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Lo studio delle piante e degli animali

Nel Seicento lo studio delle piante e degli animali del Nuovo Mondo e dell’Oriente è facilitato dallo sviluppo della navigazione e dei commerci. La diffusione del metodo sperimentale e del microscopio fa compiere significativi progressi alle conoscenze di botanica e zoologia. Lo sviluppo degli orti botanici e la nascita delle accademie scientifiche danno nuovo impulso alle ricerche empiriche sulle piante. Nello studio delle piante cominciano ad affermarsi più rigorosi criteri di classificazione.

Orti botanici e accademie scientifiche

Le ricerche dei naturalisti del Seicento si basano sull’osservazione diretta delle piante del Vecchio e Nuovo Mondo, sugli erbari, sullo scambio di esemplari, sulle illustrazioni sempre più accurate che compaiono nelle opere a stampa. Le indagini naturalistiche divengono un’impresa collettiva che coinvolge una pluralità di soggetti: nobili, prelati, mercanti, medici, farmacisti e giardinieri. Le collezioni naturalistiche e i giardini si arricchiscono di esemplari giunti da varie parti del mondo grazie allo sviluppo della navigazione e dei commerci. Orti botanici e accademie costituiscono i luoghi privilegiati delle ricerche naturalistiche seicentesche. Istituzioni nate nel XVI secolo, gli orti botanici si diffondono in molte università e acquistano un ruolo vieppiù autonomo rispetto alla medicina. Il Physic Garden di Oxford è legato all’università, ma lo stipendio del suo primo curatore, Jacob Bobart il Vecchio (1599-1680), è a carico del conte di Danby (1573-1643). A Danby si deve anche la donazione all’università di un’ampia area destinata all’orto. Anche prima della istituzionalizzazione dell’insegnamento della botanica – affidato a Robert Morison nel 1669 – Bobart tiene corsi di botanica. L’orto botanico di Oxford, che nel 1675 contiene ben 3000 specie di piante, è diretto da Jacob Bobart il Vecchio fino al 1679 e poi da suo figlio Jacob (1641-1719), abile amministratore e capace botanico. Malgrado gli indubbi successi nell’organizzazione del giardino (nel quale sono costruite alcune serre riscaldate), l’università di Oxford è restia a sovvenzionarne le attività.

A Parigi il Jardin du Roi è fondato nel 1640 da Guy de la Brosse, che non è membro della facoltà di Medicina ed è sostenitore delle idee paracelsiane. Il Jardin è inizialmente guardato con sospetto dalla facoltà di Medicina di Parigi, gelosa delle proprie prerogative, ma il sostegno dei medici di corte e del ministro delle Finanze Colbert consentono al Jardin di non soccombere ai continui attacchi della facoltà. Una svolta è impressa dalla direzione di Guy-Grescent Fagon (1638-1718), medico personale di Luigi XIV, che mette fine al conflitto con la facoltà di Medicina e recluta personale di grande levatura scientifica, tra cui Joseph Pitton de Tournefort – uno dei padri della botanica francese – e Antoine de Jussieu. Grazie a Fagon, il Jardin include piante provenienti dalle colonie e dalle varie spedizioni scientifiche, sia nel Nuovo Mondo che in Estremo Oriente. Dalle 1800 piante coltivate nel 1640 si passa alle 4000 del 1665. Luigi XIV e i suoi ministri sono vivamente interessati alle applicazioni pratiche dello studio delle piante. Il giardiniere del re, Jean de La Quintinie (1626-1688), è autore di opere contenenti consigli pratici sulla concimazione e sulle tecniche di coltivazione di varie piante da frutto.

Le accademie creano condizioni ottimali per la collaborazione tra scienziati, mettendo a disposizione mezzi e risorse che il singolo difficilmente potrebbe procurarsi. L’Accademia dei Lincei fondata a Roma nel 1603 da Federico Cesi pone la botanica al centro delle proprie attività di ricerca. Cesi e i Lincei conducono ricerche sul campo, corrispondono con i botanici dell’Europa del Nord e pubblicano nel 1628 il Tesoro Messicano di Hernández. Lo studio delle piante ha un ruolo di primaria importanza nell’Académie des Sciences di Parigi: gli accademici progettano un’ambiziosa storia naturale delle piante, di cui Denis Dodart (1634-1707) pubblica alcune parti nei Mémoires pour servir à l’histoire des plantes (1676). L’impresa, che prevede la collaborazione di vari scienziati, ha lo scopo di descrivere, classificare e studiare le proprietà e la composizione chimica delle piante. Gli accademici parigini sono tra i primi a intraprendere uno studio sistematico delle proprietà chimiche delle piante, così come l’indagine microscopica dei semi.

In Inghilterra, la ricerca naturalistica si sviluppa inizialmente in gruppi informali come il Circolo di Samuel Hartlib, attivo durante l’interregno, che si ispira agli ideali baconiani. Samuel Hartlib e i suoi corrispondenti sviluppano indagini naturalistiche con finalità per lo più pratiche: elaborano progetti di riforma dell’agricoltura e pubblicano trattati con consigli pratici finalizzati a migliorare la resa dei terreni attraverso l’applicazione dell’irrigazione, del drenaggio e l’uso dei fertilizzanti. Dopo la Restaurazione, in Inghilterra gli studi di storia naturale si concentrano soprattutto presso la Royal Society, dove il medico Nehemiah Grew ha il compito di coordinare le ricerche sulle piante e pubblica numerose memorie di botanica nelle “Philosophical Transactions of the Royal Society”. Nel 1682 dà alle stampe l’Anatomy of Plants , opera riccamente illustrata, che include i risultati di ricerche condotte con il microscopio. Le “Philosophical Transactions of the Royal Society” pubblicano ben 52 articoli di Martin Lister, tra cui ricerche su ragni e conchiglie. Le opere di Lister sulle conchiglie e sui fossili sono riccamente illustrate con disegni realizzati dalla moglie e dalla figlia.

Osservazioni e indagini sperimentali

L’uso del microscopio produce nuove conoscenze su forma, struttura e organi e meccanismi riproduttivi delle piante e degli animali. Tra i primi a farne uso sono Galileo Galilei e Francesco Stelluti, membro dell’Accademia dei Lincei. Successivamente, Robert Hooke studia al microscopio i tessuti vegetali, nei quali individua un gran numero “di piccole celle”, dandone notizia nella Micrographia (1665). Marcello Malpighi fa ampio uso del microscopio nella sua Anatome Plantarum (1675-79), la principale opera seicentesca dedicata all’anatomia delle piante. Malpighi, come gran parte dei suoi contemporanei, presuppone un’analogia anatomica e fisiologica tra piante e animali. Sulla base dell’analogia tra piante e animali, Malpighi identifica erroneamente la funzione dei vasi a spirale osservati nel tessuto della pianta con quella delle trachee degli insetti e costruisce su tale identificazione una complessa teoria sulla crescente specializzazione che avrebbe il suo punto più alto nei mammiferi.

Contemporaneo di Malpighi, Nehemiah Grew prende in esame soprattutto le funzioni fisiologiche dei vari tessuti delle piante. Egli sostiene con validi argomenti che le piante si riproducono per via sessuale e che gli stami fungono da organi maschili. Grew applica la chimica (combustione, calcinazione e distillazione) allo studio della sostanza delle piante. Riesce così a dimostrare che la sostanza della parte midollare o amidacea della pianta è del tutto diversa da quella della parte legnosa.

Classificazioni

Nel Seicento il numero di piante note aumenta rapidamente – Leonhart Fuchs nel 1542 conosceva solo 500 specie, mentre John Ray nel 1682 ben 18000. Tuttavia i progressi nei criteri di classificazione sono alquanto lenti. Le classificazioni si basano sia su dati osservativi sia sulla nozione di scala della natura, che segna profondamente la botanica e la zoologia almeno fino alla fine del Settecento. A essa sono associate le nozioni di pienezza, gerarchia e perfezione. La nozione di scala della natura è adottata perché presenta il vantaggio di mettere ordine nella diversità e di suggerire analogie tra ambiti differenti della natura. Come mostrano Malpighi e Grew, lo studio dell’anatomia e della fisiologia delle piante riceve un impulso dalle (spesso immaginarie) analogie tra piante e animali.

Le classificazioni sono comunque gerarchiche – una gerarchia nella quale ciascun livello è considerato un avanzamento rispetto al livello contiguo inferiore.

Il concetto essenzialistico di specie domina la botanica e la zoologia fino alla fine del Settecento; la sua permanenza è da ascrivere soprattutto alla sua funzionalità alla concezione creazionista della natura e a quella dell’immutabilità delle specie. In base all’interpretazione essenzialistica delle specie, si ritiene che appartengano alla stessa specie tutti gli oggetti che condividono la stessa essenza. Le specie dei naturalisti del Seicento sono unità ben definite della natura, costanti e ben separate l’una dall’altra. L’appartenenza a una stessa specie è dedotta sulla base di una somiglianza. La definizione delle somiglianze capaci di determinare “l’essenza comune” è però questione controversa.

Benché i suoi criteri di classificazione siano piuttosto vaghi, Charles de l’Ecluse, latinizzato Carolus Clusius, produce una messe di osservazioni dettagliate che si basano sullo studio dei classici e della natura del Vecchio e Nuovo Mondo. Botanico dell’imperatore Massimiliano II a Vienna e poi professore all’università di Leida, Clusius pubblica nel 1601 la Rariorum Plantarum Historia, opera nella quale descrive ben 1585 piante, alcune delle quali giunte a Vienna dall’Oriente attraverso Costantinopoli. Clusius, cui si deve l’introduzione dei tulipani in Olanda, ha tra i suoi allievi alcuni dei principali botanici della prima metà del secolo. Maggiori progressi nella classificazione si hanno con Gaspard Bauhin, uno dei primi botanici che, anziché dare una lunga descrizione di ciascuna pianta, la designa con un sostantivo latino, che poi diverrà il genere, seguito da un aggettivo, che in seguito designerà la specie. È l’inizio della nomenclatura binaria che si affermerà nel secolo successivo con Linneo. Bauhin non segue più l’ordine alfabetico, ma raggruppa le piante in base alle loro caratteristiche comuni. Altro protagonista della botanica del primo Seicento è Mathias Lobel (1538-1616) di Lille, attivo a Montpellier, dove tra Cinquecento e Seicento fioriscono sia la medicina che la storia naturale. Lobel introduce la divisione in monocotiledoni e dicotiledoni e classifica i vegetali in base alla forma delle loro foglie. Le numerosissime illustrazioni e gli indici in varie lingue assicurano un’ampia diffusione alle opere di Lobel. Lo studio della flora britannica è condotto da Christopher Merret e poi da John Ray, il cui Catalogus Plantarum Angliae (1670) costituisce la prima opera sistematica sulla flora inglese. Per definire una specie John Ray propone inizialmente un criterio basato sulla riproduzione. Nella Historia Plantarum (1686) indica quale criterio migliore quello basato sulle “caratteristiche distintive che si perpetuano nella propagazione da seme”. Sostiene che le variazioni che si hanno in individui che provengono dal seme della stessa pianta sono accidentali e non tali da differenziare una specie. Successivamente John Ray adotta un criterio pragmatico nella classificazione: utilizza differenti caratteri subordinati in molte delle classi e passa dall’apparato riproduttore a quello vegetativo quando ciò gli pare conveniente. Ray sostiene che non vi sia un metodo univoco per determinare quali caratteri riflettano l’essenza e quali siano invece accidentali. Non solo il fiore e il frutto, ma anche altre parti delle piante possono riflettere l’essenza. Giunge finanche ad affermare che le specie possono differire le une dalle altre per caratteri accidentali. Per ciascuna specie non solo offre la descrizione morfologica, ma dà anche informazioni sull’habitat, la distribuzione geografica e gli usi medicinali.

Il francese Joseph Pitton de Tournefort si concentra soprattutto sui generi, il cui numero all’epoca era piuttosto limitato. Egli è il primo a fornire una chiara definizione del concetto di genere e una descrizione di 698 generi di piante, la maggior parte dei quali (talvolta con nomi diversi) è adottata da Linneo. Tournefort fonda la maggior parte delle proprie descrizioni su fiori e frutti, mentre per le piante che ne sono prive o nelle quali fiori e frutti sono difficilmente osservabili utilizza, per la determinazione dei loro generi, anche caratteri accidentali, come i mezzi di propagazione e l’apparenza esterna.

La classificazione degli animali nel Seicento è ancora sostanzialmente basata sui criteri definiti da Aristotele. La principale distinzione aristotelica tra animali con sangue e senza sangue è adottata nell’opera di Ulisse Aldrovandi, che include nel primo raggruppamento quadrupedi vivipari, quadrupedi ovipari, uccelli, pesci e cetacei, serpenti. Tra gli animali “esangui” Aldrovandi include molluschi, crostacei, testacei, insetti e “zoofiti” (animali marini quali le attinie e in genere tutti gli animali marini simili a vegetali). L’opera di Aldrovandi è una fusione di dati osservativi e di informazioni tratte dai classici e dalla mitologia.

Uno dei contributi più importanti alla zoologia viene nella seconda metà del secolo dagli inglesi John Ray e Francis Willughby, le cui opere segnano un significativo progresso rispetto ad Aldrovandi. Ray e Willughby fondano le classificazioni su caratteri strutturali, come la forma del becco, la struttura del cuore, dei denti, delle zampe o le dimensioni del corpo, e distinguono gruppi come gli ungulati, i roditori, i ruminanti. La Storia degli insetti di Ray, che fa uso delle osservazioni microscopiche del naturalista fiammingo Jan Swammerdam e degli studi del medico inglese Martin Lister, rappresenta per la ricchezza del materiale raccolto, per l’accuratezza delle descrizioni degli insetti e della loro anatomia, un’opera capitale nella storia dell’entomologia, che rimarrà insuperata fino a Linneo.

Teologia naturale e indagini naturalistiche

Lo sviluppo delle ricerche in campo naturalistico riceve, soprattutto nei Paesi protestanti, un impulso dalla cosiddetta teologia naturale, la concezione per la quale osservazione della natura e indagini sperimentali, mostrando la presenza in natura di un piano e di un ordine, contribuisce ad accrescere la fede nell’esistenza, sapienza e bontà del Creatore. Uno dei primi sostenitori di questa concezione della natura è Robert Boyle, che raccomanda lo studio della natura in quanto è un’occupazione utile per l’umanità e contribuisce ad accrescere la fede. L’osservazione della straordinaria varietà e perfezione delle creature rimanda – secondo Boyle – necessariamente all’opera del Divino Artefice. Il naturalista inglese John Ray, fellow della Royal Society, afferma, in un’opera dal titolo La saggezza di Dio manifestata attraverso le opere della creazione (1691), che “non c’è occupazione più degna e piacevole per un uomo libero che contemplare le meravigliose opere della natura e rendere onore all’infinita saggezza e bontà del Creatore”.

John Ray

Catalogus plantarum Angliae et Insularum adjacentium

In primo luogo dunque, per rendere questo catalogo completo in tutti i suoi aspetti – per quanto mi era possibile – non mi sono risparmiato alcuna spesa e fatica, avendo percorso più di una volta anche le più remote province di questo regno, da un lato a occidente fino al promontorio di Finisterre o all’estremo lembo della Cornovaglia, dall’altro verso nord fino a Carlisle e Berwick. Ho fatto questo allo scopo di vedere con i miei occhi tutte le stirpi qui descritte crescere nei loro luoghi di origine e raccoglierle con le mie mani, ad eccezione di pochissime [...] tratte da autori di valore, o comunicate da amici degni della massima fiducia e di eccezionale competenza in questo campo. E non mi sono accontentato di ricercare e raccogliere le piante, ma le ho anche confrontate con le loro descrizioni e immagini nei testi di botanica, illustrando quegli aspetti che apparivano trascurati e non ancora rivelati dagli altri, e aggiungendo delle note caratteristiche con le quali senza dubbio possono venire riconosciute quelle che erano state descritte in modo confuso, oscuro e negligente. E questa è stata la parte di gran lunga più difficile del mio lavoro. Infatti, dopo l’inizio della rinascita della cultura, i moderni ricominciarono ad occuparsi di botanica, imitando quasi tutti gli antichi, descrissero le piante in modo troppo breve e succinto, accontentandosi solo di poche osservazioni generiche: alcuni addirittura, per adattare alle descrizioni degli antichi le specie da loro scoperte, non esitarono ad attribuire loro delle parti immaginarie. Coloro che li seguirono, non avendo una conoscenza abbastanza approfondita delle piante, da una stessa stirpe descritta in modo rapido e oscuro, oppure in epoche differenti dell’anno e del suo sviluppo, fecero due o tre specie o anche più. Persino nelle piante di una stessa famiglia e parentela la somiglianza genera spesso confusione, e in tanta moltitudine di specie e brevità di descrizioni avviene necessariamente che anche la persona più esperta si trovi spesso in imbarazzo e non possa indovinare facilmente l’intenzione del botanico. [...] Ma nelle piante che sono conosciute ovunque e comuni, che calpestiamo continuamente, troviamo la difficoltà maggiore, poiché alcuni ne citano solo il nome e le trascurano in quanto (le ritengono) abbastanza note, altri le descrivono in modo così trascurato e superficiale che sarebbe stato meglio non le avessero descritte. [...] questi esempi risulta con evidenza quanto sia difficile raggiungere qualche risultato notevole nella scienza della botanica; coloro che la vogliono affrontare in modo adeguato e con esiti lodevoli debbono essere dotati di intelligenza e memoria, essere esperti sia nella lingua greca che in quella latina, esaminare di persona le piante con diligenza e osservare con attenzione tutte le loro parti; analizzare le analogie, le differenze, i sapori, gli odori, le proprietà, leggere attentamente gli scritti tanto degli antichi quanto dei moderni e confrontarli accuratamente tra loro. [....] So già che non mancheranno le critiche rivolte a questo lavoro come inutile e superfluo: ma mi sia concesso, con il permesso del lettore, mostrare brevemente quanto siano in errore.è degno di nota che tutti coloro che condannano e disprezzano con tanta alterigia i nostri studi, sono del tutto ignoranti in questi argomenti, e sono quindi i giudici meno idonei a pronunciare questo giudizio. [...] Se qualcuno mostra loro una specie più rara, usano chiedere: “A che cosa serve?”. Se rispondiamo di non saperlo, o che le sue proprietà non sono ancora note, esclamano immediatamente: “Che senso ha questa vana curiosità? A che serve questo irreparabile dispendio di tempo in cose che non sono di alcuna utilità per la vita, mentre si trascurano tante cose necessarie?”. Come se il sapientissimo autore delle cose avesse creato qualche cosa con leggerezza e senza nessuna utilità e, qualora (tale uso) fosse a noi sconosciuto, non dovessimo tanto più preoccuparci di ricercarlo. O come se ciò che egli si è degnato di creare non fosse per noi neppure degno di venire osservato. Io sono convintissimo comunque che qualsiasi cosa nasca dalla terra, se non per gli uomini certamente serve di nutrimento o di medicina agli animali. (...)sarebbe stato un bene per noi se gli antichi fossero stati più diligenti nell’osservazione delle piante e più accurati nelle descrizioni che ci hanno lasciato: oggi non vi sarebbero state tante battaglie intorno ai nomi delle piante; non si sarebbe dovuto perdere tanto tempo e fatica per cercare di capire il loro pensiero, con sforzi quasi sempre vani, dal momento che neppure loro stessi sembrano talvolta sapere bene quello che scrivono. Tacerò degli innumerevoli errori che disgraziatamente contaminarono la botanica, quando i moderni attribuirono sconsideratamente alle piante cui credevano corrispondessero le descrizioni degli antichi nomi e facoltà che ad esse non si adattavano affatto. Basta conoscere soltanto i generi delle cose, ma occorre anche ricercare le singole specie, poiché in piante della stessa famiglia o stirpe, alle quali conviene un segno e un carattere generico comune, talune specie sono assai diverse dalle altre per poteri e per caratteri e si trovano dotate di proprietà diverse o addirittura contrarie. Ad esempio, nel genere dell’aconito mentre tutte le piante sono dannose e velenose, l’antitora è considerata salutare; così in genere la maggior parte delle ranunculacee è aspra e caustica, altre invece sono dolci e insipide. [...] deve credere per leggerezza che tanta diligenza sia superflua, poiché è evidente che per la vita umana è importantissimo che tali cose siano descritte con esattezza, e non possono essere ignorate senza un gravissimo e spesso fatale danno e pericolo dei malati: altrimenti può accadere facilmente che al posto di un antidoto venga propinato un veleno e invece di una medicina efficace una vana e inutile. [...] chi cerca di avanzare i limiti della medicina e arricchirla di nuovi ritrovati, non realizzerà il suo desiderio in modo più facile che esaminando attentamente ogni specie di medicamenti naturali. Infatti vanno conosciute le forme prima di poter indagare sulle forze: una volta conosciute le prime e ricavata poi un’ipotesi attraverso il sapore e l’odore, farà esperimenti nei singoli casi e così ricercherà quale sia il più efficace e potente in ogni genere. È verosimile che in tanta moltitudine di esperimenti accada talvolta di trovare qualche medicina che fornisca un tale sollievo e conforto ai miseri mortali nelle malattie più gravi, da non far rimpiangere di aver dedicato anche tutta la vita alla sua scoperta.

John Ray, Catalogus plantarum Angliae et Insularum adjacentium, Londra, 1677


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