Наука изучающая эволюцию растений

Ботаника (от греч. botanikós — относящийся к растениям, botánē — трава, растение)

наука о растениях, раздел биологии.

Ботаника охватывает огромный круг проблем: закономерности внешнего и внутреннего строения (морфология и анатомия) растений, их систематику, развитие в течение геологического времени (эволюция) и родственные связи (филогения), особенности прошлого и современного распространения по земной поверхности (география растений), взаимоотношения со средой (экология растений), сложение растительного покрова (фитоценология, или геоботаника), возможности и пути хозяйственного использования растений (ботаническое ресурсоведение , или экономическая ботаника).

По объектам исследования в ботанике выделяют альгологию — науку о водорослях, бриологию — о мохообразных, микологию — о грибах, лихенологию — о лишайниках (последние две часто выделяют в отдельную науку) и др.; изучение микроскопических организмов, преимущественно из мира растений (бактерий, актиномицетов, некоторых грибов и водорослей), выделяют в особую науку — микробиологию. Болезнями растений, вызываемыми вирусами, бактериями и грибами, занимается фитопатология.

Основная ботаническая дисциплина — систематика растений разделяет многообразие растительного мира на соподчинённые друг другу естественные группы — таксоны (классификация), устанавливает рациональную систему их наименований (номенклатура) и выясняет родственные (эволюционные) взаимоотношения между ними ( филогения). В прошлом систематика основывалась на внешних морфологических признаках растений и их географическом распространении, теперь же систематики широко используют также признаки внутреннего строения растений, особенности строения растительных клеток, их хромосомного аппарата, а также химический состав и экологические особенности растений. Установление видового состава растений (флоры) какой-либо определенной территории обычно называется флористикой ( флорологией ), выявление областей распространения (ареалов) отдельных видов, родов и семейств — хорологией (география растений). Изучение древесных и кустарниковых растений иногда выделяют в особую дисциплину — дендрологию.

В тесной связи с систематикой находится морфология растений, изучающая форму растений в процессе индивидуального (онтогенез) и исторического (филогенез) развития. В узком смысле морфология изучает внешнюю форму растений и их частей, в более широком — включает анатомию растений, изучающую их внутреннее строение, эмбриологию, исследующую образование и развитие зародыша, и цитологию, изучающую строение растительной клетки. Некоторые разделы морфологии растений выделяют в особые дисциплины в связи с их прикладным или теоретическим значением: органографию— описание частей и органов растений, палинологию — изучение пыльцы и спор растений, карпологию — описание и классификация плодов, тератологию— изучение аномалий и уродств ( терат ) в строении растений. Различают сравнительную, эволюционную, экологическую морфологию растений.

Изучением растений в их взаимоотношении со средой обитания занимается ряд отраслей ботаники иногда объединяемых под общим названием экология растений. В более узком смысле экология изучает влияние на растение среды обитания, а также разнообразные приспособления растений к особенностям этой среды. На земной поверхности растения образуют определенные сообщества, или фитоценозы, повторяющиеся на более или менее значительных территориях (леса, степи, луга, саванны и т.д.). Исследованием этих сообществ занимается отрасль ботаники, называемая на территории бывшего СССР геоботаникой , или фитоценологией(за рубежом её часто называют фитосоциологией ). В зависимости от объекта исследования в геоботанике выделяют лесоведение, луговедение , тундроведение , болотоведение и т.д. В более широком смысле геоботаника смыкается с учением об экосистемах, или с биогеоценологией , изучающей взаимоотношения между растительным покровом, животным миром, почвой и подстилающими почву горными породами.

Наука об ископаемых растениях — Палеоботаника, или фитопалеонтология, имеет первостепенное значение для восстановления истории развития растительного мира. Данные палеоботаники имеют важнейшее значение для решения многих вопросов систематики, морфологии (включая анатомию) и исторической географии растений. Её данными пользуется также геология (историческая геология и стратиграфия).

Полезные свойства дикорастущих растений и возможности их окультуривания изучаются экономической ботаникой (хозяйственная ботаника, ботаническое ресурсоведение ). С экономической ботаникой тесно связана этноботаника — учение об использовании растений различными этническими группами населения земного шара. Важный раздел прикладной ботаники — изучение дикорастущих родичей культурных растений, обладающих ценными свойствами (например, иммунитетом к болезням, засухоустойчивостью и т.д.).

Физиологию растений и биохимию растений не всегда относят к ботанике, поскольку многие физиологические и биохимические процессы, протекающие в растениях, аналогичны или даже тождественны процессам, протекающим в животных организмах, и изучаются сходными методами. Однако биохимия и физиология растений отличаются рядом специфических черт, исключительно или почти исключительно свойственных растениям. Поэтому разграничить физиологию и биохимию растений от собственно ботаники нелегко, тем более , что физиологические и биохимические особенности растений могут рассматриваться как таксономические признаки, следовательно, интересовать систематиков растений. Эти же особенности чрезвычайно важны для понимания проблем экологии и геоботаники, географии растений и ботанической географии, экономической ботаники и т.д. Генетика растенийобычно также рассматривается как раздел общей генетики , хотя некоторые главы её (генетика популяций, цитогенетика) тесно связаны с систематикой, особенно биосистематикой , экологией растений и геоботаникой.

Границы между перечисленными выше разделами ботаники в значительной мере условны, т.к. их методы нередко перекрещиваются, а данные взаимно используются. Трудно определить место таких наук, как физиологическая анатомия и экологическая физиология, или отделить использование химических особенностей растений в систематике ( хемосистематика ) от сравнительной биохимии растений; наряду с этим процессом идёт и весьма узкая специализация отдельных ботанических разделов.

Ботаника тесно связана со многими другими науками — с геологией через палеоботанику и индикационную геоботанику (использование признаков некоторых растений и их сообществ как индикаторов некоторых полезных ископаемых); с химией — через биохимию и физиологию, экономическую ботанику и фармакогнозию; с почвоведением и физической географией — через экологию и геоботанику; с техническими науками — через экономическую ботанику. Ботаника — естественноисторическая основа сельского и лесного хозяйства, зелёного строительства в городах, курортах и парках, она разрешает многие вопросы пищевой, текстильной, целлюлозно-бумажной, микробиологической, деревообрабатывающей промышленности. Однако важнейшая задача ботаники — изучение закономерностей развития и охраны среды обитания человечества — биосферы и прежде всего растительного мира — фитосферы .

Источник

История развития морфологии растений, значение морфологии как научной дисциплины

Морфология растений – наука ботанического цикла. Ботаника (от греч. botanicos – относящийся к растениям, botane – трава, зелень) как наука о растениях зародилась на заре человеческой истории и длительное время развивалась как наука прикладная, преследовавшая чисто утилитарные цели, связанные с земледелием и медициной.

Первая попытка обобщения многочисленных ботанических сведений принадлежит великому древнегреческому мыслителю, ученику Аристотеля (384–322 гг. до н. э.) Теофрасту (372–287 гг. до н. э.). Великий мыслитель удивительно точно для своего времени сформулировал задачи ботаники как науки. В своем выдающемся труде «Исследования о растениях» он писал: «Различия между растениями и вообще природу их следует рассматривать, подвергая исследованию их части, свойства, распространение и жизнь». Труды Теофраста положили начало возникновению научной ботаники, а сам он по образному выражению выдающегося шведского ботаника Карла Линнея (1707–1778) явился «отцом ботаники». Труды Теофраста оказали огромное влияние на развитие ботаники. В течение восемнадцати столетий (с III в. до н.э. до XVI в.) ученые не поднимались выше его ни в понимании истории развития растений, ни в описании их форм.

Возрождение ботаники как науки началось в конце XV – начале XVI в. Этот период знаменовался великими географическими открытиями. Благодаря развитию мореплавания были открыты Америка, Африка, Индия и европейцы познакомились с многими невиданными до того времени растениями и пряностями, получаемыми из них – корицей, имбирем, гвоздикой, черным перцем. Появление в Европе «иноземных растений» заставило европейцев искать способы их сохранения и изучения. Стремление сохранить эти растения привело к созданию метода гербаризации, который был предложен итальянским ботаником Лукой Гини (1490–1556). С целью изучения живых растений в Европе стали создаваться ботанические сады (Пиза – 1543 г., Падуя – 1545 г.).

В XV в. меняется круг лиц, занимающихся ботаникой. Если до XVI в. ботаникой занимались преимущественно монахи как лица наиболее просвещенные по тем временам, то в период Возрождения ботаникой начинают усиленно интересоваться врачи и аптекари. В этот период начинают появляться особые научные труды – «травники», в которых описывались лекарственные растения, их применение. Первый травник появился в Европе между 1530–1536 гг. Он был составлен немецким врачом О. Брунфельсом (1470–1534), назывался «Живые изображения растений» и представлял фактически первый ботанический атлас. В 1539 г. немецкий ботаник Иероним Бок (1498–1544), известный в научном мире как Трагус, выпустил «Новый травник». В нем были даны описания и рисунки 165 видов растений, приведены их местные, латинские и греческие названия, указаны время цветения, распространение, местообитания. «Новый травник» пользовался такой популярностью, что на протяжении XVI в. выдержал 10 изданий.

В результате интереса к ботанике накапливался огромный фактический материал, оперировать которым становилось все труднее и труднее. Фактически до середины XVIII в. ботаника оставалась собирающей наукой. Но постепенно в недрах этой науки, отягченной массой фактов и научных сведений, обогащенной средствами исследования и научными открытиями, обособляется ряд наук, более узких и конкретных по предмету исследования. Одной из таких наук является морфология.

Термин «морфология» происходит от греческих слов «morphe» – форма и «logos» – учение. Этот термин был предложен в 1817 г. великим немецким поэтом, мыслителем и естествоиспытателем И. В. Гёте (1749–1832). Однако учение о форме и строении растений начало развиваться задолго до того, как Гёте дал ему название.

Можно говорить о морфологии растений в широком и узком смысле слова. В широком смысле морфология изучает строение растений, особенности индивидуального и исторического развития. При таком понимании она должна охватывать изучение как макроскопического, так и микроскопического строения растений, а также особенностей их развития. Именно в таком плане преподается учебный курс «Морфология растений».

По мере накопления морфологических данных морфология растений также постепенно дифференцировалась на ряд специальных дисциплин. Из нее выделилась органография – морфология в узком смысле слова, наука о внешнем строении растений и их органов. Изучение внутреннего строения растений оформилось в анатомию растений. Процессы индивидуального развития изучает эмбриология растений. Частными морфологическими дисциплинами являются цитология (наука о строении клетки), палинология (наука о строении ископаемых и современных спор и пыльцы), стоматография (наука о строении устьичных комплексов) и ряд других наук с узкими предметами исследования.

Как каждая научная дисциплина морфология растений имеет свои проблемы, свои задачи и свои методы исследования.

Основные задачи морфологии сводятся к решению трех основных проблем:

К изучению особенностей формирования органов растений (формообразовательного процесса) в ходе эволюции.
К изучению особенностей формирования органов растений в ходе онтогенеза.
К изучению топографических закономерностей, отражающих взаимное расположение вновь появляющихся органов.

Источник