Д'Арси Вентворт Томпсон | |
---|---|
Родился | ( 1860-05-02)2 мая 1860 г. Эдинбург |
Умер | 21 июня 1948 г. (1948-06-21)(88 лет) Сент-Эндрюс |
Национальность | Шотландский |
Занятие | Математический биолог |
Известен | О росте и форме |
Супруг (а) | Морин Друри ( М. 1901) |
Дети | 3 дочери |
Награды | Медаль Линнея (1938 г.) Медаль Дарвина (1946 г.) |
Научная карьера | |
Поля | Биология, Естествознание, Математика |
Учреждения | Высшее образование: Медицинская школа Эдинбургского университета (медицина) Тринити-колледж, Кембридж (бакалавриат) Профессиональное учреждение: Университетский колледж, Данди, Университет Сент-Эндрюс |
Сэр Д'Арси Вентворт Томпсон CB FRS FRSE (2 мая 1860 - 21 июня 1948) был шотландским биологом, математиком и ученым-классиком. Он был пионером математической биологии, участвовал в экспедициях в Берингов пролив и 32 года занимал должность профессора естествознания в Университетском колледже Данди, затем 31 год в Сент-Эндрюсе. Он был избран членом в Королевском обществе, был посвящен в рыцари и получил медаль Дарвина и Даниэль Жиро Эллиот медаль.
Томпсона помнят как автора книги 1917 года « О росте и форме», которая проложила путь к научному объяснению морфогенеза, процесса, посредством которого у растений и животных формируются узоры и структуры тела.
Описание Томпсоном математической красоты природы и математической основы форм животных и растений стимулировало таких мыслителей, как Джулиан Хаксли, К. К. Уоддингтон, Алан Тьюринг, Клод Леви-Стросс, Эдуардо Паолоцци, Ле Корбюзье, Кристофер Александр и Мис. ван дер Роэ.
Томпсон родился на Брэндон-стрит, 3 в Эдинбурге в семье Фанни Гэмджи (сестры Джозефа Гэмджи ) и Д'Арси Вентворта Томпсона (1829–1902 гг.), Магистра классической литературы в Эдинбургской академии, а затем профессора греческого языка в Королевском колледже в Голуэе. Его мать, Фанни Гэмджи (1840–1860) умерла через 9 дней после его рождения в результате осложнений, и его воспитывал дед по материнской линии Джозеф Гэмджи (1801–1895), ветеринарный хирург. Он жил со своими дедом и дядей, Джоном Гэмджи, на террасе замка 12, выходившей на север, на Эдинбургский замок. Он был племянником Сэмпсона Гэмджи.
С 1870 по 1877 год он посещал Эдинбургскую академию и в 1877 году получил 1-ю премию Эдинбургского академического клуба. В 1878 году он поступил в Эдинбургский университет, чтобы изучать медицину. Два года спустя он перешел в Тринити-колледж в Кембридже, чтобы изучать зоологию. Будучи студентом Кембриджа, Д'Арси Томпсон сначала был сизаром, а затем получил стипендию. Чтобы заработать денег на свое образование, он перевел работу Германа Мюллера об оплодотворении цветов, потому что эта тема ему понравилась. Его перевод был опубликован в 1883 году и включал введение Чарльза Дарвина. Позже он предположил, что если бы он решил перевести гибридизацию цветов Вильгельма Ольберса Фокке, он «мог бы ожидать открытия Менделя на двадцать лет». Он закончил с бакалавра искусств по специальности естественных наук в 1883 году.
С 1883 по 1884 год Томпсон оставался в Кембридже младшим демонстратором по физиологии, обучая студентов. В 1884 году он был назначен профессором биологии (позже естественной истории) в Университетском колледже Данди, и занимал эту должность 32 года. Одной из его первых задач было создание Зоологического музея для обучения и исследований, который теперь носит его имя.
В 1885 году он был избран членом Королевского общества Эдинбурга. Его инициаторами были 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.
В 1896 и 1897 годах он отправился в экспедицию к Берингову проливу, представляя британское правительство в международном расследовании промысла морских котиков с целью оценки сокращающейся численности морских котиков. «Дипломатия Томпсона позволила избежать международного инцидента» между Россией и Соединенными Штатами, которые оба имели охотничьи интересы в этой области.
В его заключительном отчете для правительства обращалось внимание также на близкое исчезновение популяций каланов и китов. Он стал одним из первых, кто настаивал на заключении соглашений о сохранении, и его рекомендации способствовали изданию приказов о защите видов. Впоследствии он был назначен научным советником Совета по рыболовству Шотландии, а затем представителем Международного совета по исследованию моря.
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. В Зоологическом музее Д'Арси Томпсона до сих пор хранится (в 2012 году) собранный им японский краб-паук и редкий скелет морской коровы Стеллера.
Томпсон был вдохновлен работами Альбрехта Дюрера.Находясь в Данди, Томпсон входила в руководящий комитет частной женской больницы Данди. Он также был одним из основателей Социального союза Данди и настаивал на том, чтобы он «купил четыре дома в трущобах в городе», которые они отремонтировали, чтобы «там могли жить самые бедные семьи Данди».
В 1917 году в возрасте 57 лет Томпсон был назначен на кафедру естественной истории в Университете Сент-Эндрюс, где он оставался последние 31 год своей жизни. В 1918 году он поставил Королевский институт рождественской лекции на Рыбе моря. Немецкий британский математик Вальтер Ледерманн описал в своих мемуарах, как в качестве ассистента по математике он встретил профессора биологии Томпсона в Сент-Эндрюсе в середине 1930-х годов и как Томпсон «любил тренировать свои навыки в качестве любителя математики», что » он использовал довольно сложные математические методы, чтобы выяснить формы, которые встречаются в живом мире »и« [...] дифференциальные уравнения, предмет, который, очевидно, лежал за пределами области знаний д'Арси Томпсона в то время ». Ледерманн написал, как однажды он помог ему, работая и написав ответ на его вопрос.
В журнале Country Life в октябре 1923 года он писал:
"Это всего лишь маленький городок, и наша жизнь несколько ограничена тем, кто живет в нем; но его традиции не потеряны, а уроки его долгой истории не выброшены... камни взывают к нам, когда мы проезжаем...... только на прошлой неделе я спустился в маленькую старинную церковь Сен-Жюльен-ле-Повр в Париже и прошел через нее, чтобы постоять на мгновение (как я часто это делаю) в пустынном саду, откуда можно посмотреть на реку и увидеть лучший вид на весь Нотр-Дам... здесь цивилизация, религия и образование были на несколько коротких столетий дольше, чем в Сент-Эндрюсе... но эти два места оказывают одинаковое влияние на мой разум и радуют мое сердце. шлейф темных воспоминаний ".
- Д'Арси Вентворт Томпсон (1923) Эссе о Сент-Эндрюсе.4 июля 1901 года Томпсон женился на Морин, старшей дочери Уильяма Друри из Дублина. Его жена и три дочери пережили его.
Он умер в своем доме в Сент-Эндрюсе после прилета домой из Индии в 1948 году в возрасте 87 лет, посетив Конгресс науки в Дели и пробыв в Индии несколько месяцев. По возвращении «у него был упадок здоровья, от которого он так и не выздоровел». Он похоронен 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 г.) и Ричарда Крессвелла (1862 г.) были неточными и критиковались в то время как показывающие «не только неадекватное знание греческого, но и чрезвычайно сильное. несовершенное знакомство с зоологией ». Версия Томпсона извлекла пользу из его прекрасного греческого языка, его знаний в зоологии, его «полного» знания биологии Аристотеля и его владения английским языком, что привело к прекрасному переводу: «правильный, свободный и... идиоматический». Совсем недавно биолог-эволюционист Арманд Леруа восхищался переводом Томпсона:
В руках Томпсона взволнованная проза Аристотеля приобретает сдержанное величие. Таким образом, все живородящие четвероногие имеют пищевод и дыхательное горло, расположенные как у человека; то же самое утверждение применимо к яйцекладущим четвероногим птицам, только у последних есть различия в форме этих органов ».
Самая известная работа Томпсона « О росте и форме» проложила путь к научному объяснению морфогенеза, процесса, посредством которого у растений и животных формируются узоры и структуры тела. Она была написана в Данди, в основном в 1915 году, хотя из-за нехватки времени во время войны и его многочисленных изменений, внесенных в последнюю минуту, публикация была отложена до 1917 года. Центральная тема книги заключается в том, что биологи времен ее автора чрезмерно подчеркивали эволюцию как фундаментальный фактор, определяющий форму и структуру организма. живые организмы и недооценивают роль физических законов и механики. Ранее он критиковал дарвинизм в своей статье « Некоторые трудности дарвинизма» на собрании Британской ассоциации развития науки в 1884 году. О росте и форме подробно объяснил, почему он считал дарвинизм неадекватным объяснением происхождения новых видов. Он открыто не отрицал естественный отбор, но считал его вторичным по отношению к происхождению биологической формы. Вместо этого он защищал структурализм как альтернативу естественному отбору в управлении формой видов, с намеком на то, что витализм является невидимой движущей силой.
О концепции аллометрии, изучении взаимосвязи размера и формы тела, Томпсон писал:
Организм - это настолько сложная вещь, а рост - настолько сложное явление, что для того, чтобы рост был настолько однородным и постоянным во всех частях, чтобы сохранить неизменной всю форму, было бы действительно маловероятным и необычным обстоятельством. Цены меняются, пропорции меняются, соответственно меняется и вся конфигурация.
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.
Возможно, самая известная часть работы - это 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.
Книга является произведением в «описательной» традиции; Томпсон не сформулировал свои идеи в форме экспериментальных 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».
Избранный членом Королевского общества в 1916 году, он был посвящен в рыцари в 1937 году и получил Золотую медаль Линнеевского общества в 1938 году. Он был награжден медалью Дарвина в 1946 году. За свою переработку « О росте и форме» он был награжден Даниэлем Жиро Медаль Эллиота от Национальной академии наук США в 1942 году. Он был избран членом Королевского общества Эдинбурга в 1885 году и был активным членом Общества на протяжении многих лет, занимая пост президента с 1934 по 1939 год.
О росте и форме вдохновил мыслителей, включая биологов Джулиана Хаксли, Конрада Хэла Уоддингтона и Стивена Джея Гулда, математика Алана Тьюринга, антрополога Клода Леви-Стросса и художников, включая Ричарда Гамильтона, Эдуардо Паолоцци и Бена Николсона, своими идеями по математике. основы форм животных и, возможно, особенно на морфогенезе. Джексон Поллок владел копией. Уоддингтон и другие биологи развития были особенно поражены главой «Теории преобразований» Томпсона, в которой он показал, что различные формы родственных видов (например, рыб) могут быть представлены как геометрические преобразования, предвосхищая эволюционную биологию развития века. потом. Книга подтолкнула Тьюринга к написанию знаменитой статьи « Химические основы морфогенеза » о том, как узоры, подобные тем, которые наблюдаются на коже животных, могут возникать из простой химической системы. Леви-Стросс цитирует Томсона в его книге 1963 года « Структурная антропология». «О росте и форме» рассматривается как классический текст в архитектуре, и архитекторы восхищаются им «за исследование естественной геометрии в динамике роста и физических процессов». Книга вдохновила архитекторов и дизайнеров Ле Корбюзье, Ласло Мохоли-Надя и Мис ван дер Роэ.
Питер Медавар, лауреат Нобелевской премии по медицине 1960 года, назвал его «лучшим литературным произведением во всех анналах науки, которое было записано на английском языке».
В 2010 году 150-летие со дня его рождения было отмечено мероприятиями и выставками в университетах Данди и Сент-Эндрюс; главный лекционный зал в Башне университета Данди был переименован в его честь, публикация, посвященная его работе в Данди и истории его зоологического музея, была издана Службой музеев Университета Данди, а выставка его работ была проведена в город.
Первоначальный Зоологический музей в Данди был заброшен после его переезда в Сент-Эндрюс. В 1956 году здание, в котором он находился, планировалось снести, а музейная коллекция была разогнана, а некоторые части переданы Британскому музею. Учебная коллекция была сохранена и составляет ядро нынешнего Зоологического музея Д'Арси Томпсона при Университете Данди. В 2011 году Университет Данди получил от Художественного фонда грант в размере 100 000 фунтов стерлингов на создание коллекции произведений искусства, вдохновленных его идеями и коллекциями, большая часть которых выставлена в музее.
В специальных коллекциях Университета Сент-Эндрюс хранятся личные документы Томпсона, которые включают более 30 000 предметов. Архивные службы Университета Данди хранят записи о его пребывании в Данди, а также собрание документов, касающихся Томпсона, собранных профессором Александром Дэвидом Пикоком, позже заведующим кафедрой естественной истории в Университетском колледже Данди.
В 1892 году Д'Арси Томпсон подарил образцы ракообразных, пикногонид и других беспозвоночных через пролив Дэвиса Зоологическому музею Кембриджского университета.
Д'Арси Вентворт Томпсон за свою карьеру опубликовал около 300 статей и книг.