930-х годов и как Томпсон «любил упражнять свои навыки любителя математики», что «он использовал довольно сложные математические методы для объяснения форм, которые встречаются в живом мире» и «[...] дифференциальные уравнения, предмет, который, очевидно, лежал за пределами областей знаний д'Арси Томпсона в то время». Ледерманн написал, как однажды он помог ему, разработав и записав ответ на его вопрос. [20]
В журнале Country Life в октябре 1923 года он писал:
«Это всего лишь небольшой городок, и жизнь тех, кто в нем живет, несколько ограничена; но его традиции не утеряны, а уроки его долгой истории не забыты... камни взывают к нам, когда мы проходим... только на прошлой неделе я спустился к маленькой старинной церкви Сен-Жюльен-ле-Повр в Париже и прошел через нее, чтобы на мгновение остановиться (как я часто делаю) в заброшенном саду, откуда открывается вид на реку и самый прекрасный вид на весь Нотр-Дам... здесь цивилизация, религия и ученость существуют на несколько коротких столетий дольше, чем в Сент-Эндрюсе... и все же эти два места оказывают одинаковое влияние на мой разум и радуют мое сердце чередой смутных воспоминаний».
— Д'Арси Уэнтворт Томпсон (1923) Эссе о Сент-Эндрюсе. [21]
4 июля 1901 года Томпсон женился на Морин, старшей дочери Уильяма Друри из Дублина. [2] Его жена и три дочери пережили его. [8]
Он умер у себя дома в Сент-Эндрюсе после перелета домой из Индии в 1948 году в возрасте 87 лет, посетив научный конгресс в Дели и пробыв в Индии несколько месяцев. По возвращении «у него случился срыв, от которого он так и не оправился полностью». [8] Он похоронен вместе со своими бабушкой и дедушкой по материнской линии, Гэмджи, и сводными сестрами на кладбище Дин в западном Эдинбурге.
В 1910 году Томпсон опубликовал свой перевод « Истории животных » Аристотеля . Он работал над этой огромной задачей с перерывами в течение многих лет. Это был не первый перевод книги на английский язык, но более ранние попытки Томаса Тейлора (1809) и Ричарда Крессвелла (1862) были неточными и критиковались в то время как показывающие «не только недостаточное знание греческого языка, но и крайне неполное знакомство с зоологией». [22] Версия Томпсона выиграла от его превосходного греческого языка, его знаний в зоологии, его «полного» знания биологии Аристотеля и его владения английским языком, что привело к прекрасному переводу, «правильному, свободному и .. идиоматическому». [22] Совсем недавно эволюционный биолог Арман Леруа восхищался переводом Томпсона: [23]
В руках Томпсона тревожная проза Аристотеля приобретает сдержанное величие. «Все живородящие четвероногие , таким образом, снабжены пищеводом и трахеей , расположенными так же, как у человека; то же самое утверждение применимо к яйцекладущим четвероногим и птицам, только у последних наблюдаются различия в форме этих органов» [23] .
Самая известная работа Томпсона, «О росте и форме» , проложила путь научному объяснению морфогенеза , процесса, посредством которого формируются узоры и структуры тела у растений и животных. Она была написана в Данди, в основном в 1915 году, хотя нехватка военного времени и его многочисленные изменения в последнюю минуту задержали публикацию до 1917 года. [24] [25] Центральная тема книги заключается в том, что биологи того времени, когда жил ее автор, переоценивали роль эволюции как фундаментального фактора, определяющего форму и структуру живых организмов, и недооценивали роль физических законов и механики . Ранее он критиковал дарвинизм в своей статье «Некоторые трудности дарвинизма» на встрече Британской ассоциации содействия развитию науки в 1884 году . [26] В работе «О росте и форме» подробно объяснялось, почему он считал дарвинизм неадекватным объяснением происхождения новых видов . Он открыто не отвергал естественный отбор , но считал его вторичным по отношению к происхождению биологической формы . [27] Вместо этого он отстаивал структурализм как альтернативу естественному отбору в управлении формой видов, намекая на то, что витализм является невидимой движущей силой. [28]
О концепции аллометрии , изучающей взаимосвязь размера и формы тела, Томпсон писал: [29]
Организм — это настолько сложная вещь, а рост — настолько сложное явление, что для роста, который был бы настолько однородным и постоянным во всех частях, чтобы сохранить всю форму неизменной, было бы действительно маловероятным и необычным обстоятельством. Скорости меняются, пропорции меняются, и вся конфигурация соответственно меняется.
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 . [30]
Возможно, самая известная часть работы — глава XVII «Сравнение родственных форм», где Томпсон исследовал, в какой степени различия в формах родственных животных могут быть описаны с помощью относительно простых математических преобразований . [31]
Книга является работой в «описательной» традиции; Томпсон не формулировал свои идеи в форме экспериментальных 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». [32]
Избран членом Королевского общества в 1916 году, [33] избран международным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1928 году, [34] посвящен в рыцари в 1937 году и получил Золотую медаль Линнеевского общества в 1938 году . [2] В 1941 году он был избран в Американское философское общество . [35] В 1946 году он был награжден медалью Дарвина . [36] За его пересмотренную работу «О росте и форме » он был награжден медалью Даниэля Жиро Эллиота от Национальной академии наук США в 1942 году. [37] Он был избран членом Королевского общества Эдинбурга в 1885 году и принимал активное участие в работе Общества в течение многих лет, занимая пост президента с 1934 по 1939 год. [38]
«О росте и форме» вдохновил мыслителей, включая биологов Джулиана Хаксли , Конрада Хэла Уоддингтона и Стивена Джея Гулда , математиков Алана Тьюринга и Рене Тома , [39] антрополога Клода Леви-Стросса и художников, включая Ричарда Гамильтона , [40] [41] Эдуардо Паолоцци , [40] и Бена Николсона своими идеями о математической основе форм животных и, возможно, особенно о морфогенезе . [40] У Джексона Поллока был экземпляр. [42] Уоддингтона и других биологов развития особенно поразила глава о «Теории трансформаций» Томпсона, где он показал, что различные формы родственных видов (например, рыб) могут быть представлены в виде геометрических трансформаций, предвосхищая эволюционную биологию развития столетием позже. [43] Эта книга побудила Тьюринга написать знаменитую работу « Химическая основа морфогенеза » о том, как узоры, подобные тем, что видны на коже животных, могут возникнуть из простой химической системы. [44] Леви-Стросс цитирует Томпсона в своей книге 1963 года «Структурная антропология» . [45]
«О росте и форме» считается классическим текстом в архитектуре и восхищает архитекторов «за его исследование естественной геометрии в динамике роста и физических процессов». [46] Архитекторы и дизайнеры Ле Корбюзье , Ласло Мохой-Надь и Мис ван дер Роэ были вдохновлены этой книгой. [42] Питер Медавар , лауреат Нобелевской премии по медицине 1960 года , назвал ее «лучшим произведением литературы во всех анналах науки, которые были записаны на английском языке». [47]
В 2010 году 150-летие со дня его рождения было отмечено мероприятиями и выставками в университетах Данди и Сент-Эндрюс; главный лекционный зал в здании Tower Building университета Данди был переименован в его честь, издание, исследующее его работу в Данди и историю его зоологического музея, было опубликовано службой музея университета Данди, а в городе прошла выставка, посвященная его работам. [48]
Первоначальный Зоологический музей в Данди был заброшен после его переезда в Сент-Эндрюс. В 1956 году здание, в котором он размещался, было запланировано к сносу, а музейная коллекция была рассредоточена, а некоторые ее части перешли в Британский музей . Учебная коллекция была сохранена и составляет ядро нынешнего Зоологического музея Д'Арси Томпсона в Университете Данди . [49] 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 которой представлена в Музее. [49]
Специальные коллекции в Университете Сент-Эндрюс содержат личные документы Томпсона, которые включают более 30 000 единиц хранения. [50] Архивные службы Университета Данди хранят записи о его пребывании в Данди, а также коллекцию документов, относящихся к Томпсону, собранную профессором Александром Дэвидом Пикоком , впоследствии заведующим кафедрой естественной истории в Университетском колледже Данди. [51] [52]
В 1892 году Д'Арси Томпсон передал образцы ракообразных , пикногонид и других беспозвоночных из пролива Дэвиса в Зоологический музей Кембриджского университета . [53]
За свою карьеру Д'Арси Вентворт Томпсон опубликовал около 300 статей и книг. [13]
