奥斯瓦尔德·希尔:温暖北极的病榻学者
整个19世纪70年代,来自格陵兰岛和斯匹次卑尔根群岛的岩石板不断运抵苏黎世,这些岩石是由极地考察队送回的,而考察队却不知道该如何处理它们。这些岩石箱被一位患有肺结核的瑞士教授打开,当时他已几乎无法离开自己的房间。奥斯瓦尔德·希尔通过解读岩石上的叶片印痕,断定遥远的北极地区曾经拥有一种与如今覆盖其上的冻原截然不同的植被——在遥远的地质年代里,北极曾是一个温暖而生机勃勃的地方。他通过这些被压扁的叶片进行研究,且其结论大体上是正确的。
牧师之子在哈勒
希尔于1809年出生在圣加仑州的下乌茨维尔(Niederuzwil),成长于一个新教牧师家庭。他被送往哈勒(Halle)接受神职训练,期间获得了哲学和医学博士学位,但从1828年左右开始,他便醉心于自然科学。神职训练对他后来的思维产生了深远影响,其意义不仅限于表面:这种训练赋予了他一种语文学上的习惯,即把艰涩的文本视为需要仔细研读和重构的对象,这与他花了五十年时间研究第三纪石灰岩石板所做的工作异曲同工。
初涉甲虫研究
他最早的声誉来自昆虫学领域。从1834年起,他持续发表关于高山甲虫的研究成果,其著作《瑞士甲虫动物志》(Fauna Coleopterorum Helvetica,1838–41年)成为了行业标准——这本书在人们将他的名字与化石联系起来之前就已经令他名声大噪。1851年(有资料称1852年),他被任命为苏黎世大学教授,讲授植物学和昆虫学并负责管理植物园,他一直担任该职直至退休,在同一机构任教近半个世纪。
甲虫研究的岁月比看起来更为重要。它们赋予了希尔后来的工作所必需的一项关键技能:能够从破碎、变形且保存糟糕的证据中识别生物,并准确判断这种识别在演变为猜测之前所能达到的极限。
转向化石植物研究
他的研究重心在洛桑附近发现化石植物遗存后发生了转变。此后,希尔投身于古植物学领域,并有效地重塑了该学科。他的著作《瑞士第三纪植物群》(Flora Tertiaria Helvetiae,1855年起出版)确立了他的国际地位,随后他更是发表了一系列被同时代学者形容为“几乎不间断”的著作。他还撰写了面向更广泛读者的综合性著作《瑞士原始世界》(Die Urwelt der Schweiz),并研究了瑞士史前湖居遗址中出土的植物遗存,这也使他成为了古植物考古学的先驱之一。
这种产出的规模令人难以置信。在他职业生涯中,希尔描述了大约2632种植物,其中约1627种在科学上是新发现的。仅从厄宁根(Oeningen)的一处化石矿床,他就描述了826种昆虫。他不仅仅是在进行编目:在厄宁根,他重构了一个生态系统,将植物和昆虫作为一个运行中的史前群落进行联合解读,这与当时大多数学者的研究方法大不相同。
解读北极
他最著名的作品是《北极化石植物群》(Flora Fossilis Arctica),从1868年起分卷出版,直至他1883年去世。研究材料源于那个时代伟大的北极考察,希尔成为了所有人寄送植物化石的对象。他还研究了欧洲的材料——例如与威廉·彭格利(W. Pengelly)共同考察的德文郡博维特雷西(Bovey Tracey)矿床——但正是北极的藏品揭示了一个普遍性的科学问题。
格陵兰岛和斯匹次卑尔根群岛的化石表明,当时存在着一种现代北极气候无法支持的、极其丰富的第三纪植物群。显而易见的结论,也就是希尔得出的结论,是高纬度地区的气候发生了巨大的变化。这一点在今天已是常识,但在19世纪70年代,这是一个建立在叶片化石基础之上、关于整个行星历史的重大论断。
北极第三纪假说
希尔走得更远,这也构成了他最有趣的观点。他提出了后来被称为“北极第三纪假说”(arcto-Tertiary theory)的理论:北极曾是一个中心,植物群落从这里向南方扩散,而这种迁徙解释了植物学中长期存在的一个谜题——东亚和北美东部这两个被海洋和大陆分隔的地区,其植物群落竟有着惊人的相似性。共同的北方起源,随之而来的气候变冷后的南迁,可以在无需任何奇迹的情况下合理解释这一现象。
他也犯过错误。他的一些地层年代断定——特别是他所谓的“中新世”结论——后来被其他研究者修正,而他统计的物种数量中也包含了19世纪描述科学中常见的过度拆分现象。
他与达尔文之间未发生的争论
希尔与达尔文(Darwin)保持着通信,达尔文很看重他在植物化石方面的判断力,尽管两人在根本问题上存在分歧,但双方一直保持着友好关系。希尔基于宗教立场拒绝了自然选择理论。他提出了“创造时期”(periods of creation)作为替代,认为物种可以在此期间产生相关的后代——这是一种相对突然的转化模式,而非连续的渐进变化。今天看来,这一立场是一种防御性行为,事实也确实如此;值得注意的是,这位为进化连续性提供了大量化石证据的学者,自己却并不接受这一论点。
为什么奥斯瓦尔德被称为天才
他的才能在于能够从匮乏的证据中进行推论。一片化石叶片不过是带有脉络印痕的碳痕。希尔能为其命名,确定其生活的气候,将其置于以之为食的昆虫群落中,然后利用其在两个半球的分布来提出全球植物迁徙的历史。这一链条——从一片压扁的叶子到关于世界森林如何演变的假说——标志着一种真正强大的科学想象力,并受到分类学家对标本所能反映和不能反映内容的精确界定所约束。
况且,他是在常人难以完成工作的条件下做到这一点的。40多岁时患上的肺结核使他不得不长期困在室内;晚年甚至卧床不起;1911年版的《大英百科全书》(Britannica)将他的一生总结为“微薄手段与不佳健康”。他终身未婚,而他以如此细致的方式重构的北极,他本人从未亲眼目睹过。
反面观点:希尔更多是一位描述者而非理论家,即使是他的核心假说也是基于分布的推论而非机制的解释。他的断代被大幅修订。他拒绝达尔文不是出于科学谨慎,而是出于教条,这导致他推崇的创造模型最终陷入死胡同。他在英国的国际地位很大程度上得益于查尔斯·莱尔(Charles Lyell)的提倡,而非他自身的学术影响力。真正经得起时间考验的是“北极第三纪”理念,以及他留下的海量准确且可用的描述——这些成为了后人构建理论的基石。
遗产
希尔于1883年9月27日在洛桑去世,享年74岁,他当时刚刚完成了北极植物群志的最后一卷。《自然》(Nature)杂志在悼念他时指出,真正的困难在于难以找到像他那样有能力以同样速度处理极地考察材料的人——这是一种罕见而务实的致敬。伦敦地质学会曾在1874年(有资料称1873年)授予他沃拉斯顿奖章(Wollaston Medal),而斯匹次卑尔根群岛上的希尔角(Cape Heerodden)以他的名字命名,纪念他在间接研究中探索过的土地。作为一门能够论述气候、迁徙和地质深度的学科,古植物学在很大程度上起源于他。



