All disciplines must define their basic units and core processes. In evolutionary biology, the core process is natural selection and the basic unit of selection and adaptation is the individual. To operationalize the theory of natural selection we must count individuals, as they are the bearers of fitness. While canonical individuals have often been taken to be multicellular organisms, the hierarchy of life shows that new kinds of individuals have evolved. A variety of criteria have been used to define biological (...) individuality. Some criteria rely on the presence/absence of a particular property while others advocate an approach that reflects the process of natural selection. The plethora of approaches to classifying individuality has resulted in confusion regarding how to study individuality in a given taxon. (shrink)

In this paper we intend to propose a definition of function in biology. First we delimitated the problem and pointed out that a definition must not be related to hypotheses such as the causal connexion between form and function, phylogenetics or evolution, but that only the existence of functions is to be considered. The elements to be expressed in the definition are: the relation of function to form, the dynamic character, the integration into the activity of the total organism, the (...) possibility of latent functions and the fact that in the case of mechanical functions the function is not itself action, but directly related to it. So we proposed the following definition: A biological function is a property of a definite part of the total organism, marked by a certain form or structure, which property is actual or potential activity itself or directly related to activity, and by which the development and the maintenance of the organism as a whole is enabled to proceed in a harmonious way.We finished with some theoretical remarks in which the logical dependence of the function on the form is brought forward. Therefore form and function are not an example of the principle of complementarity, as is stated byMeyer-Abich. Attention is also given to a former paper byBarge on the form-function problem. This paper served as the starting point for the present discussion.Dans cette étude nous avons l'intention de proposer une définition de fonction en biologie. D'abord nous avons délimité le problème et faisons remarquer qu'une définition ne doit pas être mise en rapport avec des hypothèses comme la relation causale entre forme et fonction, phylogénèses ou évolution, mais que seule l'existence de fonctions doît être considerée. Les éléments qui doivent être exprimés sont: la relation de fonction à la forme, le caractère dynamique, l'intégration dans l'activité de l'organisme total, la possibilité de fonctions latentes et le fait qu'au cas de fonctions méchaniques le fonction même n'est pas action, mais y est immédiatement relative. Ainsi nous proposons la définition suivante: Une fonction biologique est une propriété d'une partie définie de l'organisme total, marquée par une certaine forme ou structure, laquelle propriété est activité actuelle ou potentielle elle-même, ou bien directement relative à l'activité et par laquelle le développement et le maintien de l'organisme total est mis à même d'avancer harmonieusement.Nous avons fini en faisant quelques remarques théoriques, où nous avons exposé que la fonction dépend logiquement de la forme. C'est pourquoi forme et fonction ne sont pas un exemple du principe de complémentement comme cela a été prétendu parMeyer-Abich. Nous avons également fait attention à une étude antérieure deBarge touchant le problème forme-fonction. Cette étude a servi comme point de départ à la discussion présente.Wir haben in dieser Abhandlung versucht eine Definition der “biologischen Funktion” zu geben. Zunächst beschränkten wir uns darauf, darzulegen, dass man bei einer Definition nicht auf Hypothesen hinweisen soll, wie z.B. auf den Kausalzusammenhang zwischen Form und Funktion, Phylogenese oder Evolution. Es soll lediglich des Bestehen von Funktionen berücksichtigt werden.Folgende Elemente müssen in der Definition zum Ausdruck kommen: die Beziehung der Funktion zur Form, der dynamische Charakter, die Integrierung in die Aktivität des Organismus als Ganzes, die Möglichkeit latenter Funktionen und die Tatsache, dass die Funktion im Falle einer mechanischen Funktion selbst nicht Aktivität ist, jedoch in direkter Beziehung zu ihr steht.Wir haben daher die folgende Definition vorgeschlagen: Eine biologische Funktion ist die Eigenschaft eines bestimmten Teiles des Organismus als Ganzes der eine bestimmte Form oder Struktur besitzt: diese Eigenschaft ist ihrerseits wirkliche oder mögliche Aktivität oder aber steht in einem direkten Verhältnis zu ihr; sie ermöglicht die harmonische Entwicklung und Erhaltung des Organismus als Ganzes.Zum Abschluss machten wir einige theoretische Bemerkungen in denen wir die logische Abhängigkeit der Funktion von der Form darlegten. Form und Funktion sind demzufolge kein Musterbeispiel für das Komplementaritäts-prinzip so wie es vonMeyer-Abich angeführt wird. Wir haben uns auch mit einer früheren Abhandlung über das Form-Funktion-Problem vonBarge befasst. Sie diente uns als Ausgangspunkt für die gegenwärtige Erörterung. (shrink)

Ce travail pose la question des critères de la „progression biologique“ , d'après les documents fossiles, dans le monde des organismes, c'est-à-dire de ce perfectionnement qui ne s'arrête pas à l'intérieur du cadre d'un phylum donné, comme le „perfectionnement de l'adaptation“, mais qui conduit, au-de-là de phylums de rang différent, à des types supérieurs, par exemple, des Poissons pas les Amphibies et les Reptiles jusqu'aux Mammifères ou aux Oiseaux. Deux groupes de critères y sont recensés en détail, leur contenu est (...) exposé, et on les examine pour voir s'ils caractérisent sans ambiguïté la „progression biologique“. Le premier groupe comprend les critères de „différenciation croissante“ et „d'intégration harmonique”. Ils sont fondés sur la différenciation morphophysiologique ou plus exactement sur la „totalité” des organismes, c'est-à-dire leur multiplicité dans l'unité. Le second groupe de critères, à savoir „indépendance croissante du milieu” et „autonomie individuelle croissante”, part des relations de l'organisme au milieu et aux autres formes vivantes et souligne la „subsistence” des individus, c'est-à-dire leur plus ou moins grande indépendence ou leur stabilité interne. Comme „totalité” et „subsistence” sont les éléments décisifs d'une définition biologique de l'individu, on peut dire que la „progression biologique“ d'un organisme est d'autant plus élevée que sa totalité et subsistence et par là son être individuel sont plus accusés.Tous les critères mentionnés ne sont pas uniformes. Les motifs de leur imprécision sont divers. Tout d'abord, il n'y a pas encore de définition unique et complète de l'individu biologique, de sorte qu'on ne peut circonscrire d'une manière univoque ce qui confère à un organisme une individualité plus forte ou moins forte. Ensuite les lignées au-delà desquelles s'accomplissent des perfectionnements, et dont l'une reste intérieur au phylum , tandis que l'autre le transcende , sont entrelacées si intimement et d'une façon si particulière qu'elles ne se laissent pas séparer franchement et décrire rigoureusement selon leurs signes distinctifs. Tout représentant d'un phylum, peu importe son palier, est en effet nécessairement inséré dans un milieu et en quelque façon spécialisé. Il n'existe pas des types à caractères phylétiques purs, qui ne montrent dans aucune direction un „perfectionnement de l'adaptation”, mais seulement des marques caractéristiques de la „progression biologique”. Enfin nous ne connaissons pas les restes fossiles que le développement ou la formation des grands phylums du règne animal, à savoir du rameau des Vertébrés et des divers groupes des Invertébrés, mais non pas le plus intéressant et le plus important, leur „progression biologique” jusqu'au degré d'organisation qu'ils présentent déjà à l'époque du Silurien ou plutôt du Cambrien. C'est cela seulement qui permettrait une vue plus profonde sur la nature de la „progression biologique”.Die Arbeit stellt die Frage nach den Kriterien des fossil belegten Biologischen Aufstiegs” der Organismenwelt, d.h. derjenigen Vervollkommnung, die sich nicht innerhalb des Rahmens eines gegebenen Bauplans hält, wie die „Anpassungsvervollkommnung”, sondern über verschiedenrangige Baupläne hinweg zu höheren Typen führt, z.B. von den Fischen über die Amphibien und Reptilien zu den Säugern bzw. Vögeln. Ausführlich werden zwei Gruppen von Kriterien besprochen, ihr Inhalt dargelegt und ihre Eindeutigkeit zur Charakterisierung des „Biologischen Aufstiegs” untersucht. Die erste Gruppe umfasst die Kriterien der „zunehmenden Differenzierung” und „harmonischeren Integration”. Diese legen die morphologisch-physiologische Differenzierung oder genauer die „Ganzheit” der Organismen zugrunde, d.h. ihre Vielheit in der Einheit. Die zweite Kriteriengruppe, nämlich „zunehmende Umweltunabhängigkeit” und „zunehmende individuelle Autonomie”, geht von den Beziehungen des Organismus zur Umwelt und zu andern Lebensformen aus und betont die „Subsistenz” der Individuen, d.h. ihr grösseres oder geringeres Losgelöstsein oder ihre Selbständigkeit. Da nun „Ganzheit” und „Subsistenz” die entscheidenden Elemente einer biologischen Definition des Individuums sind, lässt sich sagen, dass der „Biologische Aufstieg” eines Organismus um so höher ist, je stärker seine Ganzheit und Subsistenz und damit sein Individuumsein ist.Eindeutigkeit kommt allen genannten Kriterien nicht zu. Die Gründe für ihre Unschärfe sind verschiedener Art. Zunächst gibt es noch keine eindeutige und vollständige Definition des biologischen Individuums, so dass sich nicht eindeutig umreissen lässt, was einem Organismus eine stärkere oder weniger starke Individualität verleiht. Dann sind die Linien, über die sich Vervollkommnungen vollziehen und von denen die eine innerhalb des Bauplans bleibt , die andere aber über ihn hinausführt so innig und in so eigenartiger Weise miteinander verflochten, dass sie sich nicht sauber scheiden und in ihren charakteristischen Merkmalen genau beschreiben lassen. Jeder Vertreter eines Bauplans, ganz gleich von welcher Ranghöhe, ist nämlich notwendig in eine Umwelt eingepasst und irgendwie spezialisiert. Es gibt keine Typen mit reinen Bauplanmerkmalen, die nach keiner Richtung hin eine „Anpassungsvervollkommnung”, sondern nur Merkmale des „Biologischen Aufstiegs” aufweisen. Schliesslich kennen wir fossil nur die Entfaltung oder Ausgestaltung der Grossbaupläne des Tierreichs, nämlich des Wirbeltierstammes und der verschiedenen Gruppen der Wirbellosen, nicht aber das Interessanteste und Wichtigste, nämlich ihren „Biologischen Aufstieg” zu der organisatorischen Höhe, mit der sie sich im Silur bzw. im Kabrium bereits vorstellen. Das erst würde einen tieferen Einblick in das Wesen des „Biologischen Aufstiegs” vermitteln.This article deals with the question of the criteria for the “biological ascent” of the organic world, resting on fossil evidence. That is, of that improvement which is not only restricted to the framework of a given “general structure” as is the “improvement of adaptation”, but which also leads beyond general structures of differentiated levels to a higher type,e.g. from the fishes through the amphibians and reptiles to the mammals or birds. Two groups of criteria are discussed at length, their content exposed and their univocity for the characterisation of this “biological ascent” is examined. The first group includes the criteria of “increasing differentiation” and “more harmonious integration”. The basis for these is the morphological-physiological differentiation, or more exactly, the “totality” of the organisms,i.e., their variety-in-unity. The second group of criteria, “increasing independence of environment” and “increasing individual autonomy”, is derived from the relationships of the organism to its environment and to other living forms, and stresses the “subsistence” of individuals,i.e., their greater or lesser degree of independence or self-sufficiency. Now since “totality” and “subsistence” are the decisive elements in a biological definition of the individual, it may be said that the “biological ascent” of an organism is higher, the more perfect its totality and subsistence and therefore its individuality is.The criteria mentioned are not univocal. The reasons for this lack of clarity are varied. First of all, there is no univocal and complete definition of the biological individual, so that it cannot be exactly stated just what gives an organism a more or less perfect individuality. Then the lines, along which improvements are made, and according to which the one remains within the general structure and the other goes beyond the general structure , are so intimately and singularly bound together, that they cannot be cleanly distinguished, and their characteristic notes exactly described. For each representative of a general structure, regardless of its level, is necessarily fitted into an environment and somehow or other specialised. There are no types with only notes of the general structure which show in no direction an “improvment of adaption”, but only the signs of “biological ascent”. Finally, we only have fossil evidence for the development or deployment of the “great general structures” of the animal world, namely that of the vertebrates and of the different groups of invertebrates, not for the most interesting and most important, that is, their “biological ascent” to the level of organisation with which they are found in the Silurian or Cambrian periods. Only that would give us a deeper insight into the essence of “biological ascent”. (shrink)

In the literature the term “natural balance” occurs frequently and is used for highly divergent collections of facts and for results arrived at by different methods. In this paper it is attempted to give a review of the many possible meanings of “balance in nature”, and to evaluate the application of the term in the scientific literature.To achieve this twofold objective it seemed useful to start by giving as objective as possible a description of the “balance situation” in natural communities, (...) in analogy with the original physical concept and according to strict scientific criteria. On the basis of this working standard, part of the ecological literature is discussed with respect to statements and presumptions concerning “balance”. The extensive literature is classified according to several groups, on the one hand on the basis of the nature of the views , on the other hand according to the importance that certain authors attach to the theory of a given author. For each of these groups, an evaluation of the content of the term “balance” is given. It was found that the reasoning is not always sound and that the nature of the data on which the concept is based varies widely, which also holds for the method of reasoning applied in the conclusions drawn. In none of the publications arguments were found supporting the existence of a natural “balance situation” as formulated in the standard description. Consequently, it seemed justified to conclude that it is not correct to apply a concept “natural balance”, defined purely scientifically, to natural situations, either because “balance” in the indicated sense is simply not present or because the situation under consideration is not a natural one . The concept “natural balance” has had only heuristic value for scientific research. In other contexts it has a different value, because there criteria other than scientific or methodological ones hold for the content of a concept. It is therefore not objectionable to use the term “natural balance” in common parlance, especially since this usage makes it possible to convey to the layman a great deal in few words. (shrink)

Die von der Beobachtung des menschlichen Auges unabhängigen genetischen Relationen zwischen den Individuen sind für die Begründung des Artbegriffs das Wesentliche. Die Tatsache, dass die Systematiker in der Praxis meist rein morphologisch arbeiten und nur in wenigen Ausnahmefällen das Verhalten der Individuen einander gegenüber direkt studieren, ändert daran durchaus nichts.Es gibt zwei grundverschiedene Weisen die Individuen und deren genetische Relationen zu betrachten. Entweder man schaut “horizontal”, d.h. innerhalb einer kurzen Zeitspanne, oder man übersieht das Ganze “vertikal”, d.h. ohne zeitliche Begrenzung.Anhand (...) einer Kombination von Abstammungslehre und Ergebnissen der Genetik wirde in Modell formiert, an dem die mögliche Modell-Objektivität von bestimmten Gruppierungen von Individuen zu Arten abgemessen wird.Bei der horizontalen Betrachtungsweise gibt es modell-objektive Arten nach der DefinitionMayr's : “Species are groups of actually or potentially interbreeding natural populations, which are isolated from other such groups”. Gruppe A ist so innerhalb der arbiträr begrenzten Periode p eine modell-objektive Art in der Relation zu Gruppe B.Vertikal sind keine modell-objektiven Gruppierungen von Individuen möglich. So müssen Arten einander gegenüber arbiträr abgegrenzt werden.Eine horizontale Art kann manchmal arbiträr in trinominal benannte Unterarten aufgeteilt werden, auf Grund von geographisch lokalisierten morphologischen Merkmalen. Eine analoge trinominale Benennung von stratigraphischen Rassen oder vertikalen Unterarten, nach zeitlich lokalisierten Merkmalen, ist sehr verwirrend. Es gibt keinen einzigen zwingenden Grund vertikal neben Arten, als eine spezielle Kategorie, auch noch Unterarten zu konstruieren. (shrink)

It is desirable that the antecedents of existing, highly specialised, evolutionary mechanisms in animals be sought. The study of the lower Metazoa and especially of their simpler reproductive processes suggests that asexual reproduction is the primitive evolutionary mechanism from which the more advanced sexual mechanisms have evolved. A study of the metagenetic cycles of Coelenterata and Platyhelminthes seems to throw much light upon their prophylogeny and indicates that: Such cycles seem to provide the closest possible recapitulatory parallelism between phylogeny and (...) ontogeny. The Hydrozoa are ancestral to the other classes of Coelenterata. The polypoid adult is more primitive than the medusoid adult. The sporocysts, rediae and scolices represent the more primitive types of adults in their respective ontogenies and phylogenies.On avance la théorie qu'il y a eu une évolution des mécanismes évolutionnaires depuis les stades primitifs jusqu'aux stades avancés. D'après cette théorie les premières étapes dans l'évolution des Métazoaires inférieurs se sont effectuées par la reproduction asexuelle avant que les mecanismes sexuels très spécialisés se soient manifestés.Des preuves à l'appui de cette théorie découlent: de la rencontre actuelle d'une reproduction asexuelle chez des animaux, avec l'indication que sa simplicité est, dans la plupart des cas, originelle, et des cycles d'évolution des Coelentérés et Platyhelminthes qui sont métagénésiques. Leurs cycles peuvent s'interpréter comme partant de stades reproductifs asexuels pour évoluer vers des formes se reproduisant sexuellement.On croit que les organismes ne pouvant se reproduire que sexuellement sont plus avancés que ceux qui peuvent se reproduire asexuellement, ou à la fois sexuellement et asexuellement.Cette théorie a d'importantes implications pour l'étude de la métagenèse, de la récapitulation et de la phylogénie chez les Métazoaires inférieurs; elle exemplifie, dans l'étude de ces phénomènes, la nouvelle orientation qu'on a appelée Prophylogénie.In dieser Arbeit wird eine Theorie entwickelt, die besagt, dass eine Fortentwicklung der Evolutionsmechanismen von primitiven zu fortgeschrittenen Stufen besteht. Dieser Theorie nach haben sich die niedrigeren Metazoen ursprünglich nur ungeschlechtlich entwickelt und fortgepflanzt. Erst später haben sich die höchst spezialisierten geschlechtlichen Mechanismen entwickelt.Belege für diese Theorie sind: Noch heute kommt die geschlechtslose Fortpflanzung in Tieren vor, was dafür spricht, dass ihre Einfachheit in den meisten Fällen ursprünglich ist. Die Lebenskreisläufe der Metagenetischen Coelenteraten und Platyhelminthen lassen sich interpretieren als bestehend aus ursprünglich ungeschlechtlichen Fortpflanzungsstufen, die jedoch später in Formen mit geschlechtlicher Fortpflanzung übergehen.Es wird behauptet, dass Organismen mit nur geschlechtlicher Fortpflanzung weiter fortgeschritten sind als solche mit nur ungeschlechtlicher oder mit sowohl ungeschlechtlicher als auch geschlechtlicher Fortpflanzung.Diese Theorie ist wichtig für das Studium der Metagenese, Rekapitulation und Phylogenie in den niedrigen Metazoen und veranschaulicht die Prophylogenie, d.h. die neue Methode im Studium dieser Erscheinungen. (shrink)