Ботаника с чего начать
Биология
Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов
Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы
План урока:
Вспомним, что такое биология
Это слово пришло из Греции, оно происходит от слияния двух терминов: «биос» – жизнь и «логос» – учение. Биология исследует мир живой природы. Если быть точными, то – это наука, изучающая живые организмы, их строение, жизнедеятельность и отношение с окружающим миром. Она относится к дисциплинам естественного цикла. Термин появился в 1800-1802 годах, первым его придумал немецкий физиолог Карл Фридрих Бурдах. Все живые организмы на Земле разделены на 7 (теперь 8) больших групп – царств. Не обо всех этих группах пишут в наших учебниках.
Изучению этих царств посвящены разделы биологии:
Как вы видите, не все царства живой природы пока получили привилегию иметь свою собственную науку. А некоторые, например вирусы, так и балансируют на грани живого и неживого. Как же опознать, что перед нами существо из живого мира? Многие учёные и философы пробовали дать определение жизни. Но все они потом были признаны неполными и неточными. В результате споров научное сообщество договорилось судить о живом при помощи признаков (критериев).
Значит и растениям свойственны все эти признаки. Их просто надо уметь увидеть. Все их мы будет «открывать» постепенно на отдельных занятиях.
Ботаника – наука о растениях
С самого своего появления человек интересуется растениями. Он всегда получал от них доступные продукты питания, материалы для изготовления жилья и лекарственных средств. Но встречались и ядовитые виды, поэтому человеку нужно было научиться их отличать. Много тысячелетий люди накапливали знания о них, а потом появилась ботаника. Это была одна из древнейших наук.
Возникла она примерно 2,5 тыс. лет назад. Знаменитый древнегреческий врач и философ Гиппократ, живший в V-IV вв. до н. э. охарактеризовал 236 растений, обладающих лекарственными свойствами. Но основателями ботаники считаются его соплеменники и современники – философы Аристотель и Теофраст. Они умели различать более 600 разновидностей растений. Теофраст был последователем и учеником Аристотеля, он первым сумел обобщить имеющиеся тогда сведения о разновидностях флоры и записать их для потомков. Поэтому его считают «отцом» ботаники.
Римский исследователь Плиний Старший, живший в 50-70 гг. н. э. в своей энциклопедии «Естественная история» описал 1000 видов растений. В XVIII в. шведский естествоиспытатель Карл Линней представил миру более 1500 видов растений и разработал систематику органического мира. Поэтому в названиях многих растений встречается фамилия этого великого учёного: Боярышник Линнея, Мальва Линнея и др.
Теперь известно около 550 тыс. их видов. И как тысячи лет назад человек продолжает зависеть от растений. Они для него – еда, дом, одежда, сырьё для лекарств и промышленности, корм для домашних питомцев, средство улучшения настроения.
Отличительные признаки растений от других царств живой природы
Вначале проанализируйте следующие высказывания и решите – согласны вы с ними или нет.
— Все растения зелёные.
— Только растения могут создавать органические вещества из неорганических на свету.
— Химические элементы растения всасывают корнем.
— Они могут расти всю жизнь, пока не умрут.
А теперь проверьте свои ответы, изучив характерные для растений признаки.
У растений хорошо заметны такие признаки живого как клеточное строение, развитие, рост, обмен веществ и размножение. Но их раздражимость скрыта от нас, чтобы её заметить надо внимательно и долго наблюдать за ними. Как их корень изменяет направление роста вслед за потоком воды или как листья поворачиваются к свету увидеть не трудно. Но у растений есть и малоизученные и незаметные нам способности, например, они могут «слышать» и «общаться».
Растения и музыка
С давних времён известно, что растения «слушают» музыку. Её воздействие ускоряет процесс прорастания семян и влияет на объём будущего урожая. В источниках древнеиндийской письменности говорится, что бог Кришна виртуозной игрой на музыкальных инструментах приводил в восторг не только людей, но и растения.
В XX в. учёные провели ряд экспериментов и доказали, что от классической музыки растения увеличиваются в размере намного быстрее. Они даже доказали, что тропические виды – «фанаты» рэпа, а рок растения не любят совсем. Их состояние зависит от звуковой частоты. Наиболее благотворна для них классическая музыка (58-75 Гц).
Какие бывают растения: разнообразие и внешнее строение
Одни водные, другие сухопутные, одни микроскопические, а другие гигантские. Встречаются они даже в сухих пустынях и близ полюсов. Растения бывают дикорастущими, произрастающими в природе без участия человека, и культурными, разводимыми людьми. Культурные в свою очередь делятся на комнатные и садовые растения, полевые и огородные культуры.
В зависимости от срока жизни и плодоношения растения делят на:
Наука о растениях делит их на простые и сложные (одноклеточные и многоклеточные). Клетка одноклеточного растения – это самостоятельный живой организм, в котором все функции выполняют её части (органеллы). Признаки одноклеточных растений не отличаются от остальных представителей царства.
К многоклеточным относятся часть водорослей, высшие споровые, голосеменные и покрытосеменные растения. Многие растения имеют органы. В науке орган – это часть тела животных или растений с определённым строением и функциями. Органы бывают генеративными (участвуют в половом размножении) и вегетативными (обеспечивают жизнедеятельность организма). Не все многоклеточные имеют такое строение. Нет органов у низших растений, к которым принадлежат только водоросли. Тело высших растений делится на специализированные органы.
Внешнее строение растений на примере цветковых
Основные части (органы) растения – это корень и побег, делящийся в свою очередь на листья и стебли. Перечисленные выше части, относятся к вегетативным органам растений.
1. Корень – чаще всего расположен под землёй. Он закрепляет растение в почве, нужен и для всасывания воды с растворёнными минеральными веществами (почвенное или минеральное питание). Но есть у него и другие, неспецифические задачи: создание и запасание органических веществ, например у корнеплодов, участие в неполовом (вегетативном) размножении. Видоизменённые корни часто расположены не в почве, они применяются для закрепления на опорах, для дыхания (у мангровых деревьев), для передвижения вглубь почвы (у чеснока).
2. Стебель – это место расположения почек и листьев, орган, выносящий их к свету и служащий местом транспортировки питательных веществ к частям растения. У многих растений в нём тоже может проходить воздушное питание (фотосинтез). Он бывает прямым, стелящимся (ползучим) или лиановидным. Видоизменённые (метаморфизированные) стебли – это колючки барбариса, стволы-бутылки у тропических деревьев, усики винограда.
3. Листья – это «кухня» растений. Тут «варятся» сахара и собираются другие вещества органического происхождения. На них же расположены и «носики» растений – устьица, через которые проходит воздух и выходят излишки воды. Листья тоже могут превращаться в усики (горох) или в колючки (кактус).
Цветок и плод – органы половые (генеративные). Они предназначены для размножения.
Что изучает ботаника: виды растений, систематика, морфология, классификация ботаники, предмет, задачи и методы изучения в ботанкие
Что изучает ботаника как наука?
Определение ботаники и этапы ее развития
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:
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.
Она подразделяется на:
Разделы морфологии
Отдельные разделы морфологии — самостоятельные дисциплины:
Растительность в данном контексте — сочетание всех растений на одной территории, составляющие ее ландшафт.
Классификации ботаники по объекту изучения
Если выделять отдельные науки в ботанике кратко, то получится, что по объекту изучения эта классификация включает:
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, 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:
Основных методов исследования в ботанике 6:
Что это за растение? 5 приложений для начинающих ботаников и цветоводов
Начало лета — время, когда всё цветет и покрывается листьями. Чем дальше вы от большого города, тем чаще возникают вопросы. Даже самый нелюбопытный человек поинтересуется: что это тут такое сиреневое — примула или эдельвейс? Понять, что именно цветет, помогут приложения-определители с функцией распознавания по фото или набору признаков. Дерзайте!
1. PlаntNet
Популярное приложение для определения растений от сообщества французских ботанических организаций. Разработчики говорят, что PlаntNet лучше всего распознаёт дикие виды. Но мы попробовали на домашних растениях: приложение справилось и с шеффлерой, и с замиокулькасом, и с сингониумом. Распознаёт неплохо — только вот сообщает об этом робко.
База PlantNet пополняется за счёт пользователей. Участие в проекте не обязательно, но при желании вы можете создать аккаунт в приложении и помечать правильно угаданные экземпляры, чтобы повысить точность распознавания.
Сейчас PlantNet позволяет распознавать около 20 000 видов.
2. iNaturalist
Ещё одно приложение-распознаватель, аналогичное PlantNet, но со значком National Geographic. Разработано при участии Калифорнийского университета в Беркли. Может распознавать не только растения, но и насекомых, животных и птиц. Рассчитано на работу полевых биологов и начинающих натуралистов на природе, но справляется и с домашними растениями.
В приложении надо зарегистрироваться. Функционал распознавания схож с PlantNet: делаете фото, а ИИ распознает и предлагает варианты растения, животного или цветка.
10 удивительных фактов о животных, которые понравятся детям
Осторожно: оно довольно-таки криво русифицировано. Например, легко предложит вам сфотографировать «что-нибудь дикое», но работает все как нужно. Говорят, иногда путается в редких видах, но мы вас предупредили.
Забавна карта наблюдений: переключившись на нее, вы узнаете, что в соседнем доме пользователь Vasya1 распознавал жука, а в 100 метрах от вас кто-то не поленился и распознал все растения, высаженные у подъезда, включая самшит, желтую акацию и сортовую сирень.
3. PlantSnap
Стоимость: бесплатно не больше 10 снимков в день; платная версия — 229 рублей
Немного более тяжелая артиллерия — продвинутое приложение с большой базой цветов, деревьев, грибов, суккулентов и кактусов. Делаете снимок, ждёте секунду — и объект распознан. Если что-то непонятно, в приложении есть мультфильмы-видеоинструкции.
Приложение использует технологию машинного обучения и ИИ и одинаково хорошо определяет как растения в дикой природе (простите, это устоявшийся термин), так и домашние. Результатом распознавания служит описание растения с фото, ботанической характеристикой, а иногда даже с историей открытия или описания.
4. PictureThis
Стоимость: 10 распознаваний в день бесплатно; платная версия — 1490 рублей в год
Представьте: вы оказались в цветочном отделе огромного универмага, где всё прекрасное, и вы не знаете, как определить, что это за цветок, сможет ли он выжить в вашей солнечной или малоосвещенной квартире, — в таком случае без PictureThis не обойтись. Это, пожалуй, главный определитель для цветоводов-любителей: разработчики ссылаются на одну из самых больших баз окультуренных и домашних растений, а отзывы говорят, что приложение довольно точное и не ошибается.
При этом PictureThis — это ещё и соцсеть для цветоводов-любителей: можно просить о помощи, и будьте уверены — вам и посоветуют, и подскажут. Писать можно по-русски, есть встроенный перевод весьма умеренного качества.
4 лучших приложения для изучения звёзд, планет и спутников
Если даже приложение не сможет определить, что за растение вы сфотографировали, поместите его в галерею «Неизвестное» — вам помогут и определят, что именно вы сфотографировали. И, конечно, подскажут, куда, в какой грунт и когда высаживать, с какими растениями можно комбинировать на клумбе, как подкармливать, поливать и удобрять. И какой необходим световой режим. Лучше фотографировать цветок или листья отдельно, а не снимать всё растение.
5. PlantFinder
Стоимость: бесплатно; платная версия — 75 рублей в месяц
Король среди приложений: с базой великолепных фотографий растений, которые можно скачивать, рекомендациями по уходу, определением по фото и напоминаниями об уходе. Есть рубрика «Цветок недели», видеоинструкции по распознаванию, советы по цветоводству и садовому делу — в общем, PlantFinder — это определитель с соцсетью и журналом по цветоводству в одном флаконе.
Обещают распознавать до 250 000 растений. Если у вас есть домашнее растение, его можно занести на полку «Нуждаются в уходе», и приложение начнет напоминать поливать, подкармливать, пересаживать, удобрять и время от времени фотографировать.
В приложении есть и что-то вроде соцсети: можно подписаться на различные сообщества, обсуждать устройство садов и цветников, уход за растениями, участвовать в ботанических спорах, обсуждениях и дискуссиях. Можно даже ставить лайки — в астрономических и орнитологических приложениях такого не было!
Большой минус в том, что русская версия, по всей видимости, представляет собой автоматизированный перевод и хромает на обе ноги: например, приложение может спросить: «А какое тебе дело до фикуса Бенджамина?» И вы задумаетесь.
Иллюстрация: Shutterstock (anna1195)
Ботаника
Узловыми вопросами этих знаний являются принципы ботанической науки:
Все вышеуказанные принципы, призваны отражать объективную природу целостности растительного организма во взаимосвязи со средой обитания.
Но немаловажное значение в обучении играет и то, что учащиеся от урока к уроку убеждались в том, что окружающий его растительный мир материален, объясним и изменяем. Ничего сверхъестественного и непознаваемого в нём нет, что наука шаг за шагом раскрывает так называемые «тайны» природы, в результате чего, тайное становится явным, понятным, объяснимым.
Считается, что этот предмет (ботаника) в школьной программе самый лёгкий (подумаешь: пестики, тычинки!), а потому в школьной программе до сих пор на него меньше всего обращают внимание.
А действительно, интересна ли ботаника?
Вот с этим вопросом и приходят на первый урок к учителю большинство учащихся, начинающих изучение этой науки. Вот здесь-то учитель и должен доказать обратное мастерски построенными уроками, на которых не будет скучно.
По опыту знаю, скучно не будет в том случае, когда учащийся увидит своими глазами, потрогает своими руками изучаемый предмет. Только тогда возникает огромное количество «Что? Где? Когда?», возникает интерес к изучаемому объекту, а через него и к науке в целом.
Как и в любой другой науке, в ботанике должна соблюдаться логическая последовательность в изучении биологических процессов, владения биологической терминологией. Только тогда у учеников возникает потребность в их использовании на практике. Наша существенная ошибка (и моя тоже в начале педагогической деятельности) заключается в том, что в погоне за «впихиванием» учебного материала, мы теряем главное — интерес к предмету. Кому незнакома такая картина? Чувствуешь конец урока, а учебного материала ещё много. Надо успеть. Быстро методом беседы (как правило самим с собой) стараешься «выпалить» весь оставшийся материал, наспех делаешь какой-то вывод, домашнее задание (в виде чтения страниц) и звонок. Последняя мысль. «успела», и с чистой совестью выполненного долга покидаешь класс. И о каком интересе к предмету можно говорить? Потом ни какими интересными фактами из жизни растений, ни внеклассными мероприятиями по предмету не побудить подлинный интерес к науке.
Проект «Жизнь растений» представляет многолетний педагогический опыт использования учебного материала, собранного с разных учебных и дополнительных источников (список литературы прилагается). Собранный материал предложен не в форме конкретных уроков (с целями, задачами, методами. ), а в форме небольшого «ключика», которым молодой учитель должен «открыть некий сундучок к изучаемой теме», широта и глубина которого будет зависеть от профессионализма самого учителя.
Материал изложен в порядке последовательного изучения биологической дисциплины в соответствии с программой и ныне действующими учебниками. Он составлен из большого количества учебных, справочных источников и на основании многолетнего опыта работы преподавания в средней школе.
Ботаника — (от греч. botane — овощ, зелень, трава, растение).
Это один из разделов биологии, комплексно исследующий мир растений. Флора земли – это миллионы видов.
Как система знаний о растениях, ботаника формировалась во времена Древней Греции и Египта.
Она возникла и развивалась вместе с хозяйственной деятельностью человека, медициной.
Эти книги не только описывали растение, но указывали на их полезность для человека. Период великих географических открытий дал толчок развитию всех естественных наук, и ботаника – не исключение.
Выдающийся ботаник и естествоиспытатель, шведский ученый Карл Линней создал и узаконил классификацию ботанического мира. Каждое растение на латинском языке получило два названия: рода и вида. Такая систематика существует и сейчас.
Изобретение микроскопа привело к открытию клеточного строения растений и бурному развитию экспериментальных направлений развития науки. По сей день растения являются объектом изучения, так как они неотъемлемая часть нашей жизни.
Традиционно все растения делятся на две большие группы:
Современная наука о растениях включает в себя ряд разделов. Основной раздел – это систематика. Она занимается естественной классификацией растений по сходным признакам и объединяет их в виды.
Это основа любой отрасли ботаники. Систематику можно разделить на две части: флористическую и географическую ботанику. Флористика рассматривает закономерности распространения видов растений на различных территориях, ареалах распространения.
Ботаническая география отвечает на вопрос: «Почему в одном регионе растут определенные растения, а в другом – нет». Она изучает географические законы распространения растений на планете.
Рассматривая развитие отдельных видов растений в историческом развитии, устанавливаются их генетические родственные связи. Этим занимается специальный раздел – филогения.
Из истории развития ботаники известно, что первоначально растения систематизировались по внешним признакам – морфологическим. В наши дни используются знания клеточного строения растений.
Морфологию делят на макро- и микро-уровни. Макроморфология изучает внешнее строения растения в целом. Микроморфология изучает растение с помощью микроскопа. Это цитология, эмбриология, гистология.
В морфологии растений выделяются такие разделы как:
Науку о растениях можно классифицировать по объектам изучения:
В 18 веке немецкий учены Гумбольдт А. обосновал появление тех или иных видов растений, их развитие от географической среды произрастания. Это послужило развитию таких отраслей ботаники как болотоведение, тундроведение, луговедение, лесоведение и т.п.
В современном мире наиболее важными задачами ботаники являются:
Открытие новых видов растений и возможность их применения в жизни человека.
Изучение свойств растений, их устойчивости и выносливости к болезням, повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Исследование действий растений на организм человека и животный мир.
Влияние человека на формирование экосистем, защиты и сохранения растительного покрова нашей планеты.
Изучение наследственности и изменчивости растений – как основа выращивания генномодифицированных растений. Выявление положительных и отрицательных влияний таких растений на человека и окружающий мир.
Ботаника как и любая наука использует различные методы исследования:
Ботаника – это современная многоотраслевая наука, изучающая флору планеты Земля.
Она использует как традиционные методы, так и современные химические, физические, молекулярные методы исследований. Глобальной проблемой современности стало производство продуктов питания.
Эту задачу решают различные науки.
Первое место занимает ботаника. Предметом ее исследования является растение, все аспекты его жизнедеятельности и полезности для человека. Не менее глобальной является проблема сохранения благоприятного климата на планете.
Современная ботаника призвана разработать научные основы охраны природных экосистем.
Большое внимание отводится охране редких и исчезающих видов растений, занесенных в Красную книгу.