Ботаника — наука о растениях. Что изучает ботаника?
Ботаника — (от греч. botane — овощ, зелень, трава, растение) — комплексная наука, которая изучает растения. Она всесторонне рассматривает их происхождение, развитие, строение (внешнее и внутреннее), классификацию, распространение по земной поверхности, экологию (взаимоотношения и отношения с окружающими факторами), охрану.
Как и остальные науки, у ботаники имеется своя предистория. Зарождение её прослеживается с глубокой древности, когда люди ещё только начинали использовать растения для своих практических потребностей (питания, лечения, изготовления одежды, жилья). Достаточно долгое время естествоиспытатели занимались лишь описанием растений — их размеров, окраски, особенностей отдельных органов, то есть достаточно долгое время ботаника имела всего — навсего описательный характер. Этот раздел биологии формировался в $XVII—XVIII$ столетиях. Первые попытки систематизации растительного мира и стали началом использования в ботанике сравнительно — описательного метода, с помощью которого растения не только описывали, но и сравнивали по внешним (морфологическим) признакам. С изобретением микроскопа в ботанике зарождается, а позже, благодаря интенсивному развитию науки и усовершенствованию микроскопической техники, начинает доминировать экспериментальное направление.
Растения — это источник более чем десяти биологически активных веществ, которые действуют на организм человека и животных, в частности при пищевом употреблении. Поскольку растения неотъемлемы в жизни человека, то они и стали объектом пристального изучения.
Все растения делятся на $2$ большие группы:
К низшим растениям относятся водоросли.
К высшим растениям относятся мохообразные (мхи и печёночники), папоротникообразные (псилофиты, псилоты, хвощи и папоротники), голосемянные и покрытосемянные.
Отдельно изучаются лишайники, грибы, бактерии.
Современная ботаника — многоотраслевая наука, которая охватывает целый ряд разделов: систематику растений, которая занимается классификацией растений в зависимости от подобных общих характеристик. Её подразделяют на две части: флористика и ботаническая география. Флористика изучает сообщества растений на определённой территории. Ботаническая география изучает особенности распространения растений на земном шаре.
Систематика растений — основная ботаническая дисциплина. Весь растительный мир она разделяет на отдельные группы, объясняет родственные и эволюционные связи между ними. Это задание специального раздела ботаники — филогении.
Сначала исследователи систематизировали растения лишь по внешним (морфологическим) признакам. Сейчас же для систематики растений используют и их внутренние признаки (особенности строения клеток: их химический состав, хромосомный аппарат, экологические особенности). Морфологию растений, которая изучает строение растений. Подразделяется эта наука на микроскопическую морфологию и макроскопическую морфологию (органографию). Микроскопическая морфология изучает строение клеток и тканей растений, а также эмбриологию. Макроскопическая морфология изучает органы и части растений.
Некоторые разделы морфологии решили выделить в отдельные дисциплины:
- органографию (изучает органы растений),
- палинологию (рассматривает строение спор и пыльцы растений),
- карпологию (занимается классификацией плодов),
- тератологию (предмет изучения — уродства и аномалии в строении растений),
- анатомию растений , которая изучает внутреннее строение растений;
- физиологию растений, которая изучает формы растений в процессе их онтогенеза и филогенеза, а также процессы, происходящие в растениях, их причины, закономерности и взаимосвязь с окружающей средой. Она тесно связана с систематикой.
- биохимию растений, которая изучает химические процессы в растениях, связанные с ростом и развитием.
- генетику растений, которая изучает генетические изменения растений, происходящие с вмешательством или без вмешательства человека.
- фитоценологию, которая занимается изучением растительного покрова Земли, определяет динамические изменения в природе, а также их зависимости и закономерности (растительность — это сочетание всех растений на одной территории, которые составляют ландшафт;
- геоботанику, которая занимается изучением экосистем, то есть взаимоотношениями между растениями,животным миром и факторами неживой природы (весь это комплекс получил название биогеоценоза).
- экологию растений, которая изучает растения в зависимости от среды обитания и определяет идеальные условия для жизни растений.
- палеоботанику, которая изучает ископаемые растения с целью определения истории развития.
Ботаника также классифицируется по объектам изучения на:
- альгологию — науку о водорослях,
- бриологию, которая занимается исследованием мхов и др.
- исследование микроскопических организмов в мире растений также было выделено в отдельную дисциплину — микробиологию.
- фитопатология — занимается болезнями растений, которые могут быть вызваны грибами, вирусами или бактериями.
В зависимости от изучаемого объекта выделились специальные отрасли в ботанике: лесоведение, луговедение, болотоведение, тундроведение и ещё ряд подобных дисциплин.
Традиционно в ботанику включают микологию — науку о грибах (со средины $ХХ$ ст. их стали выделять в отдельное царство), а также лихенологию — науку, которая изучает лишайники.
Предмет исследования ботаники — это растения, их строение, развитие, родственные связи, возможность их рационального хозяйственного применения.
Задачи ботаники:
- Изучение растений для повышения их устойчивости, урожайности и выносливости.
- Определение новых видов растений и их применение.
- Определение действия растений на человеческий организм.
- Определение роли человека в развитии и сохранении растительного покрова планеты.
- Осуществление генетической трансформации растений.
- метод наблюдения — используется как на микроскопическом, так и на макроскопическом уровнях. Этот метод состоит в установлении индивидуальности объекта, который исследуется, без искусственного вмешательства в его процессы жизнедеятельности. Собранная информация используется для дальнейшего исследования.
- сравнительный метод — используется для сравнения объекта, который исследуется, с подобными объектами, так и классифицировать их, детально анализируя похожие и отличительные черты в сравнении с близкими к ним формами.
- экспериментальный метод — используется для изучения объектов или процессов в специально созданных искусственных условиях. В отличии от метода наблюдения, экспериментальный метод предвидит специальное вмешательство экспериментатора в природу, что позволяет установить последствия от влияния тех или иных факторов на объект исследования. Метод может использоваться как в естественных условиях, так и в лаборатории.
- мониторинг — это метод постоянного наблюдения за состоянием отдельных объектов, течением определённых процессов. моделирование — это метод демонстрации и исследования определённых процессов, явлений с помощью их упрощённой имитации. Он даёт возможность изучать процессы, которые сложно или невозможно воспроизвести экспериментально, или непосредственно наблюдать в живой природе.
- статистический метод — основанный на статистической обработке количественного материала, собранного в результате других исследований (наблюдений, экспериментов, моделирования), что позволяет его всесторонне проанализировать и установить определённые закономерности.
Ботаника — это наука, которая изучает растительный покров земной поверхности на всех уровнях — молекулярном, клеточном, организменном, популяционном.
Источник
Предмет и разделы ботаники
Ботаника — это раздел биологии, занимающийся изучением растений, их формы, строения, развития, жизнедеятельности, распространения, свойств и пр.
Растения — это особое царство живых организмов, сочетающих в себе наличие оформленного ядра в клетках, изначальную способность синтезировать пигмент хлорофилл в хлоропластах, который обеспечивает в совокупности со световой энергией процесс фотосинтеза. Растения-паразиты не имеют хлорофилла, но питаются органическими веществами, синтезированными растениями-хозяевами в результате фотосинтеза.
В настоящее время ботаника представляет совокупность целого ряда взаимосвязанных разделов.
Морфология растений — изучает внешнее строение растений, исследует закономерности и обусловленность внешней формы растений.
Анатомия растений — исследует особенности закономерностей внутреннего строения растений.
Цитология растений — изучает строение клеток растений.
Гистохимия растений — с помощью микрохимических реакций выявляет и исследует вещества, находящиеся в растительной клетке.
Эмбриология растений — раздел ботаники, исследующий закономерности зарождения организма в первые этапы его развития.
Физиология растений — изучает жизнедеятельность растений: обмен веществ, рост, развитие и т.п.
Биохимия растений — исследует процессы химических превращений как химических соединений, входящих в состав самого организма, так и веществ, поступающих в него из окружающей среды.
Экология растений — изучает взаимоотношения растений и среды.
География растений — выявляет закономерности распределения растений в пространстве.
Геоботаника — изучает растительный покров Земли.
Систематика растений — занимается классификацией растений и их эволюционным развитием.
В качестве прикладных ботанических дисциплин выступают фармакогнозия, объектом исследования которой являются лекарственные растения, фитопатология, изучающая заболевания растений, агробиология, изучающая культурные растения и пр.
Значение растений в природе
Растения снабжают все остальные организмы, включая человека, энергией, кислородом и многими другими жизненно необходимыми веществами.
Значение растений в жизни человека
Значение растений в жизни человека связано с областью их применения.
Пищевые растения. Особенно здесь важны хлебные злаки: пшеница, рис и др.; овощные культуры: картофель, капуста, свекла, морковь и др.
Плодовые растения. К этой группе растений относятся ягодники (смородина, крыжовник, малина и др.); плодовые деревья и кустарники (яблони, груши, сливы, вишни, виноград и др.); цитрусовые (апельсины, лимоны, мандарины). Все эти группы растений, прежде всего, являются витаминоносными растениями и содержат многие другие биологически активные вещества. Зернобобовые растения, такие как горох, фасоль, соя играют значительную роль в пищевом рационе народов мира. Довольно широко используются человеком масличные растения: подсолнечник, оливки, лен. Особое место принадлежит сахароносам: сахарному тростнику и свёкле. Из других групп растений следует назвать прядильные или волокнистые, дубильные, красильные, эфирномасличные, каучуконосные растения, растения, дающие древесину.
С самых древних времен человеком используются лекарственные растения. У разных народов в разных странах в качестве целебных используются около 20000 видов растений. Значительно меньше видов лекарственных растений являются официнальными. На территории РФ произрастает 139 видов лекарственных растений, включенных в Государственный реестр лекарственных средств и изделий медицинского назначения (1994). Фармакогностические характеристики этих видов лекарственных растений изучаются в курсе фармакогнозии.
Следует упомянуть и о декоративных растениях, многие из которых введены в культуры и украшают сады и парки. Именно эти растения определяют эстетическое восприятие мира человеком.
Источник