Дарси Томпсон: Биолог, математик және классик ғалымның өмірі мен еңбектері

Кіріспе

Шотланд биологы, математигі және классикалық ғалым, оның әкесі – ағылшын ғалымы.

Сэр Д'Арси Уентворт Томпсон CB FRS FRSE (2 мамыр 1860 – 21 маусым 1948) – шотланд биологы, математигі және классикалық ғалым. Ол математикалық және теориялық биологияның негізін салушылардың бірі болды, Беринг бұғазына экспедициялар жасады және 32 жыл бойы Дундидегі Университет колледжінде, ал кейін 31 жыл бойы Сент-Эндрюсте Жаратылыстану профессоры қызметін атқарды. Ол Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды, рыцарь атағына ие болды және Дарвин медалі мен Даниэль Жиро Эллиот медалімен марапатталды. Томпсон 1917 жылғы «Өсу және пішін туралы» кітабының авторы ретінде танымал, ол өсімдіктер мен жануарлардағы пішін мен дене құрылымдарының қалыптасу процесі – морфогенездің ғылыми түсіндірілуіне жол ашты. Томпсонның табиғаттың математикалық әдемілігін және жануарлар мен өсімдіктер пішіндерінің математикалық негізін сипаттауы Джулиан Гаксли, Ч. Х. Уоддингтон, Алан Тьюринг, Рене Том, Клод Леви-Стросс, Эдуардо Паолоцци, Ле Корбюзье, Кристофер Александр және Мис ван дер Роге сияқты түрлі ойшылдарға ықпал етті.

Отбасы

1901 жылғы 4 шілдеде Томпсон Дублин қаласының тұрғыны Уильям Дрюридің үлкен қызы Моринге үйленді. Томпсонның аудармасы грек тіліндегі терең білімі, зоологиядағы сарбаздық шеберлігі, Аристотельдің биологиясын толыққанды меңгеруі және ағылшын тілін жақсы білуінің арқасында жоғары сапалы болды. Нәтижесінде, "дұрыс, еркін және тілдік ерекшеліктері сақталған" көркем аударма пайда болды. Томпсонның қолында Аристотельдің ойлы прозасы сырттай тыныш, бірақ іштей ұлылыққа ие болады. "Осылайша, барлық тірі төрт аяқты жануарлар адамдағыдай орналасқан жұтқыншақ және кеңеспемен жабдықталған; осы мәлімдеме жұмыртқа туғызатын төрт аяқты жануарлар мен құстарға да қатысты, бірақ соңғыларында бұл мүшелердің пішіндерінде айырмашылықтар байқалады". Кітаптың басты тақырыбы – автордың замандастары эволюцияны тірі организмдердің формасы мен құрылымын анықтайтын басты фактор деп артық бағалап, физикалық заңдар мен механиканың рөлін төмендеткендігі. Ол бұрын 1884 жылы Британдық ғылымды дамыту қауымдастығының мәжілісінде "Дарвинизмнің кейбір қиындықтары" атты мақаласында дарвинизмді сынаған болатын. "Өсім және пішін" еңбегінде ол дарвинизмнің жаңа түрлердің пайда болуын түсіндіруге жеткіліксіз себеп екеніне сенгенін егжей-тегжейлі түсіндірді. Ол табиғи іріктеуді тікелей жоққа шығармады, бірақ оны биологиялық пішіннің пайда болуына қарағанда екінші дәрежелі деп санады. Оның орнына, ол витализмнің жасырын қозғаушы күш екенін айта отырып, түрлердің пішінін анықтауда табиғи іріктеуге балама ретінде структурализмді қолдады. Дене мөлшері мен пішіні арасындағы байланысты зерттейтін аллометрия туралы Томпсон былай деп жазды: "Организм – өте күрделі нәрсе, ал өсім – өте күрделі құбылыс, сондықтан өсімнің барлық бөліктерінде біркелкі және тұрақты болуы, бүкіл пішіннің өзгеруін болдырмауы екіталай және ерекше жағдай. Өсу жылдамдықтары өзгереді, пропорциялар өзгеріп, бүкіл конфигурация сәйкес түрленеді". Көптеген мысалдар келтіре отырып, Томпсон биологиялық пішіндер мен механикалық құбылыстар арасындағы байланысты көрсетті. Ол медузалардың пішіні мен сұйықтықтың тұтқыр сұйықтыққа түсетін тамшыларының пішіні, құстардың қуыс сүйектеріндегі ішкі тірек құрылымдары мен инженерлік конструкциялар арасындағы ұқсастықты көрсетті. Ол филотаксисті (өсімдіктердегі спиральді құрылымдар арасындағы сандық қатынастар) және оның Фибоначчи тізбегімен байланысын сипаттады. Бұл еңбектің ең танымал бөлігі, әдетте, XVII тарау – "Туысқан пішіндерді салыстыру", онда Томпсон туысқан жануарлардың пішініндегі айырмашылықтарды салыстырмалы түрде қарапайым математикалық түрлендірулер арқылы сипаттау мүмкіндігін зерттеді. Кітап "сипаттамалық" дәстүрдегі еңбек; Томпсон өзінің ойларын сынауға болатын тәжірибелік гипотезалар түрінде жазбаған. Ол мұны білген, сондай-ақ "Менің кітабыма алғы сөздің қажеті жоқ, өйткені ол шын мәнінде басынан аяғына дейін 'алғы сөз' болып табылады" деді.

On 4 July 1901 Thompson married Maureen, elder daughter of William Drury, of Dublin. Thompson's version benefited from his excellent Greek, his expertise in zoology, his "full" knowledge of Aristotle's biology, and his command of the English language, resulting in a fine translation, "correct, free and idiomatic". blockquote|In Thompson's hands, Aristotle's worried prose acquires a subdued grandeur. 'All viviparous quadrupeds, then, are furnished with an oesophagus and a windpipe, situated as in man; the same statement is applicable to oviparous quadrupeds and birds, only that the latter present diversities in the shapes of these organs.' The central theme of the book is that biologists of its author's day overemphasized evolution as the fundamental determinant of the form and structure of living organisms, and underemphasized the roles of physical laws and mechanics. He had previously criticized Darwinism in his paper Some Difficulties of Darwinism in an 1884 meeting for the British Association for the Advancement of Science. On Growth and Form explained in detail why he believed Darwinism to be an inadequate explanation for the origin of new species. He did not openly reject natural selection, but regarded it as secondary to the origin of biological form. Instead, he advocated structuralism as an alternative to natural selection in governing the form of species, with a hint that vitalism was the unseen driving force. On the concept of allometry, the study of the relationship of body size and shape, Thompson wrote: An organism is so complex a thing, and growth so complex a phenomenon, that for growth to be so uniform and constant in all the parts as to keep the whole shape unchanged would indeed be an unlikely and an unusual circumstance. Rates vary, proportions change, and the whole configuration alters accordingly. Using a mass of examples, Thompson pointed out correlations between biological forms and mechanical phenomena. He showed the similarity in the forms of jellyfish and the forms of drops of liquid falling into viscous fluid, and between the internal supporting structures in the hollow bones of birds and well known engineering truss designs. He described phyllotaxis (numerical relationships between spiral structures in plants) and its relationship to the Fibonacci sequence. Perhaps the most famous part of the work is chapter XVII, "The Comparison of Related Forms," where Thompson explored the degree to which differences in the forms of related animals could be described by means of relatively simple mathematical transformations. The book is a work in the "descriptive" tradition; Thompson did not articulate his insights in the form of experimental hypotheses that can be tested. He was aware of this, saying that "This book of mine has little need of preface, for indeed it is 'all preface' from beginning to end."

Құрметтер

1916 жылы Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды, 1928 жылы Америка өнер және ғылым академиясының халықаралық құрметті мүшесі болып сайланды, 1937 жылы рыцарь атағы берілді және 1938 жылы Линнеев қоғамының алтын медалімен марапатталды. 1946 жылы Дарвин медалімен марапатталды. "Өсу және пішін туралы" еңбегі үшін 1942 жылы АҚШ Ұлттық ғылым академиясының Даниэль Жиро Эллиот медалімен марапатталды. Ол 1885 жылы Эдинбург Корольдік қоғамының мүшесі болып сайланды және көп жылдар бойы қоғамда белсенді қызмет етіп, 1934 жылдан 1939 жылға дейін президент болып қызмет етті.

Пәндер аралық ықпал

Өсім мен форма туралы кітабы биологтар Джулиан Хаксли, Конрад Хэл Уоддингтон және Стивен Джей Гулд, математиктер Алан Тьюринг және Рене Том, антрополог Клод Леви-Стросс, сондай-ақ Ричард Гамильтон, Эдуардо Паолоцци, Уоддингтон және басқа да даму биологтары сияқты ойшылдарға әсер етті. Томпсонның "Трансформациялар теориясы" тарауы ерекше қызығушылық тудырды, онда ол туысқан түрлердің (мысалы, балықтардың) әртүрлі пішіндерін геометриялық түрлендірулер арқылы көрсетуге болатынын, бұл бір ғасырдан кейін пайда болатын эволюциялық даму биологиясын болжады. Осы кітап Тьюрингтің "Морфогенездің химиялық негізі" атты танымал мақаласын жазуға себеп болды, онда жануарлардың терісіндегі сияқты өрнектердің қарапайым химиялық жүйеден қалай пайда болатыны зерттелді. Леви-Стросс 1963 жылғы "Құрылымдық антропология" кітабында Томпсонға сілтеме жасайды. "Өсім мен форма туралы" кітабы архитектурадағы классикалық туынды саналады және сәулетшілер оны "өсу мен физикалық процестер динамикасындағы табиғи геометрияны зерттегені үшін" бағалайды. Ле Корбюзье, Ласло Мохоли-Наги және Мис ван дер Роэ сияқты архитекторлар мен дизайнерлер осы кітаптан шабыттанды.

150 жылдығы

2010 жылы оның туғанына 150 жыл толуына орай Данди және Сент-Эндрюс университеттерінде іс-шаралар мен көрмелер ұйымдастырылды; Данди университетінің Тауэр ғимаратындағы бас лекциялық зал оның құрметіне қайта аталды, Дандидегі жұмысын және оның Зоология музейінің тарихын зерттейтін жарияланым Данди университетінің музей қызметі тарапынан басылып шықты, сондай-ақ қалада оның еңбектеріне арналған көрме өткізілді.

Мұражай және мұрағаттар

Дундидегі алғашқы Зоология мұражайы оның Сент-Эндрюсқа көшкеннен кейін ұмытылды. 1956 жылы ғимаратты бұзуға шешім қабылданды және мұражай коллекциясы таратылды, оның бір бөлігі Британ мұражайына жіберілді. Оқу коллекциясы сақталды және қазіргі Дунди университетінің Д'Арси Томпсон Зоология мұражайының негізін құрайды. Сент-Эндрюс университетінің арнайы коллекцияларында Томпсонның 30 000-нан астам заттары бар жеке қағаздары сақталады. Дунди университетінің мұрағат қызметі оның Дундидегі қызметіне қатысты құжаттарды, сондай-ақ профессор Александр Дэвид Пикок жинаған Томпсонға қатысты материалдар жинағын сақтайды. 1892 жылы Д'Арси Томпсон Дэвис бұғазынан алынған қабыршақтылар, пикногонидтер және басқа да омыртқасыз жануарлардың үлгілерін Кембридж университетінің Зоология мұражайына тапсырды.

Таңдалған жарияланымдар

Д'Арси Вентворт Томпсон өмірінде 300-ге жуық мақала мен кітап жариялады. 1885 ж. Протозоа, губкалар, Coelenterata және құрттар туралы библиография, сондай-ақ Polyzoa, Brachiopoda және Tunicata (1861–1883 жж.). Кембридж университетінің баспасы. 1895 ж. Грек құстарының сөздігі. Оксфорд университетінің баспасы. 1897 ж. «Профессор Д'Арси Томпсонның 1896 жылғы Беринг теңізіне жасаған сапары туралы есеп». Оның Әлеуметтік кеңсесі. 1910 ж. Аристотельдің «Жануарлар тарихы» (аударма). 1913 ж. Аристотель – биолог, Герберт Спенсерге қарсы пікір. Оксфорд университетінің баспасы. Бұл Герберт Спенсер атындағы дәріс, Оксфорд университетінде 1913 жылдың 14 ақпанында оқылған. 1917 ж. Өсу және пішін туралы. Кембридж университетінің баспасы. – 1945 жылғы басылымы archive.org сайтында. 1940 ж. Ғылым және классика, Оксфорд университетінің баспасы, 264 бет. 1947 ж. Грек балықтарының сөздігі.