О росте и форме

О росте и форме

Титульный лист первого издания
Автор	Д'Арси Вентворт Томпсон
Иллюстратор	Томпсон
Страна	объединенное Королевство
Предмет	Математическая биология
Жанр	Описательная наука
Издатель	Издательство Кембриджского университета
Дата публикации	1917 г.
Страницы	793 издание 1942 г., 1116 г.
Награды	Медаль Даниэля Жиро Эллиота

«О росте и форме» - это 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.

Книга охватывает множество тем, в том числе влияние масштаба на форму животных и растений, большие из которых обязательно имеют относительно толстую форму; эффекты поверхностного натяжения при формировании мыльных пленок и подобных структур, таких как клетки; логарифмическая спираль , как показано в раковин моллюсков и жвачных рогов; расположение листьев и других частей растения ( филлотаксис ); и собственный метод преобразований Томпсона, показывающий изменения формы черепов животных и других структур на декартовой сетке .

Этой работой восхищаются, в частности, биологи, антропологи и архитекторы, но ее реже читают, чем цитируют. ^[1] Питер Медавар объясняет это тем, что он явился пионером в использовании математики в биологии и помог 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 выступал за физические механизмы, его отказ от естественного отбора граничил с витализмом.

Обзор [ править ]

Самая известная работа Д'Арси Вентворта Томпсона « 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 состоит в том, что биологи времен ее автора слишком подчеркивали эволюцию как фундаментальную детерминанту формы и структуры живых организмов и недооценивали роль физических законов и механики . В то время, когда витализм все еще рассматривался как биологическая теория, он защищал 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 « Некоторые трудности дарвинизма» . ^[4] О росте и форме подробно объяснил, почему он считал дарвинизм неадекватным объяснением происхождения новых видов . Он не отвергал естественный отбор, но считал его вторичным по отношению к физическим воздействиям на биологическую форму . ^[5]

Используя массу примеров, Томпсон указал на корреляцию между биологическими формами и механическими явлениями. Он показал сходство форм медуз и форм капель жидкости, падающих в вязкую жидкость, а также между внутренними опорными конструкциями в полых костях птиц и известными конструкциями инженерных ферм . Он описал филлотаксис (числовые отношения между спиральными структурами растений) и его связь с последовательностью Фибоначчи . ^[6]

Возможно, самая известная часть книги - это глава 17 «Сравнение родственных форм», где Томпсон исследовал степень, в которой могут быть описаны различия в формах родственных животных , в работе, вдохновленной немецким гравером Альбрехтом Дюрером (1471–1471). 1528), математическими преобразованиями . ^[7]

Книга носит скорее описательный, чем экспериментальный характер: Томпсон не сформулировал свои идеи в форме гипотез, которые можно было бы проверить. Он знал об этом, говоря, что «Эта моя книга не нуждается в предисловии, потому что на самом деле это« все предисловие »от начала до конца». ^[8]

Редакции [ править ]

Первое издание вышло в 1917 году в виде единого тома на 793 страницах, опубликованного издательством 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 в военное время, и ее редакция использовала меня во время другой войны. Это дало мне утешение. и род занятий, когда годы мне запретили служить. Немногое осталось от друзей, которые помогли мне написать это ». Несокращенное издание больше не печатается на английском языке, но издание на 346 страниц было сокращено Джоном Тайлером Боннером и широко публикуется под тем же названием. ^[9] Книга, часто в сокращенном издании, переиздавалась более 40 раз, ^[10]и был переведен на китайский, французский, немецкий, греческий, итальянский и испанский языки. ^[10]

Содержание [ править ]

Содержание глав первого издания кратко излагается ниже. Все, кроме главы 11, имеют одинаковые названия во втором издании, но многие из них длиннее, о чем свидетельствует нумерация страниц в начале каждой главы. В сокращении Боннера все главы были сокращены, а некоторые полностью удалены, опять же, как указано в начале записи каждой главы ниже.

1. Вступительный [ править ]

(1-е издание с. 1 - 2-е издание с. 1 - Боннер с. 1)

Томпсон называет прогресс химии на пути к цели Канта - математической науке, способной объяснять реакции с помощью молекулярной механики, и указывает, что зоология не спешила обращаться к математике. Он соглашается с тем, что зоологи справедливо ищут причины в адаптациях животных , и напоминает читателям о родственных, но гораздо более старых философских поисках телеологии , объяснения какой-то аристотелевской конечной причины. Его анализ «роста и формы» попытается показать, как это можно объяснить с помощью обычных физических законов .

2. О величине [ править ]

(1 стр. 16 - 2 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 меняться с размером. Он показывает в нескольких коротких уравнениях, что скорость рыбы или корабля увеличивается пропорционально квадратному корню из их длины . Затем он выводит несколько более сложные законы масштабирования для летающих птиц или самолетов. Он показывает, что организм в тысячи раз меньше бактерии по существу невозможен.

3. Скорость роста [ править ]

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

Томпсон указывает, что все изменения формы - это феномены 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 , пик достигает при определенной температуре, а ниже этого значения примерно удваивается каждые 10 градусов Цельсия. Рост деревьев циклически меняется в зависимости от сезона (менее сильно у вечнозеленых растений), сохраняя исторический климат. Хвосты головастиков сначала быстро регенерируют , а затем экспоненциально замедляются.

4. О внутренней форме и структуре ячейки [ править ]

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

Томпсон утверждает, что необходимо изучать клетки физическими методами, поскольку одна морфология 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 [ править ]

(1 с. 201 - 2 с. 346 - Боннер с. 49)

Он считает силы , такие как поверхностное натяжение , действующие на клетки, и эксперименты Плато на мыльных пленках . Он показывает, как брызги разбиваются на капли, и сравнивает их с формами кампанулярных зоофитов ( Hydrozoa ). Он смотрит на сосудистые формы одноклеточных организмов, таких как виды Vorticella , рассматривая телеологические и физические объяснения того, что у них минимальные площади ; и в форме свисающих капель некоторых фораминифер, таких как Lagena . Он утверждает, что клетки трипаносом имеют аналогичную форму за счет поверхностного натяжения.

6. Примечание об адсорбции [ править ]

(1 с. 277 - 2 с. 444 - Боннер удален)

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

7. Формы тканей или клеточные агрегаты [ править ]

(1 с. 293 - 2 с. 465 - Боннер с. 88)

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

8. То же (продолжение) [ править ]

(1 стр. 346 - 2 стр. 566 - Боннер объединен с предыдущей главой)

Томпсон рассматривает законы, управляющие формой клеток, по крайней мере, в простых случаях, таких как тонкие волоски (толщина клетки) в ризоидах мхов . Он анализирует геометрию ячеек лягушачьего яйца, когда оно разделено на 4, 8 и даже 64 ячейки. Он показывает, что равномерный рост может приводить к неравным размерам клеток, и утверждает, что способ деления клеток определяется формой делящейся структуры (а не наоборот).

9. О конкрециях, спикулах и остистых скелетах [ править ]

(1 с. 411 - 2 с. 645 - Боннер с. 132)

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

10. Замечание в скобках по геодезии [ править ]

(1 стр. 488 - 2 стр. 741 - Боннер удален)

Томпсон применяет использование геодезической линии, «кратчайшего расстояния между двумя точками на поверхности твердого тела вращения», к спиральному утолщению стенок растительных клеток и другим случаям.

11. Логарифмическая спираль ['Равноугольная спираль' во 2-м изд.] [ Править ]

(1 с. 493 - 2 с. 748 - Боннер с. 172)

Томпсон отмечает, что в природе существует множество спиралей , от рогов жвачных животных до раковин моллюсков; другие спирали встречаются среди цветков подсолнечника. Он отмечает, что математика у них похожа, но биология отличается. Он описывает спираль Архимеда, прежде чем перейти к логарифмической спирали , которая имеет свойство никогда не менять свою форму: она равноуглова и постоянно самоподобна . Раковины столь же разнообразны, как Haliotis , Triton , Terebra и Nautilus (проиллюстрированы разрезанной пополам раковиной и рентгенограммой).) обладают этим свойством; различные формы создаются путем вытягивания кривых (или произвольных форм) путем вращения и, при желании, также путем перемещения вниз. Томпсон анализирует как живых моллюсков, так и окаменелости, такие как аммониты .

12. Спиральные раковины фораминифер [ править ]

(1 стр. 587 - 2 стр. 850 - Боннер объединен с предыдущей главой)

Томпсон анализирует различные формы мельчайших спиральных раковин фораминифер , многие из которых логарифмические, а другие неправильные, аналогично предыдущей главе.

13. Формы рогов, зубов или клыков: с примечанием о скручивании [ править ]

(1 с. 612 - 2 с. 874 - Боннер с. 202)

Томпсон рассматривает три типа рога, которые встречаются у четвероногих: кератиновый рог носорога ; парные рога овцы или козы; и костлявые рога оленей.

В примечании о кручении Томпсон упоминает обращение Чарльза Дарвина с вьющимися растениями, которые часто вращаются вокруг опоры, отмечая, что Дарвин также заметил, что спиралевидные стебли сами были скручены. Томпсон не согласен с телеологическим объяснением Дарвина о том , что скручивание делает стержни более жесткими так же, как скручивание веревки; Томпсон считает, что механическое сцепление подъемной штанги с опорой создает систему сил, которые действуют как «пара» смещения от центра штанги, заставляя ее скручиваться.

14. О расположении листьев или филлотаксисе [ править ]

(1 стр. 635 - 2 стр. 912 - Боннер удален)

Томпсон анализирует филлотаксис , расположение частей растения вокруг оси. Он отмечает, что такие части включают листья вокруг стебля; еловые шишки из чешуи; Соцветия подсолнечника образуют сложный перекрещивающийся узор из разных спиралей (парастихий). Он признает их красоту, но отвергает любые мистические представления; вместо этого он отмечает, что

Когда каменщик строит заводскую трубу, он кладет свои кирпичи определенным устойчивым, упорядоченным образом, не задумываясь о спиральных узорах, к которым эта упорядоченная последовательность неизбежно ведет, и какие спиральные узоры ни в коем случае не являются «субъективными».

-  Томпсон, 1917, стр. 641

Числа, получаемые в результате такого расположения спиралей, представляют собой последовательность соотношений Фибоначчи 1/2, 2/3, 3,5 ..., сходящуюся на 0,61803 ..., золотое сечение, которое есть

возлюбленная квадратного круга и всех тех, кто стремится найти, а затем проникнуть в секреты Великой пирамиды. Он глубоко укоренился как в пифагорейской, так и в евклидовой геометрии .

-  Томпсон, 1917, стр. 649.

15. О формах яиц и некоторых других полых структурах [ править ]

(1-й с. 652 - 2-й с. 934 - Боннер удален)

Яйца - это то, что Томпсон называет простыми телами вращения, варьирующимися от почти сферических яиц сов, более типичных яйцевидных яиц, таких как цыплята, до заметно заостренных яиц птиц, гнездящихся на скалах, таких как кайра . Он показывает, что форма яйца способствует его движению по яйцеводу, и достаточно легкого давления на задний конец, чтобы оно продвинулось вперед. Точно так же раковины морских ежей имеют форму слезы, которая может быть поглощена гибким мешком с жидкостью.

16. О форме и механической эффективности [ править ]

(1-й с. 670 - 2-й с. 958 - Боннер с. 221)

Томпсон критикует разговоры об адаптации путем окраски у животных в предполагаемых целях шифровки , предупреждения и мимикрии (ссылаясь на читателей на книгу Э. Б. Поултона « Цвета животных» и, более скептически, на « Скрывающую окраску» Эбботта Тейера в «Царстве животных» ). Он считает, что машиностроение костей является гораздо более конкретным случаем. Он сравнивает прочность кости и дерева с такими материалами, как сталь и чугун; иллюстрирует «губчатую» структуру кости бедренной кости человека.с тонкими трабекулами, которые формируют «не что иное, как диаграмму линий напряжения ... в нагруженной конструкции», и сравнивает бедро с головкой строительного крана. Он аналогичным образом сравнивает консольный хребет четвероногого или динозавра с балочной конструкцией Железнодорожного моста Форт .

17. О теории преобразований или сравнении родственных форм [ править ]

(1 с. 719 - 2 с. 1026 - Боннер с. 268)

Вдохновленный работами Альбрехта Дюрера , Томпсон исследует, как формы организмов и их частей, будь то листья, кости стопы, человеческие лица или формы тела копепод , крабов или рыб, могут быть объяснены с помощью геометрических преобразований. Например:

У рыб мы обнаруживаем большое разнообразие деформаций, некоторые из них очень простые, а другие более поразительные и более неожиданные. Сравнительно простой случай, связанный с простым сдвигом, показан на рис. 373 и 374. На рис. 373 в декартовых координатах изображена некая маленькая океаническая рыбка, известная как Argyropelecus olfersi . Рис. 374 представляет собой точно такой же контур, перенесенный в систему наклонных координат, оси которых наклонены под углом 70 °; но теперь это (насколько это видно по масштабу рисунка) очень хорошая фигура родственной рыбы, отнесенной к другому роду под названием Sternoptyx diaphana . Томпсон 1917, страницы 748–749

В подобном стиле он трансформирует форму панциря краба Гериона по-разному, в форму панциря Користа путем простого картирования сдвига , а также в форму панциря скираматии , Параломиса , Лупы и Хорина ( Писины ), растягивая верх или низ сетки в сторону. Тот же процесс изменяет Crocodilus porosus на Crocodilus americanus и Notosuchus terrestris ; связывает HIP-кость ископаемых рептилий и птиц , такие как Археоптерикс и Apatornis; черепа различных ископаемых лошадей и даже черепа лошади и кролика. Человеческий череп вытянут в черепа шимпанзе и павиана, а также с «формой деформации ... по разным линиям» (стр. 773), как у собаки.

Эпилог [ править ]

(1-й с. 778 - 2-й с. 1093 - Боннер с. 326)

В кратком эпилоге Томпсон пишет, что он преуспел бы, «если бы я смог показать [морфологу], что определенный математический аспект морфологии ... дополняет его описательную задачу и полезен, более того, существенен, к его правильному изучению и пониманию Формы ». В более лирической форме он пишет, что «Гармония мира проявляется в Форме и Числе, а сердце, душа и вся поэзия естественной философии воплощены в концепции математической красоты» и цитирует Исайю 40:12 об измерении. из воды, неба и праха земного. Он заканчивается абзацем, восхваляющим французского энтомолога Жана-Анри Фабра ^[12], который «был одной крови и мозга с Платоном иПифагор увидел в Number «la clef de voute» [ключ к хранилищу (вселенной)] и нашел в нем «le comment et le pourquoi des choses» [как и почему вещей] ».

Прием [ править ]

Современный [ править ]

«JP McM [urrich]», рецензируя книгу в Science в 1917 году, писал, что «книга является одним из самых убедительных документов в поддержку механистического взгляда на жизнь, который когда-либо был выдвинут», противопоставляя это «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 журнала Physiological Zoologyв 1943 году описал его как «впечатляющее продолжение его более ранней попытки сформулировать геометрию роста и формы» и «красиво написано», но предупредил, что «читать будет нелегко» и что «здесь имеется огромный запас литературы. были собраны и ассимилированы ». Бьюкенен резюмирует книгу и отмечает, что глава 17 «кажется рецензенту содержащей суть длинного и более или менее неторопливого тезиса ... Глава посвящена сравнению родственных форм, в основном с помощью метода координат. Таким образом, обнаруживаются фундаментальные различия в этих формах », и Бьюкенен заключает, что большие« пробелы »указывают на то, что бесконечный ряд непрерывных вариаций Дарвина не обоснован. Но у него есть некоторые критические замечания:Томпсон должен был сослаться на влияние гормонов на рост; и отношение молекулярной конфигурации и формы;генетика почти не упоминается, а экспериментальная эмбриология и регенерация [несмотря на анализ последней Томпсоном] игнорируются. Используемая математика состоит из статистики и геометрии , а термодинамика «в основном отсутствует». ^[14]

Эдмунд Майер, рецензируя второе издание The Anatomical Record в 1943 году, отмечал, что «объем книги и общий подход к рассматриваемым проблемам остались неизменными, но были внесены значительные дополнения и переработаны большие части». На него произвело впечатление то, насколько Томпсон следил за развитием многих наук, хотя он считал упоминания о квантовой теории и неопределенности Гейзенберга неразумными. ^[15]

Джордж К. Уильямс , рецензируя издание 1942 года и сокращенное издание Боннера для « Ежеквартального обзора биологии» (редактором которого он был), пишет, что книга «широко хвалят, но редко используется. послужили основой для более поздних достижений и поучительных заблуждений, которые стимулировали плодотворную атаку. Этот кажущийся парадокс блестяще обсуждается ПБ Медаваром [в] Республике Плутона » . ^{[16] [17]} Затем Уильямс пытается «сильно упростить» оценку Медавара:

Это была убедительная демонстрация того, насколько легко можно использовать физические и геометрические принципы, пытаясь понять биологию. Это был большой вклад в 1917 г., когда видные биологи еще защищали витализм. Битва была выиграна настолько, насколько это вообще возможно к моменту издания 1942 года. Книга была несовершенной из-за непонимания Томпсоном эволюции и антипатии к любым концепциям исторической причинности » ^[16].

Современное [ править ]

В архитекторы Филипп Бисли и Сара Bonnemaison пишут , что книга Томпсона сразу стала классикой «для его освоения природных геометрии в динамике роста и физических процессов.» ^[18] Они отмечают «необычайный оптимизм» в книге, ее видение мира как «симфонию гармоничных сил» ^[18] и ее огромный диапазон, в том числе:

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 геодезия скелетов простых организмов. ^[18]

Бисли и Боннемезон отмечают, что Томпсон видел форму «как продукт динамических сил ... сформированных потоками энергии и стадиями роста». ^[18] Они хвалят его «красноречивое письмо и изысканные иллюстрации» ^[18], которые вдохновляли художников и архитекторов, а также ученых.

Компьютерный ученый и физик , Стивен Вольфрам , пишет:

Во времена Томпсона - как и сегодня в значительной степени - доминирующей формой объяснения в биологии был дарвинизм: по сути, идея о том, что вещи такие, какие они есть, потому что они каким-то образом эволюционировали, чтобы быть такими, чтобы максимизировать некоторый вид фитнес. ^[19]

Книга Томпсона является важным источником вдохновения для концепции, что, хотя биологические формы на первый взгляд могут показаться сложными, для них все же могут существовать теории и объяснения. В наше время появилась новая важная идея, которой не было у Томпсона; идея использования не традиционной математики и физики, а вычислений и простых программ как способа описания правил, по которым все растет. ^[19] Удивительно, насколько эта идея позволяет нам понять механизмы, с помощью которых производятся сложные биологические формы, и позволяет нам завершить смелую инициативу, начатую Томпсоном столетие назад в книге «О росте и форме» . ^[19]

Статистиком Cosma Шализи пишет , что книга «преследовало все обсуждение этих вопросов до сих пор.» ^[20]

Шализи заявляет, что цель Томпсона - показать, что биология неизбежно следует из физики и, в некоторой степени, также из химии. Он утверждает, что когда Томпсон говорит «форма объекта - это« диаграмма сил »» ^[20], Томпсон означает, что мы можем сделать вывод о физических силах, которые действуют (или когда-то действовали) на него. Шализи называет представление Томпсона о физике морфогенеза

гениальный, чрезвычайно элегантный, очень убедительный и, что немаловажно, нацелен на очень большие особенности организма: архитектуру скелета, изгиб рогов или раковин, очертания организма в целом. ^[20]

Шализи отмечает простоту Томпсона, объясняя процессы жизни, «используя то немногое, что не знал бы студент-физик-второкурсник (антиредукционистские поклонники Томпсона редко так говорят)». ^[20] Он отмечает, что Томпсон сознательно избегал ссылаться на естественный отбор в качестве объяснения и исключил из своего описания историю, будь то виды или жизнь человека. Он цитирует слова Томпсона «Снежный кристалл сегодня такой же, как когда выпал первый снег»: добавляя «также основные силы, действующие на организмы» ^[20], и комментирует, что мы забыли других ученых начала двадцатого века, которые презирали эволюция. Напротив, утверждает он,

Томпсон обязан своим постоянным влиянием тому факту, что его альтернатива не вызывает вопросов на каждом шагу. (Кроме того, конечно, он писал красиво, лучше, чем поэты своего времени.) ^[20]

Антрополог Барри Богин пишет , что книги Томпсона

Это тур де силы, сочетающий классические подходы естественной философии и геометрии с современной биологией и математикой, чтобы понять рост, форму и эволюцию растений и животных. ^[21]

Богин отмечает, что Томпсон положил начало использованию трансформационных сеток для измерения роста в двух измерениях, но без современных компьютеров этот метод было утомительно применять и нечасто применяли. Тем не менее, книга стимулировала и придавала интеллектуальную ценность новой области исследований роста и развития. ^[21]

Питер Коутс вспоминает, что

Питер Медавар, как известно, назвал « О росте и форме » «вне всякого сравнения лучшим литературным произведением во всех анналах науки, которое было записано на английском языке». ^[22]

Коутс, однако, утверждает, что книга выходит далеко за рамки элегантного и влиятельного выражения знаний в форме, «которую могут читать для удовольствия ученые и не ученые»; ^[22] это, по его мнению,

одна из самых своеобразных и оригинальных работ современной науки, продвигающая идиосинкразический взгляд на то, как развиваются организмы, взгляд, который глубоко расходился с интеллектуальным климатом времен Томпсона ... и учебник о том, как мыслить в любой области. ^[22]

Научный писатель Филип Болл отмечает, что

Как и « Начала » Ньютона , книгу Д'Арси Томпсона « О росте и форме» чаще цитируют, чем читают » ^[1].

Болл цитирует эпиграф статистика Карла Пирсона ко 2-му изданию : «Я считаю, что должен наступить день, когда биолог, не будучи математиком, без колебаний прибегнет к математическому анализу, когда ему это потребуется». Болл утверждает, что Томпсон «представляет математические принципы как формирующую силу, которая может заменить естественный отбор, показывая, как структуры живого мира часто перекликаются с структурами неорганической природы», и отмечает свое «разочарование в« Just So »«объяснения морфологии, предлагаемые дарвинистами». Вместо этого Болл утверждает, что Томпсон уточняет, как не наследственность, а физические силы управляют биологической формой. Болл предполагает, что «центральным мотивом книги является логарифмическая спираль», что в глазах Томпсона свидетельствует об универсальности формы и сведение многих явлений к нескольким принципам математики. ^[1]

Философ биологии Майкл Руз писал , что Томпсон «было мало времени для естественного отбора.» ^[3] Вместо этого Томпсон подчеркивал «формальные аспекты организмов», пытаясь обосновать самоорганизацию посредством обычных физических и химических процессов. Рус отмечает, что вслед за Аристотелем Томпсон использовал в качестве примера морфологию медуз, которую он объяснил полностью механически с помощью физики тяжелой жидкости, падающей через более легкую жидкость, избегая естественного отбора в качестве объяснения. Рус не уверен, считал ли Томпсон, что он на самом деле порвал с «механизмом», другими словами, принял виталиста.(призрак в машине) взгляд на мир. По мнению Руса, Томпсон можно интерпретировать как утверждение, что «мы можем иметь полностью механические объяснения живого мира» ^[3] - с важной оговоркой, что Томпсон, по-видимому, не чувствовал необходимости в естественном отборе. Рус сразу же добавляет, что «такие люди, как Дарвин и Докинз, несомненно, не согласятся»; ^[3] они будут настаивать на том, чтобы

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

Влияние [ править ]

Для его пересмотренного О росте и форме , Томпсон был награжден Даниэль Жиро Эллиот медаль из Национальной академии наук США в 1942 г. ^[23]

Книга «О росте и форме » вдохновила мыслителей, включая биологов Джулиана Хаксли и Конрада Хэла Уоддингтона , математика Алана Тьюринга и антрополога Клода Леви-Стросса . Книга сильно повлияла на архитектуру и долгое время являлась стандартным учебником по архитектурным курсам. ^[18]

Работа «О росте и форме » вдохновила таких художников, как Ричард Гамильтон , Эдуардо Паолоцци и Бен Николсон . ^[24] В 2011 году Университет Данди получил грант в размере 100 000 фунтов стерлингов от Художественного фонда для создания коллекции произведений искусства, вдохновленных его идеями и коллекциями, большая часть которых представлена ​​в Зоологическом музее Д'Арси Томпсона в Данди. ^[25]

В ознаменование столетия книги « О росте и форме» по всему миру проводятся многочисленные мероприятия, в том числе в Нью-Йорке, Амстердаме, Сингапуре, Лондоне, Эдинбурге, Сент-Эндрюсе и в Данди, где была написана книга. Веб-сайт On Growth and Form 100 был создан в конце 2016 года для отображения всей этой деятельности. ^[26]

См. Также [ править ]

• Kunstformen der Natur

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

• Томпсон, DW, 1917. О росте и форме . Издательство Кембриджского университета.
  • Переиздание 1945 года в Интернет-архиве
  • Сокращенное издание 1961 г. в Google Книгах

Внешние ссылки [ править ]

• Д'Арси Вентворт Томпсон
• Зоологический музей Д'Арси Томпсона
• Использование компьютера для визуализации изменений в организмах
• Домашняя страница 150-летия Д'Арси Томпсона