Aristoteleen biologia
Aristoteleella biologia liittyy läheisesti filosofiaan sekä muihin luonnontieteisiin. Vaikka Aristoteles tunnetaan ennen kaikkea filosofina, häntä voidaan pitää myös länsimaisen tieteen ensimmäisenä biologina. Jo ennen häntä useat luonnonfilosofit ja lääkärit olivat tehneet huomioita kasvi- ja eläinkunnasta, mutta kukaan heistä ei ollut harjoittanut samanlaista systemaattista ja kriittistä empiiristä tutkimusta biologisista ilmiöistä. Aristotelesta voidaan pitää erityisesti eläinopin ja botaniikan perustajana.
Aristoteleen biologian tunteminen antaa paitsi kuvan luonnontieteen historiasta ja filosofiasta, myös auttaa ymmärtämään hänen muita töitään. Monet keskeiset biologiset konseptit esiintyvät myös Aristoteleen muissa kirjoituksissa, kuten psykologiaa, etiikkaa ja metafysiikkaa käsittelevissä teoksissa. Biologisissa teoksissaan Aristoteles kirjoitti laajasti erityisesti eläinten lajeista, rakenteesta, syntymisestä ja kehittymisestä. Biologisia tutkimuksia hän harjoitti sekä havainnoimalla että suorittamalla leikkauksia eri eläimillä.
Huomattava osa, noin kolmannes, Aristoteleen säilyneistä teoksista käsittelee biologiaa, ja noin neljännes eläinoppia. Nämä tutkielmat ovat todennäköisesti peräisin Aristoteleen varhaisemmilta vuosilta, jolloin hän suoritti luonnontieteellisiä tutkimuksia muun muassa Kallonínlahdella Lesboksella, eikä vielä johtanut Lykeionin peripateettista koulua Ateenassa. Tuona aikana hän tutki yli 500 eri eläinlajia, joita hän tarkkaili itse tai joita Aleksanteri Suuren alaiset toimittivat hänelle. Aristoteles suoritti ruumiinavauksia ja leikkauksia eläimillä — ihmisten ruumiinavaukset eivät kuitenkaan olleet tuolloin sosiaalisesti hyväksyttyjä.
Tutkijat ovat kuitenkin osittain eri mieltä siitä, mitkä teokset tulisi lukea juuri biologisiin kirjoituksiin. Aristoteleelle oli tyypillistä, että hän sovelsi samaa perusfilosofiaa ja systemaattista lähestymistapaa useisiin eri tieteenaloihin. Hän esimerkiksi käytti usein biologisia käsitteitä kuvatessaan mielenfilosofian tai metafysiikan alaan kuuluvia ilmiöitä, ja vastaavasti metafysiikan käsitteitä käsitellessään biologisia ilmiöitä. Yksi esimerkki on sielun käyttäminen enemmänkin biologis-fyysisenä kuin teologisena käsitteenä. Tämän johdosta on vaikeaa vetää rajaa sille, mikä Aristoteleen töistä tulisi laskea kuuluvaksi juuri biologian alaan, ja mikä esimerkiksi psykologiaan, mielenfilosofiaan tai metafysiikkaan.
Yleensä Aristoteleen biologisiin kirjoituksiin luetaan ainakin "Eläinoppi", "Eläinten osista", "Eläinten liikkeestä", "Eläinten kehittymisestä", "Eläinten syntymisestä" ja "Kasveista", sekä useat "Pieniin tutkielmiin" kuuluvat kirjoitukset, ennen kaikkea "Elämän pituudesta ja lyhyydestä", "Elämästä ja kuolemasta" ja "Hengittämisestä". Näiden lisäksi myös suuri osa psykologian alan teoksista, merkittävimpänä "Sielusta", voidaan lukea myös biologian alaan. Lisäksi useat Aristoteleen kadonneista teoksista käsittelivät biologiaa. Näistä teoksista tunnetaan ainoastaan niiden nimiä, kuten Diogenes Laertioksen mainitsemat "Leikkelyitä", joka käsitteli oletettavasti anatomiaa, "Hedelmättömyydestä", "Yhdistetyistä eläimistä" ja "Kirjoitus fysiognomiasta".
Aristoteles katsoi, että biologista tutkimusta voidaan tehdä kahdella tasolla: joko 1) erikoistumalla yhteen lajiin ja hankkimalla siitä eksaktia tieteellistä tietoa ("spesialistin" rooli), tai 2) tekemällä yleistä tutkimusta kaikista lajeista ja pyrkimällä ymmärtämään kokonaisuus ja lajien yhteiset piirteet ("generalistin" rooli). Kummatkin roolit olivat tarpeellisia, eivätkä yksinään teitä totuuteen.
Aristoteles jakoi myös biologisen tutkimuksen vaiheet kahteen vaiheeseen, toisaalta 1) etsimiseen ja löytämiseen, jossa edetään geneettisessä järjestyksessä, ja toisaalta 2) lopullisen tuloksen esittämiseen, jossa edetään loogisessa järjestyksessä. Etsimisvaiheessa spesialisti tutkii ilmiöitä niin suurella tarkkuudella kuin mahdollista, kun taas generalisti käyttää tietojaan hyödyksi tekemällä valintoja sen suhteen, mitkä havainnot ovat merkittäviä. Pyrkimyksenä oli ottaa joku havaittu ilmiö ja löytää sille joku kausaalinen selitys. Tämä voitiin tehdä aristoteelisen logiikan mallin mukaan induktiolla, jossa edetään yksittäisestä yleiseen. Kun on päästy yleiseen, on muodostettu kattava ymmärrys jostain ilmiöstä. Esimerkiksi jos haluttiin selvittää, nukkuvatko kalat, tuli tarkkailla yksittäisiä kaloja ja katsoa, täyttääkö niiden käytös joskus unen tunnusmerkit. Niiden käyttäytymisestä tehtiin johtopäätös yleisestä tutkimustuloksesta.
Lopullisten tulosten esittämisvaiheessa pyritään löytämään selitys sille, miksi yleinen tutkimustulos on sellainen kuin se on. Esimerkiksi, kun havaittiin, että kalat nukkuvat, tämän jälkeen tuli jatkaa kysymällä miksi niiden tarvitsee nukkua? Oliko syynä se, että niiden täytyy kerätä voimia, kuten nukkuvien ihmisten? Oliko nukkuminen kaloille vaarallista ja jos oli, niin millä tavalla? Mitä ne tekivät välttääkseen syödyksi tulemisen unen aikana? Näin tutkijan tuli palata etsimisvaiheeseen yhä uudestaan ja uudestaan löytääkseen selityksiä syntyneille uusille kysymyksille.
Systematiikka on tieteenala, joka tutkii eliöiden biologista luokittelua eli taksonomiaa. Filosofina Aristoteles käsitteli luokittelua eli kategorioita erityisesti logiikkaa käsittelevässä teoksessaan "Organon". Luokittelussa oli keskeistä löytää kullekin asialle joku mahdollisimman läheinen luokka, johon sen voi sijoittaa. Esimerkiksi ihmiset olivat laji ("species"), joka oli elävä ja aistiva — lähin ryhmä oli siis eläimet ja tarkemmin verelliset eläimet. Lähintä ryhmää kutsuttiin suvuksi ("genus"), josta laji oli osajoukko.
Näin luokittelussa tulee keskeiseksi eron havaitseminen. Esimerkiksi ihmisen tapauksessa tulisi määritellä, mikä erottaa ihmiset muista eläimistä. Aristoteleelle tämä erottava tekijä oli järki. Ihmisen määritelmäksi tuli siis järjellinen eläin. Tällöin "ihminen" on laji, "eläin" suku ja "järjellisyys" ero. Vastaavalla tavalla Aristoteles sovelsi luokittelua kaikkeen biologiaan, määritellen suhteita ja yhteyksiä erityyppisten eläinten välille. Hän ei kuitenkaan luonut täydellistä luokittelujärjestelmää, joka olisi kuvannut kaikki eläimet, vaan loi tällaiselle luokittelulle teoreettisen pohjan, jota voitiin käyttää ohjeena luokittelujärjestelmän tekemisessä.
Aristoteleen luokittelujärjestelmä erosi hänen edeltäjiensä käyttämistä erityisesti siinä, että hän käytti luokittelun perusteena ensimmäisenä eläinten toiminnallisia ominaisuuksia, kun taas hänen edeltäjänsä olivat käyttäneet ei-toiminnallisia ominaisuuksia, kuten eläinten asuinpaikkoja ja kasvien kasvupaikkoja. Yleisen Aristotelesta edeltäneen teorian mukaan eläimet oli jaettu maalla, merellä ja ilmassa eläviin. Jotta myös neljäs elementti, tuli, saataisiin käyttöön, oli kuviteltava myös tuleen liittyviä eläimiä, kuten feeniks-lintu. Aristoteles perusti luokittelunsa sen sijaan eläinten ruumiinosiin. Menetelmä mahdollisti sen, että samalla tavalla toimivia eläimiä voitiin tutkia yhdessä.
Aristoteleen luokittelussa ylimmät luokat olivat verelliset ja verettömät eläimet. Tämä vastaa jotakuinkin nykyistä jaottelua selkärankaisiin ja selkärangattomiin. Aristoteleen järjestelmässä oli myös luokka välimuodoille, joissa on kummankin pääluokan piirteitä.Aristoteleen saavutuksissa merkittävintä oli se, että hän yhdisteli havaintoja kriittisen tieteellisen metodin ja systemaattisen kategorioinnin hyödyntämiseen, ja kykeni tällä tavalla ratkaisemaan sekä biologisia ongelmia että yhdistämään niitä ihmiselämässä kohdattuihin ongelmiin. 2300 vuotta myöhemmin on luonnollisesti melko helppo sanoa, missä Aristoteles oli oikeassa ja missä väärässä.
Yhtenä merkittävimmistä virheistä voidaan pitää sitä, että Aristoteles ajatteli ajattelun sijoittuvan sydämen ympärillä olevalle alueelle, eikä aivoihin, jota hän piti elimistöä viilentävänä elimenä. Toiseksi, hän ajatteli miesten olevan lämpimämpiä kuin naisten. Tosiasiassa tilanne on päinvastoin. Kolmanneksi, hän laittoi liikaa painoa miehen osuudelle lisääntymisessä. Hänen mukaansa miehet tarjoavat hedelmöittymiselle vaikuttavan, muotoa antavan ja lopullisen syyn, kun taas naiset tarjoavat sille vain materiaalisen syyn — eli miehet antavat lapselle muodon ja naiset aineen. Neljänneksi, hän erehtyi useissa pienissä yksityiskohdissa. Yleisesti viitataan hänen virheelliseen väitteeseensä, jonka mukaan naisilla olisi vähemmän hampaita kuin miehillä. Viidenneksi, hän opetti, että syntymistä voi tapahtua spontaanisti. Esimerkiksi hän havaitsi, että eläinten lannasta saattoi syntyä kärpäsiä, vaikka huolellisellakaan tarkkailulla ei voitu havaita yhdenkään kärpäsen paritelleen ja munineen lantaan. Hänelle ei ilmeisesti tullut mieleen, että lannassa saattoi olla jo valmiiksi munia.
Tällaiset virheet johtuivat yleensä joko a priori -tyylisestä päättelystä, kuten "naiset ovat kylmempiä ja epätäydellisemmin muotoutuneita kuin miehet" tai hänen käyttämästään metodista, jolla lähestyttiin sellaisia asioita joita ei voinut havaita, kuten ihmisen hedelmöittymisen tapauksessa.
Laajojen tutkimusten ansiosta Aristoteles oli kuitenkin myös oikeassa monessa asiassa. Tämä oli ennen kaikkea hänen suorittamiensa lukuisten ruumiinavauksien ansiota. Hän leikkasi muun muassa kananmunia tarkkaan harkituin väliajoin tarkkaillakseen, kuinka elimet kehittyivät. Ensimmäisenä elimenä hän katsoi havainneensa sydämen. Tosiasiassa kyseessä oli kuitenkin selkäydin, mutta eron havaitseminen ei ollut mahdollista hänen aikansa tekniikalla. Myöhemmin avatuissa munissa hän havaitsi uusia elimiä. Tämän perusteella hän kehitti oman ns. epigeneettisen teoriansa elinten kehittymisestä hierarkkisessa järjestyksessä. Teoria asettui vastustamaan hänen aikanaan suosittua teoriaa, jonka mukaan kaikki elimet syntyvät samalla hetkellä ja niiden kehittyminen on ainoastaan niiden kasvamista. Tämä teoria eli silti 1700-luvulle saakka.
Aristoteles osui oikeaan myös useissa lisääntymistä koskevissa teorioissa. Yksi koski koirahaita ("mustelus laevis"). Laji on sisäisesti muniva, mutta ulkoisesti eläviä poikasia synnyttävä. Aristoteles saattoi päätyä tällaiseen havaintoon ainoastaan huolellisella tarkkailulla ja leikkauksilla. Toinen koski mustekalojen monimutkaista lisääntymismenetelmää, "hektokotylisaatiota". Nykyaikainen tiede osoitti teorian lopullisesti oikeaksi vasta vuonna 1959. Kolmas koski mehiläisten lisääntymistä. Hän havaitsi oikein, että mehiläiset jakaantuvat kolmeen luokkaan, hedelmättömiin työläisiin, kuhnureihin ja kuningattareen (jota hän kutsui kuitenkin kuninkaaksi, koska sillä on piikki, eikä naarailla yleensä ole luonnossa puolustusaseita). Aristoteles oli oikeassa työläisten hedelmättömyyden suhteen, mutta erehtyi luulemaan, että kuhnurit ja kuningattaret lisääntyvät itsekseen, ei keskenään.
Aristoteleen monille biologisille tieteille luoma pohja säilyi lähes sellaisenaan lähes 2000 vuotta, kunnes vasta renessanssin ja tieteellisen vallankumouksen aikana asioita alettiin tutkia kokonaan uudelta pohjalta.