Краткая история науки и ее проблемы

Историческая география долгое время развивалась во взаимосвязи с общей географией растений как один из ее аспектов. Причем общие представления о формировании растительного покрова и флор мира в ходе геологической истории высказывались еще основоположниками науки. Так, у К. Вильденова (1792) находим глубокие мысли в отношении не только развития флор на фоне общей геологической истории нашей планеты, но и движущих сил, изменяющих растительный покров (растительность). Он пишет о влиянии на "распространение" и "передвижение" растений по Земле таких факторов, как климат и "физические стихии природы". Сверх того, К. Вильденов придавал большое значение и ныне действующим факторам на распространение растений, в том числе и деятельности человека. Таким образом, есть все основания признать в лице К. Вильденова родоначальника не только общей ботанической географий, но и исторической.

Следующий шаг в обособлении исторической географии принадлежит Штромейеру. Он четко разграничивает общую географию растений (Phytogeographia) от исторической (Historia Vegetabilium Geographica). Большинство же ботаников-географов в качестве родоначальника как общей, так и исторической географии растений признают А. Гумбольдта. Он, в частности, утверждал, что при решении вопроса некогда существовавшей связи между близлежащими континентами "география растений может дать важные материалы". Руководствуясь данными географии растений, пишет А. Гумбольдт, "мы можем проникнуть в те потемки, которые покрывают прошлое нашей планеты". И далее: "Для того чтобы решить проблему распространения растительности, география растений спускается в недра Земли, чтобы там воскресить памятники прежних эпох, которые являются местом погребения первой растительности нашей планеты".

Однако особое место среди виднейших ботаников-географов занимает А. Декандоль (1806 - 1893). По широте охвата ботанических наук в их комплексе, глубине проработки актуальнейших научных проблем в связи с решением практических задач его можно сравнить лишь с К. Линнеем. Что же касается проблем исторической географии, то с полным основанием можно считать, что именно А. Декандоль впервые обобщил накопленный историей фактический материал, осуществил синтез воззрений своих видных предшественников и обосновал новую ботанико-географическую науку - историческую географию растений. В своей двухтомной "Географии растений" (1855) ученый формулирует основную задачу, которую он поставил перед собой: "Найти законы распространения растений на Земле при посредстве ограниченного числа фактов, которые могли бы служить основой и доказательством". Здесь следует отметить, что масштабностью ботанико-географического мышления и видения перспектив А. Декандоль был обязан своим учителям - А. Гумбольдту и своему отцу О. Декандолю. Последний точно предсказывал важность изучения географии растений для сельского хозяйства. Отчасти в этой связи А. Декандоль предельно ясно сформулировал задачи исторической географии для своего времени: а) установление в географическом распространении влияния условий среды, действующих в настоящее время; б) поиски других причин (явлений), которые имели место в каждой из частей света и в каждую эпоху; в) выделение из того и другого основных законов смены и географического распространения организмов.

К разработке проблем исторической географии растений А. Декандоль подходил комплексно, будучи одновременно крупнейшим флористом, фитогеографом и систематиком. Наиболее отчетливо и ярко это проявилось в монографии о явнобрачных. В ней впервые, но обстоятельно реализуется опыт исследования истории флоры отдельных семейств (от палеогена до наших дней) на фоне климатических и географических изменений. В этой работе заложены перспективные начала изучения генезиса флор новой отраслью фитогеографии, название которой "флорогенетика" (М. Попов).

Однако в приведенной работе А. Декандолю не удалось решить поставленную задачу фундаментально. Он пишет: "...и если бы на основе современного распространения видов и знакомства с климатическими условиями удалось достигнуть понимания их первоначального распространения, разве это не было бы великолепной победой знания? Эти важные вопросы долгое время были для меня тайной. Я был далек от того, чтобы бежать от них, как некоторые авторы. Напротив, они меня притягивали и становились моим мучением. Я не находил для них ни разрешения, ни даже способов, чтобы прийти к этому разрешению". В превосходных работах А. Декандоля явно недоставало одного решающего звена - общей методологической основы - эволюционной концепции. Поэтому способы решения и само решение поставленных задач появились у него с выходом в свет "Происхождения видов" Ч. Дарвина (1859). Будучи к этому времени уже знаменитым ученым, А. Декандоль, как и большинство передовых ботаников мира (Бентам, Буккер, Аза-Грей и др.), не только воспринял эволюционную теорию Ч. Дарвина, но вскоре стал ее горячим приверженцем. Всю мощь эволюционной теории он использовал в своей итоговой работе "Происхождение культурных растений", вышедшей отдельной книгой в 1882 г. (русский перевод профессора Петербургского университета X. Гоби опубликован в 1885 г.). Известно, что А. Декандоль установил с Ч. Дарвином тесные деловые связи путем оживленной переписки и личных встреч в Лондоне, а затем в 1880 г. в Дауне.

Многие русские и советские ученые справедливо отмечали, что исконная родина большинства видов культурных растений стала известной благодаря работам А. Декандоля.

Намного позднее Н. И. Вавилов в своем классическом исследовании "Центры происхождения культурных растений" (1926) утверждал, что его теория ведет начало от работ А. Декандоля и является ее "углублением и расширением". В исследовании происхождения культурных растений А. Декандоль использовал следующие методы: а) собственно ботанический; б) исторический (включая и археологический) и в) лингвистический (происхождение и заимствование названий растений - этнографию, этноботанику, рассматривающую растения как свидетелей общения и переселения народов). Ему удалось таким образом отыскать 169 сородичей из 247 изученных им культурных растений. Рухнуло пессимистическое воззрение самого А. Гумбольдта - одного из основателей географии растений, учителя А. Декандоля, утверждавшего, что происхождение культурных растений покрыто "непроницаемой тайной". Подлинную революцию в вопросе о происхождении культурных растений свершили академик Н. И. Вавилов и созданная им знаменитая ленинградская школа (М. Попов, Е. Синская, Н. Базилевская, С. Букасов, М. Якубницер, С. Юзепчук, П. Жуковский, Ю. Воронов и др.).

В чем же состоят, по скромному определению Н. И. Вавилова, его "углубления" и "расширения"? В этой связи необходимо остановиться на двух наиболее существенных обстоятельствах. Во-первых, в работах А. Декандоля и особенно его соратников были явные "огрехи" в идентификации внутривидовых таксонов, на которые дифференцируется подавляющее большинство линнеевских видов (линнеонов). Согласно концепции А. Декандоля, ошибочно предполагалось, что вся совокупность внутривидовых таксонов должна рассматриваться в рамках одного возделываемого вида. Н. И. Вавилов доказал на разнообразном материале, в частности на пшенице, овсе и др., что возделываемые виды представляют собой подчас несколько особых видов, нередко разного происхождения. Во-вторых, для изучения происхождения культурных растений Н. И. Вавилов применил новые методы исследования, разработанные на основе новых данных. Главнейшие из них: генетический и цитологический анализы, паразитологический и палинологический методы.

Исключительно большой вклад в развитие исторической географии принадлежит талантливому немецкому ботанику А. Энглеру. Его действительно фундаментальная работа "Опыт истории развития растительного мира, в особенности флористических областей третичного периода" (1879 - 1882) явилась в науке крупным шагом вперед. Эта работа и сейчас не потеряла своей актуальности. Как и О. Декандоль, Энглер был одновременно и систематиком растений в широком смысле, и ботаником-географом крупнейшего масштаба. Поэтому многие его идеи и мысли оказались исключительно плодотворными. Отметим, например, его идею, что для выяснения родственных отношений между видами нужно использовать географический критерий (анализ географических ареалов).

Вторая половина XIX столетия ознаменовалась целой серией замечательных работ русских ботаников. Будучи работами региональными, они, естественно, уступали по широте охвата и обобщений работам А. Энглера. Однако глубиной и оригинальностью исследования, равно как и достоверностью выводов, русская школа ботаников-географов зарекомендовала себя с самой лучшей стороны. Особого внимания заслуживает монументальная "Байкало-Даурская флора" Н. Турчанинова (1842 - 1857). Эта знаменитая флора содержит 1454 вида. Автор сравнивает их с флорами других стран и областей, отмечая сходства и различия. Вывод, к которому пришел русский ученый, имеет важное значение для исторической географии растений. Оказалось, что флора Байкала и Даурии по составу видов близка к флоре Северо-Восточной Сибири, Камчатки и Северного Китая, в меньшей мере - к флоре Северной Америки.

Затем в 1866 г. была издана книга основоположника русской исторической географии академика Ф. Рупрехта "Геоботанические исследования чернозема". На основании анализа флоры и растительности разных территорий России он пришел к заключению, что заселение этих территорий происходило в разное геологическое время, что возраст этих территорий разный. Далее Ф. Рупрехт положил начало изучению злободневных вопросов, связанных с происхождением и развитием степи. Эта проблема получила дальнейшее развитие в классической работе Д. Литвинова "Геоботанические заметки и флора Европейской России", опубликованной в 1890 г. Здесь необходимо сказать, что "геоботанику", как один из разделов географии растений, Д. Литвинов понимал как науку, изучающую связь растений с историей страны. Он вскрыл особенности флоры России, которые можно объяснить только геологической историей Русской равнины в третичное и четвертичное время. Энергичным продолжателем этого направления явился И. Пачосский. Его великолепная работа "Основные черты в развитии флоры Юго-Западной России" (1910) является настольной книгой ботаников-географов.

Видное место в развитии наших знаний по истории флоры и растительности, а также в разработке методологии этих исследований на основе дарвинизма принадлежит школе профессора Петроградского университета А. Бекетова (1825 - 1902). Ядром этой школы была славная когорта его учеников в составе К. А. Тимирязева, А. Краснова, Н. Кузнецова, В. Комарова. Научные исследования А. Бекетова и его талантливых учеников проникнуты плодотворными идеями исторического развития природы, дарвинизма. Эти идеи наиболее глубоко и точно сформулировал К. А. Тимирязев в своей знаменитой работе "Исторический метод биологии" (1892 - 1895).

Большой диапазон научных интересов и высокая продуктивность труда характеризуют деятельность А. Бекетова. Здесь же отметим, помимо учебника "География растений", приоритет ученого в установлении степной зоны (а также предстепья - лесостепи), опоясывающей нашу планету почти сплошным кольцом. Говоря о А. Бекетове как о крупнейшем ботанике-географе, необходимо отметить и его роль как основоположника эволюционной морфологии растений. В этом плане он ставил грандиозную по тем временам задачу, косвенно связанную с прогрессом исторической географии: "...открыть причины растительных форм и тем самым указать законы, лежащие в их основании".

В разработку проблем исторической географии растений весомый вклад внес А. Краснов. Отличительной чертой его как исследователя была зоркость видения исторических процессов формирования флор на основе анализа их современного состава. Разработанный метод он демонстрирует в работе "Опыт истории развития флоры южной части Восточного Тянь-Шаня" (1888). В этой работе флору каждой отдельно взятой страны он обозначает формулой: F=f₁+f₂+f₃, где F - все виды, представленные в данной флоре; f₁ - число видов, оставшихся с древних времен (аутохтонных) и не изменившихся под давлением среды; f₂ - число видов также аутохтонных, но изменившихся под давлением условий среды; f₃ - число пришлых видов-иммигрантов. На основе предложенного метода он приходит к выводам: 1) флоры Колхиды и Японии полностью аутохтонны и практически не изменились с давних времен, т. е. F=f₁; 2) флора Средней Азии хотя и аутохтонна, но существенно видоизменена под влиянием условий жизни (F=f₂); 3) флора Северной и Средней Европы состоит в основном из пришлых видов - иммигрантов (F=f₃). На основе анализа флор мира в аспекте исторической географии растений А. Краснов успешно прогнозировал эффект интродукции растений с целью обогащения ассортимента возделываемых сельскохозяйственных растений, равно как и декоративных и лесных пород. Научной экспериментальной базой этих работ послужил организованный им Батумский ботанический сад. Ценными руководствами для агрономов, занятых введением новых культур - интродукцией, могут послужить многие научные публикации А. Краснова. Отметим лишь две наиболее фундаментальные: 1) "Чайные округи субтропических областей Азии" (том I - 1897 и II - 1898); 2) "Курс землеведения" (стр. 1 - 989 с приложением, 1899).

Следующее поколение отечественных исследователей истории происхождения и развития внетропических флор и растительности активно работает в советский период. Этот период ознаменовался огромными масштабами исследовательских работ, развернувшихся на всей огромной территории нашей Родины. Достаточно назвать хотя бы такие из них, как хозяйственное освоение пустынь Средней Азии и Южного Казахстана, высокогорий Памира, Сибири и Дальнего Востока. Решение крупных народнохозяйственных задач на научной основе выдвинуло ряд талантливых ученых. Проблемы исторической географии захватывают многих советских ботаников. Наиболее крупный вклад в ее развитие внесли Б. Козо-Полянский, И. Крашенинников, Е. Вульф, М. Попов, М. Ильин, В. Доктуровский, А. Криштофович, А. Ильинский. Всех их тесно объединяет не только единство научной школы и методологии, но и устремленность к решению народнохозяйственных задач. В качестве примера остановимся на деятельности лишь трех виднейших представителей советской школы исторической географии.

В. Доктуровский (ботаник-географ и палеоботаник) и его сподвижники - болотоведы осуществили работу огромного масштаба по изучению лесов в четвертичный период на основании пыльцевого анализа торфов. Леса в нашей стране, как известно, имеют важнейшее и разнообразное значение. Только зная историю лесов хотя бы в недавние геологические времена, можно предвидеть их дальнейшие судьбы в разных природных районах страны. Значит, при разработке научных основ использования и охраны наших лесов обязательно необходимы данные исторической географии растений. Эти данные (отметим, достаточно достоверные) были получены на основе разработки и введения в обиход метода пыльцевого анализа.

Титанический труд собрать воедино и систематизировать накопленные знания об истории флор и растительности нашей планеты взял на себя ботаник-географ Е. Вульф. Его капитальный труд "Историческая география" (1944) и ряд предшествующих работ, посвященных общим проблемам исторической географии, являются высшим достижением не только советской, но, несомненно, и мировой науки. В этой монографии в подробном изложении дана история флор земного шара. Ученый приходит к обоснованному выводу, что центры происхождения многих родов и семейств находятся в тропической зоне Земли. Именно там сосредоточены наиболее примитивные (исходные) виды родов, которые дали производные виды, успешно экспансионирующие на север и на юг в состав флор умеренного климата. Это важное положение убедительно подтверждается фактическими данными монографов отдельных систематических групп покрытосеменных разных рангов. Так, в порядке Araliales виды семейства аралиевых представлены преимущественно одревесневающими формами (деревьями и кустарниками). Травянистые же виды и формируемые ими фитоценозы сосредоточены в основном в зонах умеренного климата обоих полушарий. Такая же закономерность дислокации деревянистых (лигнозных) видов и травянистых четко выражена в составе семейств мареновых, бобовых и др.

Многоплановые работы советского систематика и ботаника-географа М. Попова подняли общетеоретический уровень исторической географии на новую ступень развития. В его работах сочетается богатство идейного и фактического материала. М. Попов был первым из ботаников-географов, внесших весьма существенные коррективы в районирование Земли, предложенное А. Энглером. Установленные А. Энглером регионы флор мира долгое время оставались незыблемыми. Фактами современной дислокации элементов средиземноморской флоры и анализом геологической истории Древнего Средиземноморья М. Попов (1927) убедительно показал, что границы этой области простираются на восток намного дальше, чем предполагал А. Энглер, - от "Геркулесовых столбов" до крайних восточлых точек Тянь-Шаня. И это имеет важнейшее значение для понимания истории развития внетропических флор Северного полушария. М. Попов выдвигает совершенно оригинальную, смелую теорию происхождения самобытной флоры Древнего Средиземноморья. Суть этой теории состоит в следующем. В умеренных северных широтах Старого Света на южном и северном побережье огромного в третичное время моря Тетис развивались две контрастные "арены" жизни: на севере - лугово-лесная, на юге - явно аридная, пустынная. В представлении М. Попова ксерофильная (пустынная) и мезофильная флоры развиваются параллельно и сталкиваются на всех континентах мира. Генетически они связаны с растительностью тропического пояса. Обе они содержат древнейшие реликты, и трудно сказать, какая из них более древняя. Соответственно мезотические местообитания стали заселяться относительно мезофильными видами, формирующими "флору Гинкго", названную так по имени одного из наиболее репрезентативных видов этой флоры - Ginkgo biloba. Аридные местообитания к югу от Тетиса заселяются засухо- и жароустойчивыми видами, формирующими "флору Вельвичии", эмблемой которой является растение жарких пустынь вельвичия - Welwitschia mirabilis. По мере усыхания третичного Средиземного моря, осушения его дна эти две конкретные флоры постепенно сближались и наконец соединились в конце третичного геологического периода. Это было время, когда на оголенном днище Тетиса стали развертываться знойные пустыни Сахары и Турана, а также пустыни Инда и Восточной Аравии. Именно к этому времени относится и грандиозный процес горных систем: Гималайской, Тянь-Шаня, Гиндукуша, Эльбруса. Таким образом, две древние (меловые)могучие флоры "столкнулись" на огромной, исключительно пестрой по экологии "ничейной" территории только что редуцированного (усохшего) моря Тетис.

Наиболее крупной заслугой М. Попова как ботаника-географа является разработка научных теоретических основ, методики, целей и задач новой отрасли исторической (генетической) географии растений - флорогенетики. Основной задачей флорогенетики как науки является изучение закономерностей зарождения, развития и преобразования флор в связи с генетической историей Земли.