Von Nicolaus Steno erfahren wir selten außerhalb des Gebiets der Geologie, aber jeder, der das Leben auf der Erde verstehen will, sollte nachvollziehen können, wie Steno die Begriffe von der Erde, dem Leben und dem Verstehen erweitert und in Verbindung gebracht hat. Er ist 1638 in Dänemark als Niels Stensen, als Sohn eines Goldschmieds, geboren. Er war ein kränkliches Kind, dessen Schulkameraden an der Pest gestorben sind. Er hat überlebt und als Anatom Leichen aufgeschnitten, um sich seinen Lebensunterhalt zu verdienen: Er hat sich mit ähnlichen Organen in verschiedenen Spezies befasst. Er hat eine Röhre in Tierschädeln gefunden, die Speichel in das Maul weiterleitet. Damit hat er Descartes’ These widerlegt, dass nur Menschen eine Zirbeldrüse haben, und hat damit nachgewissen, dass diese nicht die Seelenstätte war. Dies kann als Beginn der Neurowissenschaften angesehen werden. Seine Vorgehensweise war zu jener Zeit höchst außergewöhnlich. Steno hat weder alte Texte, noch aristotelische Metaphysik, noch kartesianische Schlussfolgerungen auf empirische, experimentale Beweise kommen lassen. Seine von Vermutung und Rationalisierung nicht überladene Vision war tief. Steno hatte gesehen, wie in feuchten Organen Gallensteine Gestalt annehmen. Diese befolgten erstaunlicherweise Formungsprinzipien, die er vom Goldschmiedehandwerk kannte. Prinzipien, die nützlich waren, um durch ihre Strukturbeziehungen Festkörper zu begreifen. Später hat ihn der Großherzog der Toskana einen Hai sezieren lassen. Die Zähne des Hais ähnelten Zungensteinen, die in seltsamen Steinen in Malta und in den Bergen in der Nähe von Florenz zu sehen waren. Plinius der Ältere, ein römischer Naturforscher, hat gesagt, diese seien vom Himmel gefallen. Im Mittelalter sagten die Leute, dies seien Schlangenzungen, die vom Heiligen Paulus versteinert worden waren. Steno hat aber gesehen, dass Zungensteine Haifischzähne waren und umgekehrt, denn sie haben beide ähnliche Zeichen des strukturellen Wachstums aufgewiesen. Er hat geglaubt, ähnlich Dinge sind ähnlich aufgebaut; er behauptete also, dass die alten Zähne alten Haien gehört haben, die in Gewässern geschwommen sind, die Steine um die Zähne herum geformt haben und zu Bergen geworden sind. Steinschichten waren einmal wässrige Sedimentschichten, die sich horizontal, aufeinanderschichtend gelegt haben: von der ältesten bis zur jüngsten. Wenn Schichten deformiert, schräg, von einer Verwerfung oder Felsschlucht geschnitten waren, hat die Veränderung stattgefunden, nachdem die Schicht Gestalt angenommen hat. Heute klingt das sehr einfach, doch damals war es revolutionär. Steno hatte Formationskunde erfunden und so Vorarbeit für die Geologie geleistet. Weil er einen Ursprung für Haifischzähne aus zwei Erdsteinaltern gefunden und dargelegt hat, dass Naturgesetze sowohl die Gegenwart als auch die Vergangenheit beherrscht haben, hat Steno für den Aktualismus die Weichen gestellt, mit dem Gedanken, dass die Vergangenheit von heute erkennbaren Prozessen gestaltet geworden ist. Im 18. und 19. Jahrhundert haben englische Geologen und Vertreter des Aktualismus, James Hutton und Charles Lyell, gegenwärtige, äußerst langsame Geschwindigkeiten von Erosion und Schichtenbildung erforscht, und es ist ihnen bewusst geworden, dass die Erde viel älter als 6000 Jahre sein musste, was die grobe Bibelschätzung war. Ihre Arbeit hat zu dem Kreislauf der Gesteine geführt, der mit der in der Mitte des 20. Jahrhunderts kombinierten Plattentektonik die große Erdtheorie ergab. Wir wissen nun, dass die Erde 4,5 Milliarden Jahre alt ist. Und alle Entdeckungen haben mit einem Gallenstein begonnen. Jetzt denken wir einmal fächerübergreifend und wenden die Prinzipien auf Biologie an. Sagen wir mal, du entdeckst Haifischzähne in einer Schicht und dahinter ein Fossil von einem Organismus, den du niemals gesehen hast. Das tiefer gelegene Fossil ist älter, nicht wahr? Jetzt hast du den Beweis vom Ursprung und Aussterben von Spezies im Laufe der Zeit. Du solltest Aktualist werden. Ein immer noch aktiver Prozess hat vielleicht nicht nur Steine, sondern auch das Leben auf der Erde verändert. Aktualismus könnte auch Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Spezies aufklären, die Anatome wie Steno gefunden haben. Es ist schwer, darüber nachzudenken, doch Charles Darwin hatte viel Zeit dafür. Auf einer langen Reise zu den Galapagosinseln hat er ein Exemplar von „Prinzipien der Geologie“ von seinem Freund Charles Lyell gelesen, die Steno mehr oder weniger entdeckt hat. Manchmal stehen Riesen auf den Schultern kleiner neugieriger Menschen. Nicolaus Steno hat dabei geholfen, die Evolutionstheorie zu entwickeln, den Grundstein für die Geologie gelegt und nachgewiesen, dass unvoreingenommene empirische Beobachtungen uns über die intellektuellen Grenzen hinweg verbinden, um unser Wissen zu vertiefen. Seine größte Errungenschaft könnte allerdings seine Maxime sein: Wir müssen die Suche nach der Wahrheit jenseits unserer Sinne und unserem gegenwärtigen Verständnis als das Streben nach der Schönheit vom bisher Unbekannten betrachten. Was wir sehen, ist schön. Was wir wissen, ist schöner. Was wir nicht wissen, ist das weitaus Schönste.
Nicolas Steno is rarely heard of outside Intro to Geology, but anyone hoping to understand life on Earth should see how Steno expanded and connected those very concepts: Earth, life, and understanding. Born Niels Stensen in 1638 Denmark, son of a goldsmith, he was a sickly kid whose school chums died of plague. He survived to cut up corpses as an anatomist, studying organs shared across species. He found a duct in animal skulls that sends saliva to the mouth. He refuted Descartes' idea that only humans had a pineal gland, proving it wasn't the seat of the soul, arguably, the debut of neuroscience. Most remarkable for the time was his method. Steno never let ancient texts, Aristotelian metaphysics, or Cartesian deductions overrule empirical, experimental evidence. His vision, uncluttered by speculation or rationalization, went deep. Steno had seen how gallstones form in wet organs by accretion. They obeyed molding principles he knew from the goldsmith trade, rules useful across disciplines for understanding solids by their structural relationships. Later, the Grand Duke of Tuscany had him dissect a shark. Its teeth resembled tongue stones, odd rocks seen inside other rocks in Malta and the mountains near Florence. Pliny the Elder, old Roman naturalist, said these fell from the sky. In the Dark Ages, folks said they were snake tongues, petrified by Saint Paul. Steno saw that tongue stones were shark teeth and vice versa, with the same signs of structural growth. Figuring similar things are made in similar ways, he argued the ancient teeth came from ancient sharks in waters that formed rock around the teeth and became mountains. Rock layers were once layers of watery sediment, which would lay out horizontally, one atop another, oldest up to newest. If layers were deformed, tilted, cut by a fault or a canyon, that change came after the layer formed. Sounds simple today; back then, revolutionary. He'd invented stratigraphy and laid geology's ground work. By finding one origin for shark teeth from two eras by stating natural laws ruling the present also ruled the past, Steno planted seeds for uniformitarianism, the idea that the past was shaped by processes observable today. In the 18th and 19th centuries, English uniformitarian geologists, James Hutton and Charles Lyell, studied current, very slow rates of erosion and sedimentation and realized the Earth had to be way older than the biblical guestimate, 6000 years. Out of their work came the rock cycle, which combined with plate tectonics in the mid-twentieth century to give us the great molten-crusting, quaking, all-encircling theory of the Earth, from a gallstone to a 4.5 billion-year-old planet. Now think bigger, take it to biology. Say you see shark teeth in one layer and a fossil of an organism you've never seen under that. The deeper fossil's older, yes? You now have evidence of the origin and extinction of species over time. Get uniformitarian. Maybe a process still active today caused changes not just in rocks but in life. It might also explain similarities and differences between species found by anatomists like Steno. It's a lot to ponder, but Charles Darwin had the time on a long trip to the Galapagos, reading a copy of his friend Charles Lyell's "Principles of Geology," which Steno sort of founded. Sometimes giants stand on the shoulders of curious little people. Nicolas Steno helped evolve evolution, broke ground for geology, and showed how unbiased, empirical observation can cut across intellectual borders to deepen our perspective. His finest accomplishment, though, may be his maxim, casting the search for truth beyond our senses and our current understanding as the pursuit of the beauty of the as yet unknown. Beautiful is what we see, more beautiful is what we know, most beautiful, by far, is what we don't.