明朝科技史之生物学
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生物学
(一)对生物遗传性和变异性的认识
1。夏之臣 忽变 说夏之臣,字一无,明直隶亳州(今安徽亳县)人,生卒年代未详。万历十一年(1583年)登进士第,做过三任县令,官至湖广监察御史。不知何事受牵连获罪,后来放还居乡,拒绝再度出仕。他写的《评亳州牡丹》虽不到四百字,但在生物学思想史上却闪烁着灿烂的光辉,可惜一向被人忽视了。
姚德昌先生慧眼独具,他深入地对此文进行了研究。《评亳州牡丹》作于何年,难以考知,从同邑人薛凤翔《牡丹史》中隐约看出或许是放还居家之日写的。有一点可以肯定,薛凤翔撰书时,夏之臣已经作古了。夏之臣写作《评亳州牡丹》的上、下时限总不出万历十一年举进士以后,最迟到万历四十一年邓汝舟为《牡丹史》作序之前。
夏之臣一向酷爱牡丹,后又精于种植技术。他私筑的南里园是当时以牡丹著称的亳州三大名园之一,广袤十余亩,拥有不少名贵品种。这样,他不但可以随时玩赏和细心观察,而且也具有进行比较分析和总结经验的有利条件,终于在《评亳州牡丹》里提出和回答了前人没有提出和回答的问题。夏之臣写道: 吾亳土脉宜花,无论园丁、地主,但好事者皆能以子种,或就根分移。其捷径者,惟取方寸之芽,于下品牡丹根上,如法接之。当年盛者,长一尺余,即著花一、二朵,二、三年转盛。如……' [娇容]三变' 之类,皆以此法接之。其种类异者,其种子之忽变者也;其种类繁者,其栽接之捷径者也,此其所以盛也。 这是一段不可多得的文字。前一半叙述了当地两条种植经验;后一半解释了亳州牡丹盛而不衰的原因。在夏氏看来,品种和类型之所以各不相同,归因于种子突然会发生变异;可供观赏的种类之所以繁多,则在于用嫁接方法,使种子突变所产生的新类型得以快速繁殖(保留)并传播开来。
赏析夏文,最值得重视的莫过于 其种类异者,其种子之忽变者也 十三个字。在十六世纪八十年代到十七世纪头十年左右,欧洲刚发现植物界会发生突变不久,中国人便认识到 种子忽变 是牡丹新品种形成的主要因素,这怎能不令人拍案称奇!即使夏之臣的理论失之简陋,未可视为突变学说,但是他居然把牡丹种类之 异 看成是 忽变 的结果,确实超越了他本人所处的时代。不仅在布丰和罗蒙诺索夫以前,就是在卡尔任斯基和德佛里斯提出突变论以前,在生物进化思想史上似乎找不出第二个人。只是受时代的限制,夏之臣的 忽变 说,其形式和内容远比达尔文《物种起源》(1859年)中所提出的不定变异(包括突变在内)在栽培植物品种形成中起重要作用的那种论断要朴素得多,当然更不如卡尔任斯基和德佛里斯的突变论已经达到系统化和缜密化的程度,然而夏氏作为近代科学初创阶段生物进化思想的杰出代表和现代突变学说的先驱,实是当之无愧。
2。对生物变异性的认识古代学者已经意识到生物遗传与生命的繁殖分不开,即各种生物特性的遗传通常是通过种子(生殖细胞)实现的。王充指出,万物因气而生,种类相产,万物生天地之间皆一实也。 汪子春先生认为: 种类相产 是一句很概括的话,它指出,生物种类的性状是遗传的,万物的生殖都是通过种子(即 实 )实现的。当然,种类的各种特性之所以能遗传给它后代也都是通过种子实现的。这在王充的《论衡?初禀篇》中说得更清楚了。王充说:草木生于实核,出土为栽蘖稍生茎叶,成为长、短、巨、细,皆由核实。 这段话十分明确地指出,植物的个体发育是从种子开始的。种子萌发生长了茎叶,表现出了各种性状,这些都是由种子决定的。亦即是,亲代的特征可以通过生殖,而由种子( 实核 )传留给后代的。
明代叶子奇显然继承了王充的 种类相产 的理论。他说: 草木一荄(根)之细,一核之微,其色、香、葩、叶相传而生也。 如同王充一样,他也把种子看成是生物性状传递的载体。他说: 草木一核之微,而色香臭味,花实枝叶,无不具于一仁之中。及其再生,一一相肖。 (《草木子?观物》)这里对生物性状的遗传机理,作了初步探讨。到现在为止我们还没有发现中国古代有关于先成论 和 渐成论 之争。叶子奇也只是说明性状的传递是通过种子实现的。
在历代的文献中,关于生物变异的记载是很多的。贾思勰在《齐民要术》中说: 凡谷成熟有早晚,苗秆有高下,收实有多少,质性有强弱,米味有美恶,粒实有息耗。 贾思勰不仅指出谷物的成熟期差异,而且指出了其他各种性状的变异。宋朝蔡囊在《荔枝谱》(1059年)一书中指出: 荔枝以甘为味,虽有百千树莫有同者.刘蒙在《菊谱》(1104年)里描述了菊花的三十五个品种。在谈到菊花的变异时,他说: 花大者为甘菊,花小而苦者为野菊。若种园蔬肥沃之处,复同一体,是小可变为大也,苦可变为甘也。
如是,则单叶变而为千叶,亦有之也。 明代宋应星在《天工开物?乃粒》中说: 粱粟种类甚多,相去数百里,则色味形质随之而变,大同小异,千百其名。 这些都充分反映了古人对生物变异的普遍性有一定的认识。 大同小异正确地反映了自然界中生物变异的情况,亲本的后代既像亲本,又跟亲本有所差异。 相去数百里,则色味形质随之而变 ,可见宋应星还认为生物的变异与生物之生活环境变化有着密切的联系。
古人看到,生物在不同的环境中会出现变异。所以不同的环境有与之相适应的生物,这都是正确的。《花镜》作者陈淏子说: 生草木之天地既殊,则草木之性情焉得不异?故北方属水性冷,产北者耐寒;南方属火性燠,产南者不惧炎威,理势然也。石榴不畏署,愈暖愈繁;梅不畏寒,愈冷愈发。荔枝、龙眼独类于闽粤。榛、杉、枣、柏龙盛于燕齐;桔、柚生于南,移之北则无液;蔓青长于北,植之南则无头。 这里以 理势然也 解释环境对生物的影响。但那时还不知道,生物的差异与环境有密切的关系,环境可以引起生物产生遗传性的变异,通过选择作用使有利的变异得以保存。
人们在实践中显然也发现了大量能够遗传的显著变异。
在明代的著作中也有很多关于突变遗传的例子。宋应星在《天工开物?乃粒》中就多次提到具有遗传性的突变。例如他说: 凡稻旬日失水,则死期至,幻出旱稻一种,粳而不粘者,即高山可插,一异也。幻 ,变化也。
幻出 ,就是变化出现的意思。当大批水稻因环境失水而死去时,偶有个别突变植株。由于这种突变是遗传的同时又是适应干旱环境的,所以它被保留下来了。
秦汉以来,人们更加有意识地利用生物普遍存在的遗传变异,实行人工选择,借以培育各种优良品种。
16世纪末,张谦德在《硃砂鱼谱》一书中提到金鱼选种时说: 蓄类贵广,而选择贵精,须每年夏间市取数十头,分数缸饲养,逐日去其不佳者,百存一、二,并作两、三缸蓄之,加意培养,自然奇品悉具。 从这个记载中,我们看到古人对金鱼的选择所用的是典型的混合选择法。《金鱼图谱》的作者句曲山农认为,用来交配的雌雄金鱼,不仅要选择符合人类需要的优良性状的个体,而且要选择雌雄双方的性状相一致的个体。他说: 咬子时,雄鱼须择佳品,与雌鱼色类大小相称。 这是很合乎现代遗传学所认识的生物遗传规律的。那些 色类大小相称 的雌雄金鱼往往有比较相似的遗传物质基础。如果这些有比较相似遗传物质基础的个体又具有符合人类需要的较好的表现型,那么这种选择,对于形成新的生物类型,可能性也就更大。从这里可以看出,我国古代在选择良种工作方面具有一定的水平。金鱼的各种品种的形成,是我国人民对金鱼变异长期地、大量地选择的结果。
我国古代人民在实践中,很早就注意到杂种优势的利用,马和驴杂交而产生骡即是一例。李时珍在《本草纲目》中也说: 骡大于驴,而健于马。 方以智在《物理小识》中说: 骡耐走,不多病。 有关杂交种优势利用的一个突出例子,是《天工开物》中所记载的明代关于家蚕杂交的工作。《天工开物?乃服》说: 凡茧色唯黄白两种。川、陕、晋、豫有黄无白,嘉湖有白无黄。若将白雄配黄雌,则其嗣变为褐蚕。 又说: 今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种,此,一异也。幻 是变化的意思, 幻出嘉种 即变化产生了优良蚕种。
我国幅员广大,各地气候环境殊别,我国古代人民在长久的生产实践中,选育出了许许多多家蚕品种。就化性而言,有一化性蚕。二化性蚕和多化性蚕,一化性蚕和二化性蚕是明代嘉湖地区在蚕茧生产中常饲养的蚕。《天工开物?乃服》中说: 凡蚕有早晚二种,晚种每年先早种五、六日出,结茧亦在先,其茧较轻三分之一。若早蚕结茧时,彼(指晚种)已出蛾生卵,以备再养。 这里所说的 晚种 蚕,显然是二化性蚕。 早种 蚕比晚种出蚁时间要晚,结茧时间也晚,也没有提到当年再养,所以该是一种一化性蚕。
所谓 早雄配晚雌 ,就是一化性的雄蚕与二化性头二蚕的雌蚕的杂交。《天工开物》明确地指出杂交种亲代双方的雌雄关系,这一点颇为重要。现代养蚕学对家蚕化性遗传研究证明,不同化性的家蚕的杂交,有个重要的遗传现象,这个遗传现象告诉我们,一化性蚕与二化性蚕杂交,其杂种子一代的化性与亲代雌性化性相一致。亲代雌性是一化的,则杂种一代的化性也是一化的。反之,如亲代雌性是二化的,则杂种一代的化性也是二化的。
根据家蚕杂交的这个遗传规律,可知《天工开物》中所记载的 早雄配晚雌 所产生的 嘉种 乃系二化性蚕。 嘉种 是二化性的,这在生产上有着直接的意义。它可以作为夏蚕种直接应用于生产。如果是 早雌配晚雄 ,情况就不同,于一代杂种是一化性的,不能作为夏蚕种。大家知道,二化性的晚种蚕常常显示体质强健,耐高温,适于夏季高温环境中饲育等优良性状。
但是这种蚕的茧丝量较少,《天工开物》指出,它的茧量比早种蚕(一化性蚕)要 轻三分之一.早种蚕无论是茧量或丝质都比晚蚕好。但是这种蚕的虫质较弱,抗高温能力低,不易饲育。通过两个品种的杂交,杂种继承了双亲的优点,从而可能出现蚕儿体质健强、耐高温、丝质好、茧丝量高等优良性状。
(二)对动物和人体生理节律的认识
1。周日节律
动物和人体的生理活动或生活习性都呈现出一定的节律性。从动物的觅食、生长、繁殖,到人类的作息、代谢,体温变化,以至候鸟的南来北往,花卉的开放、凋谢……都具有一定的时间节律,如周年、周月、周日节律等等。由于它们能起计时的作用,又与生理活动有关,因此人们称其为 生物钟 或 生理钟.其实,人类一直在观察着各种循环往复、周而复始的自然现象,并且发现在人体或生物体内存在着多种有节律的活动。张秉伦先生通过多年搜集和研究,认为在我国浩如烟海的古籍中,不时可以发现一些有关生物节律的记载。其中论述较多的有与白天和黑夜交替相应的近似昼夜节律、又有同月亮盈亏和与其有关的潮起潮落相应的太阴月节律和潮汐节律,还有与地球公转相应的周年节律等珍贵的内容,甚至还有利用这些节律来定农时、测潮汐和提高疗效的生动事例。
生物和人在长期的进化过程中,对这种昼夜循环交替的现象,是以某种生理活动或生活习性具有近似24小时的周期性变化作出反应的。因此称它为近似昼夜节律。我国古籍中有很多利用动物报时的例子。如:自古以来,人们就知道公鸡鸣辰,明朝薛惠《鸡鸣篇》关于公鸡啼鸣与天象关系的记载最为详细: 鸡初鸣,日东御,月徘徊,招摇下;鸡再鸣,日上驰,登蓬莱,辟九闱;鸡三鸣,东方旦,六龙出,五色烂.有关夜行动物的记载,反映了动物的昼夜活动节律。李时珍在《本草纲目》中,曾做过系统的收集和整理,并加以补充。如《抱朴子》曰: 鹤知夜半 ,尝以夜半鸣,声泪云霄;鹑 夜则群飞,昼则草伏.唐陈藏器说鸱鸺 夜飞昼伏 ;鸮 盛午不见物,夜则飞行,常入人家捕鼠食 ;夜行(又名气盘虫) 有翅,飞不远,好夜中行.李时珍说:蜚蠊 好以清旦食稻花,日出则散也 ,狐 日伏穴,夜出窃食 ,蝙蝠 夏出冬垫,日伏夜飞 ,貉日伏夜出 等等。
人体在不同时间对药物的敏感性也是不同的。现代研究表明,药物的吸收、代谢和排泄速度都存在着昼夜节律性的变化。我国自古以来,对于进药的时间是很讲究的。明代孙一奎根据《本事方》指出: 卫真汤 ,在 夜半子时(23时- 1时)肾水极旺之时,补肾实脏,男子摄血化精 (《赤水玄珠》)。也就是说,在夜半子时,人体对这种药的吸收、代谢最快,因而适时服药,效果也就最好。
药物吸收及其疗效随昼夜节律而变化已为动物实验所证实:同样剂量的安非他明在一天的某一时刻可杀死77。6%的受试豚鼠。而在另一时刻使用却只能杀死6%的受试豚鼠。此外,现已证明癌细胞的增生也具有昼夜节律。
在某些时刻癌细胞的分裂速度比在其他时刻快;同时,在某些时刻癌细胞更容易受到X光的破坏。我国古代关于进药和治疗时间与疗效关系的临床经验,是值得进一步研究,加以总结提高的。
2。周月节律我国古代对于生物生长、活动与月相变化关系的认识是十分精到的。李时珍在《本草纲目》中说:蠃, 螺蚌属也,其壳旋文,其肉视月盈亏。故王充云:月毁于天,螺消于渊 等等,都是说螺蚌之类的水生动物,每当月望的时候,贝壳内皆满实;而当月晦的时候,贝壳内却显得不盈满了。它们的增大或缩小,同月相变化有着 同盛衰 , 等盈阙 的规律。
现代研究指出,月亮盈亏的周期性变化确实能影响某些动物生殖腺的增大或缩小。因此,王充 月望则蚌蛤实,群阴盈。月晦则蚌蛤虚,群阴亏 之类的论述,可理解为每当月旺之时,螺蚌之类的水生动物,生殖腺增大,肉体丰满,因而充满贝壳之内;而当月晦之时,生殖腺缩小,肉体消瘦,贝壳内就显得空虚而不满实了。李时珍在《本草纲目》中还明确提到蟹在繁殖季节 腹中之黄(即生殖腺),应月盈亏.同样,蚌类其它生理代谢活动也具有太阴节律。李时珍在《本草纲目》中说: 左思赋云:' 蚌蛤珠胎与月盈亏是矣' ,其孕珠如怀孕,故谓之珠胎.反映了蚌蛤之类的生长发育随月相变化而变化。当月望时,蚌蛤生长发育旺盛,分泌物增多;而月晦时生长发育缓慢,分泌物也就少。所以古人认为蚌蛤孕珠也具有朔望月的节律。
关于人体生理活动的太阴节律,古代也有不少论述。李时珍在《本草纲目》中说: 其血上应太阴,下应海潮。月有盈亏,潮有朝夕,月事一月一行,与之相符,故谓之月水、月信、月经。经者,常候也.最近德国妇科专家检查了10400位妇女的月经周期,结论是望月夜晚妇女月经出血量成倍增加,而其他情况下正相反。可见 上应太阴,下应海潮 是有一定科学根据的。
明代孙一奎《赤水玄珠》中还记载了一个男性周期性出血的病案,也具有明显的太阴节律: 又见一男子,每齿根出血盈盆,一月一发,百药不效,历十余月,每发则昏昧 ,这种 一月一发,百药不效 的周期性出血,今天看来,应属于 生物钟 的太阴节律。
太阳和月球相互作用,同时也都对地球表面有引力作用。尽管月球的质量比太阳的质量小,但由于月球比太阳离地球近得多,因此,主要由于月球的作用形成海水的交替涨落,平均以24小时50分钟为一个周期。这就是有节律的潮汐现象。很多海洋生物的生长、繁殖和其他活动规律都与潮汐节律惊人地合拍。因此海洋生物是研究生物钟的重要对象之一。我国人民自古以来就很注重观察总结海洋生物与潮汐节律的关系,并把这些具有潮汐节律的生物称为 应潮之物.李时珍《本草纲目》记载: 蟛蜞而生于海中,潮至出穴而望者,望潮也.说明古人对于动物潮汐节律的观测是十分广泛的,并以它们的活动规律作为潮候。
3。周年节律一年春夏秋冬,四季循环,生物是以其新陈代谢变化作出反应的。例如快到冬天的时候,有些动物随之进入休眠状态,直到来年一定季节又复苏,生长繁殖。现代研究认为,新陈代谢的这些改变,意味着它们具有一种测量日照长度变化的 时钟 ,即具有与地球绕太阳公转周期相应的周年节律。
我国古代的物候历正是根据天象、气候和动物的来去飞鸣及植物的生长荣枯制定出来,指导农业生产的。实际上也是对动植物以新陈代谢的变化适应地球公转的周年节律的应用。
李时珍在《本草纲目》中不仅总结了古人关于虫鱼鸟兽的物候知识,而且又增加了很多新的观测内容。如他说:秧鸡 夏至后夜鸣达旦,秋后则止 , 仲冬鹖■不鸣,盖冬至阳生渐温故也 ;黄鹂 立春后即鸣,麦黄椹熟时尤盛,其音圆滑,乃应节时之鸟 ;反舌鸟 立春后则鸣转不已,夏至后则无声,十月后则藏垫 ;螳螂 深秋乳子作房,粘着枝上,其内重重有隔,每房有子如蛆卵,至芒种节后一齐出,故月令云:仲夏螳螂生也 等等。
(三)朱■《救荒本草》
1。撰写经过明代永乐四年(1406年),我国出现了一部以救荒为宗旨的植物学专著《救荒本草》。该书的作者朱■是明太祖朱元璋的第五个儿子,明成祖朱棣的同母兄弟。洪武十一年受封为周王,十四年就藩开封。据《明史》本传记载他 好学能词赋,以国土夷旷,庶草蕃庑,考核其可佐饥馑者得四百余种,绘图疏之.洪熙元年(1425年)卒。死后谥作 定 ,因此《明史》题为《救荒本草》周定王撰。朱■身居王位,历享荣华,但能体察民间饥寒,忧虑水旱之年饥民采摘野菜误食伤生之事,遂致力于救荒植物的研究,终于写成这一专著是难能可贵的。他通过广泛搜集当地草木野菜种苗四百余种,种植在自己的园圃里,亲自观察记录,鉴别性味,凡可以充饥者,命画工依照植物绘出图谱。比较详细而准确地记载了植物的名称、别名、产地、分布、特征、性味、可食部分以及烹调食法等等。此书总共记载植物414种,其中已见于历代本草者138种,新增加的276种。全书分为五部,计草部245种,木部80种、米谷部20种、菜部46种。由于作者撰著的目的性明确,又经过亲自的观察研究,创作中注意到著作的通俗性、实用性和科学性,加之配合的逼真插图易于为人们所辨认。所以《救荒本草》一向被中外学者赞誉为中国15世纪初期优秀的植物学专著。周肇基先生认为它是我们的祖先在长期的生活实践中积累起来的植物学和救荒知识的结晶。虽说《救荒本草》为属于植物学性质的科学著作,但古来荒政是我国传统农学的一个重要组成部分,所以《救荒本草》又被视为明代初年的一部重要农书。
2。科学特征《救荒本草》的科学性表现在:第一,重视花器官在分类上的作用《救荒本草》对植物特性的描述具有很高的科学水平。对于所述414种植物都做了简单、明了的介绍,而且这些内容从植物学的角度来看都是相当细致和准确的。首言植物之名称,次言原产地及现今分布,再言生态环境、生长习性、各器官特征,终言可食部分寒热之性、甘苦之味、淘浸烹煮熬晒调和之法。文字虽然不多,通常数十个字,但是辅以形象的插图,使人不难按图索骥觅得食物。历代本草一般对植物描述颇为简单且少有记述花之性状,偶有亦只云花色,而《救荒本草》颇为重视对花器官(花,果实)的描述。不仅述及花形、花色而且记录了花瓣的枚数,果实和种子的颜色、大小和形状。这就明显地超过了历代本草对植物记载描述的水平,堪称中国15世纪优秀的植物学专著。大家知道,植物的根、茎、叶、花、果实,是植物分类的重要依据,但相比较而言其中花和果实更是分类的关键器官,非它不可。瑞典学者林奈(1707- 1778年)1753年首创植物的双命名法,他以花的性状为基础,将植物分为24纲。林奈的工作得到世界各国的公认。植物分类学的研究得以长足的进步。我国的《救荒本草》早在1406年即相当重视花器官在鉴定植物种类中的作用,而详加记述,这不能不说是15世纪初期人类植物学研究工作的杰作。
第二,植物学术语丰富《救荒本草》对于植物生长习性所用术语颇多,如就地丛生(铁扫帚),就是科叉生(荞麦),拖蔓而生(牛皮消),附树拖蔓而生(金银花)等等。
对于植物叶的描述不仅论述互生叶、而且有了 对生 叶(尖刀儿苗、苏子苗、椋子树)和 轮生 叶的记述,如桔梗 四叶相对而生.对于苦荬菜则有脚叶 (即基生叶)和 小叶布茎 (即茎生叶)的术语。对于叶形的描述则有堇堇菜叶 似铍箭头样 (即披针形)。水慈孤其叶三角形似剪刀形(即戟形叶)。风轮菜 叶边有锯齿.对于茎则有 方形 、 四楞 、 茎方面四楞 (紫苏、风轮菜、苏子苗、薄荷、脂麻)的描述。这是典型的唇形科植物特征。可见植物形态描述抓住了关键的特征。
对于结实器官已有了 穗 和 小叉穗 (即小穗)的术语(雀麦、稗子、莠草子),而且对于禾本科植物种实成熟后容易落粒的生理现象有了记述。如莠草子熟时即收,不收即落。 蒴果的名词在书中许多植物中出现。如 堇堇菜结三瓣蒴儿.紫苏 结小蒴其子状如黍.脂麻 结四棱蒴儿,每蒴中有子四五十粒。荞麦结实作三棱蒴儿.对于荠菜记载了其 三四月出葶分生茎叉,稍上开小白花.对花期有准确的记录。
对苜蓿 开紫花结弯角儿,中有子如黍米大,腰子样 的描述,说明作者观察细致。
对植物向性运动亦有记述。如 槐昼合夜开者名守宫槐.对植物受伤流乳汁现象亦有记述。如羊角苗、苦苣菜、孛孛丁等 茎折之俱有白汁出.对于百合的珠芽繁殖现象的记述颇有兴味 子色圆如梧桐子生于枝叶间。每叶一子,不在花中,此又异也.对于木材质地亦颇有研究 椋子树……木则坚重,材堪为车辋.枯树其木坚劲,皮纹细密上多白点.第三,重视生态环境的调查研究《救荒本草》对于所载的414种植物的生态环境作了细致的调查。从大量的调查研究中,发现了不同植物种类间在分布上有着巨大的差异,要采集某些救荒植物就应了解此类植物的生长环境。此书对生态环境的描述较历代本草更为详尽。笔者仅举数例归纳说明如下:水生环境:如 生水中 的水慈菰。 水中拖蔓而生 的荇丝菜, 生于池泽 的菖蒲,等等。
湿生环境:如 生水田边 的水稗, 生水边 的泽泻、獐芽菜,等等。
陆生环境:区分得尤为细致。如 生荒野中 的雀麦、吉利子树等。 生山野中 的有风轮菜、牛皮消等。 生山谷中 的有茶、榆等。 生川谷 的葛根、柴胡等。 生田野 中的有莠草子、旱稗等。
第四,地理环境影响植物产量和品质现代植物生态学是研究植物相互间及植物与生存环境相互关系的科学。它阐明外界环境对植物的形态结构、生理活动、化学成分、遗传特性和地理分布的影响,以及探讨植物对环境的适应和改造作用。植物生态学是从植物学发展到较高水平之后分化出来的一门学科。在《救荒本草》里已有许多地方记述了地理环境对植物产品数量和品质影响的资料。
天门冬 其生高地根短味甜气香者上。其生水侧下地者,叶细似蕴而微黄,根长而味多苦气臭者下. 花椒……江淮及北土皆有之,茎实皆相类但不及蜀中者,皮肉厚腹里白,气味浓烈耳。又云出金州西城者佳,味辛性温大热有小毒.瓜萎根俗名天花粉……入土深者良,生卤地者有毒.等等。
以上可以看出,《救荒本草》不仅对我国植物地理分布颇有研究,而且对于地域和生态环境影响植物产量和品质有了科学的认识。这种观点是与植物生态学的理论吻合的。
《救荒本草》是我国现存最早的一部以救荒为目的的植物专著。它所记载的植物当时虽然来自河南省境内,但其原产地不少是来自全国。这些野生植物用途广泛,反映出我国野生植物资源的丰富。同时也表明早在五百多年前的明代初期,我国在野生植物的综合利用上已经积累了宝贵的经验,它是我国历史上一部重要的植物学文献,可以称之为15世纪初的中国经济植物志。在《救荒本草》的影响下,明、清两代先后有十部救荒著作问世。其中比较著名的有《野菜谱》一卷,王西楼撰。《茹草编》四卷,明代周履靖撰,1528年成书。《野菜博录》三卷,明代鲍山撰,1622年成书等。在这方面《救荒本草》起着承前启后的作用。由于它的学术价值高,国内外流传颇广,1716年(亨保元年)日本有皇都柳枝轩刊本,还曾被译作英文传播欧美各国。
(四)《闽中海错疏》
1。撰写人及年代《闽中海错疏》的作者屠本畯,字田叔,浙江鄞县(今宁波)人,明朝万历年间曾任福建盐运司同知。他是在入闽之后,应太常少卿余寅之请写这部书的。屠氏学识渊博,对博物学和园艺都有较深的造诣,所著除《闽中海错疏》外,还有《海味索隐》、《闽中荔枝谱》、《野菜笺》、《离骚草本疏补》、《瓶史月表》等书。
《闽中海错疏》成书于明万历丙申(1596年),距今已近四百年。全书分为三卷,上中两卷为鳞部,下卷为介部,共记载福建沿海水产动物二百多种(包括少数淡水种类)。
2。主要内容和主要贡献刘昌芝先生认为:此书所记载的水产动物,以海洋经济鱼类为主,我国著名的四大海产大黄鱼、小黄鱼、带鱼和乌贼,海产珍品对虾和蟹,以及鲥、鳓、 等鱼都包括在内。所记载的鱼类,除锯鲨即胡鲨,棘鬣即过腊,?,鳅即泥鳅,鮆即刀鮆以外,计有鲂、燕尾鲳、尖齿锯鲨、鲻鱼、刀鲚、鲥、海鳗、条纹东方鲀等80多种,分别属于鲤科、鲳科、锯鳐科、鲻鱼科、鲱科、鳗丽科等40个科,及鲈形目、鲻形目、鳗丽目、鲱形目、鲀形目、鲤形目等20个目。所记载的两栖类有蟾蜍、雨蛙、虾蟆、水鸡、石鳞、黄魻等10种以分别属于蟾蜍科、雨蛙科、蛙科三科。此外还记载有软体动物的贝类,节肢动物的虾类,以及鱼、鳖等。福建地处浙粤之间,有些海产动物是相似的,正如屠氏在序中所说: 并海而东,与浙通波,遵海而南,与广接攘。其间彼有此无,十而二三耳。 所以他对闽海水产动物的描述,多用浙东沿海所产加以比较。值得特别指出的是,书中有些记载是前人不曾提到的。例如,海胆一名过去曾被认为来自日本,其实日本却是引自此书。又如,鲤是一种名贵的金色小沙丁鱼,明以前不见于记载,此书却对它作了描述。作为附录,书中还记载了福建常见的外省海产,如燕窝、海粉等。
因此,这部书作为一种早期的地区性水产动物志,可以说已经粗具规模。
《四库全书提要》说它 辨别名类,一览了然,颇有益于多识 ,这是当之无愧的。
屠本畯写《闽中海错疏》,主要是根据他自己对水生动物的观察和研究。
他的描述说明各种动物的形态特征和生态习性。
如,他说: 泥螺,一名土铁,一名麦螺,一名梅螺,壳似螺而薄,肉如蜗牛而短,多诞有膏。 又说: 按泥螺产四明、鄞县、南田者为第一。
春三月初生,极细如米,壳软,味美。至四月初旬稍大,至五月肉大,脂膏满腹。以梅雨中取者为梅螺,可久藏,酒浸一两宿,膏溢壳外,莹若水晶。
秋月取者,肉硬膏少,味不及春。 这一段简单的叙述,把泥螺的形态、产地、生长发育和食用方法都讲到了。据张玺说,这种贝类动物七至九月产卵,秋后所采是产过卵的个体,所以肉硬膏少,味不及春。当年孵出的螺个体很小,肉眼不易看到,第二年春季长到米粒大小,到五、六月开始繁殖。从屠氏对泥螺自然繁殖的记载来看,可知他当时对泥螺的生态习性已有清晰的认识。这种螺,现在动物学上仍称泥螺,系1848年定名,晚于《闽中海错疏》的记载近250年。
除描述动物的外部形态外,他对某些动物的内部器官也有记载。例如,他说: 鱆鱼……多足,足长,环聚口旁,紫色,足上皆有圆文凸起;腹内有黄褐色质,有卵黄,有黑如乌鲗墨,有白粒如大麦。 可惜,由于当时对动物生理还缺乏研究,他没有指明黄褐色质是肝脏,黑色的是墨囊,白粒是卵。
屠本畯的《闽中海错疏》,将性状相近的种类放在一起。例如,把鲤、黄尾、大姑、金鲤、鲫、金鲫、棘鬣、赤鬃、方头、乌颊等排在一起;虾蟆、蟾蜍、雨蛙(蛤)、石鳞、水鸡、尖嘴蛤、青魻、黄魻等排在一起;白虾、虾姑、草虾、梅虾、对虾、赤虾等又排在一起,等等。这些动物分别相当于现代动物分类上的鱼类、两栖类和节肢动物。在大类中,他又把性状更接近的排在一起。例如,在鱼类中,把鲥、鳓、 排在一起,现在知道它们都属于鲱科;在两栖类中,把水鸡、青魻、黄魻等排在一起,现在知道它们都属于蛙科。在大类中又分了小类。如鱼类中的棘鬣、赤鬃和乌颊排在一起,根据书中的描述,知道它们就是现在所称的真鲷、黄鲷和黑鲷,都属于鲷科;虎鲨、锯鲨、狗鲨、胡鲨等排在一起,都属于软骨鱼类。屠本畯把水产动物分成不同的大类,在大类中再分小类,这种排列方法在一定程度上揭示了动物的自然类群,反映了它们中间的亲缘关系,可见这位16世纪的中国博物学家已向自然分类的方向迈出了一步。这些不同的大类和小类,相当于现代生物学中的科、属各阶元,其中包含着科和属的概念。同时代的欧洲博物学家,在动物学方面主要是描述动物各个不同的种,在他们的著作中还看不到自然分类的概念。屠氏在《海错疏》中应用的动物分类法,在当时显然是比较先进的。
如以上所述,《闽中海错疏》对所记载的水产动物,基本上是按照自然分类的原则进行分类的,而记载的内容包括动物的名称、形态、生活习性、地理分布和经济价值等,与现代动物志的编写方法极为接近。在明代以前,我国没有水产动物志,甚至动物学专著也不多,动物学知识主要散见于医学和农学著作中,还没有形成一门有系统的动物科学。在这样的历史条件下,屠本畯能写出一部含有自然分类概念的水产动物志,在我国为最早,在世界上也找不到前例,这是值得在生物学史上给以高度评价的。