Ботаника наука растениях разделы ботаники

Что изучает ботаника: виды растений, систематика, морфология, классификация ботаники, предмет, задачи и методы изучения в ботанкие

Ботаника — это комплексная наука о растениях, рассматривающая их происхождение, развитие, внешнее и внутреннее строение, классификацию, распространение по земной поверхности, а также охрану и экологию.

Что означает слово «ботаника»? Само слово «ботаника» происходит от греческого слова «βοτάνη», что означает зелень, трава, растение, овощ.

Ботаника — это раздел науки о растительном покрове поверхности Земли на всех уровнях: клеточном, молекулярном, организменном и популяционном. Соответственно, ботаник — это тот, кто непосредственно все этом изучает.

Ботаника как наука о растениях имеет богатую предысторию. Она зародилась в глубокой древности: в начале использования людьми растений для удовлетворения своих практических потребностей. В числе таких потребностей — еда, лечение, жилье, одежда.

На протяжении долгого периода времени естествоиспытатели только описывали растения: их размеры, специфику отдельных органов, характерную окраску и др. Это так называемый описательный характер ботаники.

Что такое ботаника, какие разделы ботаники существуют, кто такой ботаник и прочие вопросы активно ставились перед исследователями в 17-18 веках, во времена активного формирования ботаники как раздела биологии.

Систематизация растительного мира тесно связана с началом использования сравнительно-описательного метода. С его помощью растения описывались и сравнивались с другими по внешним (морфологическим) признакам.

Экспериментальное направление возникло и стало доминировать с момента изобретения микроскопа, а позже — в ходе развития науки и микроскопической техники.

Современная ботаника — это не просто наука, изучающая растения, и даже не наука, которая изучает классификацию растений.

Современная ботаника — наука, включающая множество отраслей.

Ботаника изучает все, что касается растений, и включает в себя различные разделы. Один из наиболее важных разделов — систематика.

В ботанике выделяют флористику и ботаническую географию. Первая занимается изучением сообществ растений на конкретной территории, а вторая — изучением особенностей распространения растений на планете.

Виды растений

Растения — важный источник биологически активных веществ (в растениях их количество может достигать десяти). Эти вещества непосредственно воздействуют на организм людей и животных, потому что употребляются в пищу.

Будучи неотъемлемым элементом человеческой жизни, растения стали пристально изучаться. Растения включают две большие группы:

1. Низшие или слоевищные (таломные). К ним относят водоросли.
2. Высшие или листостебельные. Это мохообразные (мхи и печеночники), голосеменные, покрытосеменные, а также папоротникообразные (хвощи, папоротники, псилоты и псилофиты).

Грибы, лишайники и бактерии изучают отдельно.

Систематика как ботаническая дисциплина

Что изучает наука систематика? Она занимается классификацией растений на основе подобных общих характеристик.

Являясь основной ботанической дисциплиной, систематика сконцентрировала внимание на классификации растений. Поэтому на вопрос, что изучает систематика проще всего ответить так: она изучает весь растительный мир, выделяет в нем отдельные группы, объясняет родственные и эволюционные связи между этими группами.

Для этих целей в ботанике существует специальный раздел — филогения.

Процесс систематизации растений происходил поэтапно. Вначале исследователи брали за основу внешние, морфологические признаки. Сегодня уже учитываются и внутренние признаки: смотрят, как устроены клетки, изучают их химический состав, какой хромосомный набор они имеют, какими экологическими особенностями отличаются.

Морфология как наука

Стоит отметить такую дисциплину как морфология растений. Эта наука изучает строение растений.

• микроскопическую морфологию. Изучает строение клеток и тканей растений, эмбриологию;
• макроскопическую морфологию (органография). Она изучает органы и части растений.

Разделы морфологии

Отдельные разделы морфологии — самостоятельные дисциплины:

• Органография. Изучает органы и части растений;
• Палинология. Предмет ее изучения — строение спор и пыльца растений;
• Карпология. Классифицирует плоды;
• Тератология. Исследует уродства и аномалии, возникающие в строении растений;
• Анатомия растений. Изучает, как растения устроены внутри;
• Физиология растений. Она занимается изучением форм растений, наблюдающихся в ходе онтогенеза и филогенеза, и процессов, которые происходят в растении: их причины, особенности и связь с окружающей средой. Физиология имеет отношение к систематике;
• Биохимия растений. Ее интересуют химические процессы, происходящие в растениях — те, что связаны с ростом и развитием;
• Генетика растений. В поле ее внимания — генетические изменения растений. При этом не важно, происходят они без человеческого вмешательства или с ним;
• Фитоценология. Изучает растительный покров планеты, отмечает динамические изменения в природе, завиисимости и закономерности этих изменений;

Растительность в данном контексте — сочетание всех растений на одной территории, составляющие ее ландшафт.

• Геоботаника. Концентрируется на изучении экосистем: взаимосвязи между растениями, животными и неживой природой (этот комплекс называют биогеоценозом);
• Экология растений. В поле ее зрения — растения и среда их обитания, а также определение наиболее подходящих условий для растительного мира;
• Палеоботаника. Она сфокусирована на изучении ископаемых растений, что дает возможность проследить историю развития.

Классификации ботаники по объекту изучения

Если выделять отдельные науки в ботанике кратко, то получится, что по объекту изучения эта классификация включает:

• альгологию. Это наука о водорослях;
• бриология. Исследует мхи и др;
• микробиология. Занимается изучением микроскопических организмов;
• фитопатология. В поле ее изучения — болезни растений, вызванные бактериями, вирусами и грибами.

Если во внимание берется проживание изучаемого объекта, то можно говорить о специальных отраслях в ботанике растений. Среди них — лесоведение, болотоведение, луговедение, тундроведение и др.

Наука ботаника изучает и грибы. Для этого есть отдельная дисциплина: микология, которая возникла, когда грибы выделили в отдельное царство.

Наука, изучающая лишайники — лихенология.

Предмет, задачи и методы исследования в ботанике

Предмет изучения в ботанике — растения: их строение, рост, родственные связи, возможности рационального применения.

Выделяют 5 основных задач ботаники:

1. Изучение растений с целью повысить их устойчивость, выносливость и урожайность.
2. Определение новых видов растений, возможностей их использования.
3. Изучение того, как растения влияют на организм человека.
4. Определение, какова роль человека в сохранении и развитии растений на планете.
5. Генетическая трансформация растений.

Основных методов исследования в ботанике 6:

1. Метод наблюдения. Применяется на макро- и микроскопическом уровнях. Он основан на установлении индивидуальности исследуемого объекта, при этом искусственного вмешательства в процессы жизнедеятельности этого объекта не наблюдается. Полученная в ходе наблюдения информация исследуется дальше.
2. Метод сравнения. Исследуемый объект сравнивают с похожими объектами. Это помогает в классификации, так как в ходе сравнения определяются сходства и различия с близкими объекту формами.
3. Метод эксперимента. В этом случае объект или процесс изучается в специально созданных по такому случаю искусственных условиях. Экспериментальный метод отличается тем, что допускает специальное вмешательство исследователя в природу. Благодаря этому есть возможность обозначить последствия влияния различных факторов на объект. В этом заключается принципиальное отличие эксперимента от наблюдения. А еще эксперимент можно ставить как в лаборатории, так и в естественных условиях.
4. Мониторинг. Основан на непрерывном наблюдении за состоянием отдельных объектов, а также за тем, как протекают отдельные процессы.
5. Моделирование. Заключается в том, что отдельные процессы и явления показываются и исследуются при помощи упрощенной имитации. Преимущество моделирования в том, что таким образом изучаются процессы, недоступные для изучения в живой природе или в условиях эксперимента.
6. Метод статистики. В его основе — статистическая обработка количественного материала. Как правило, такой материал собирается в ходе других исследований: наблюдения, моделирования, эксперимента. Благодаря этому есть возможность определить и провести анализ определенных закономерностей.

Источник

Разделы ботаники. Взаимосвязь ботаники с другими науками.

Ботанику, как и всякую другую науку, можно подразделить на несколько разделов. Раньше по способам исследования ботанику делили на описательную и экспериментальную. К первой относили морфологию, анатомию, систематику и экологию растений, ко второй — физиологию, микробиологию и биохимию растений. В наше время это разделение неприемлемо. В систематике и морфологии, а особенно в анатоми и экологии экспериментальный метод получает всё большее развитие; в физиологии и биохимии определенное место занимает описательный материал. Кратко отдельные разделы ботаники можно охарактеризовать следующим образом:

1. Морфология растений— изучает внешнее строение, форму отдельных органов, изменение их в зависимости от внешних условий и в процессе развития (онтогенеза и филогенеза).
2. Анатомия растений — наука об их внутреннем строении. Исследует клетки и ткани растений, используя новейшую оптику.
3. Систематика растений — классифицирует растения, устанавливает родственные отношения между растениями, определяет, к какой таксономической единице относится данное растение, дает название новым видам. Тесно связана с морфологией и другими ботаническими науками (анатомией, биохимией и др.).

4. Цитология — наука о строении, развитии и функциях растительной клетки и ее составных частей. Выделилась из анатомии растений.

5.Эмбриология — раздел биологии, изучающий зародышевое развитие растительного организма.

1. Генетика изучает законы наследственности и изменчивости.
2. Фитопатология изучает вредителей и болезни растений. Тесно связана с зоологией.
3. География растений изучает закономерности и причины распределения растений на земном шаре, выясняет границы распространения растений.
4. Экология растений изучает взаимосвязь растений и окружающей среды, влияние различных факторов ее на структуру растений. Экология выделилась из географии растений как одна из ее отраслей. Она имеет большое значение для практического земледелия.

1. Геоботаника изучает состав, закономерности строения, развития и распространения исторически сложившихся растительных сообществ (фитоценозов), их использование и возможности преобразования. Данные геоботаники являются научной основой для улучшения пастбищ, сенокосов, лесов. В свое время эта наука выделилась из географии растений.
2. Физиология растений рассматривает процессы, происходящие в растительном организме, закономерности превращения веществ в нем, выявляет функции тканей растений. Она опирается на данные физики, химии, анатомии растений.
3. Палеоботаника — наука о вымерших ископаемых растениях прошлых геологических эпох. На основании найденных вземле окаменелостей и отпечатков воссоздаёт прежний растительный мир нашей планеты. Тесно связана с геологией

Самостоятельными дисциплинами стали в настоящее время и биофизика, биохимия, космическая ботаника, бионика и др.

На современном этапе развития ботаники, на стыке с другими науками, возникают новые её отрасли ( см. схему). Хотя так же как и другие науки, изучающие живые организмы ботаника является одной из частей науки о живых существах – биологии.

Источник