науки ботаники и что они изучают список
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.
Ботаника: что это такое и с чем её едят?
С ЧЕГО ВСЁ НАЧИНАЛОСЬ
На сегодняшний день биологические науки, когда-то почётные, практически потеряли свой статус. Разве что генетика и её молодая отрасль – генная инженерия – активно развиваются, пытаясь приспособить живые организмы под нужды технического прогресса и человеческую прихоть. Стоит посмотреть, какими изображают биологов кинофильмы, а ведь это одно из самых мощных средств воздействия на массовое сознание.
Тем не менее, биология (если понимать её широко) – одна из самых древних наук. Как особая отрасль знания она сформировалась ещё в античном мире. Многие греческие и римские учёные (Аристотель, прозванный «Отцом наук», Плиний Старший и многие другие) живо интересовались окружающим их миром, в том числе животным миром и миром растений. Правда, в те времена (да и позже) это была единая наука, полная загадок и несовпадений. Изучение растений нередко проводилось отдельными учёными очень основательно и глубоко, но было, по сути, бессистемным, что превращало его в очень непростую задачу.
В средние века изучение растений было направлено, в основном, на прикладные его аспекты – лекарственные свойства растений, получение из них технического сырья и, конечно же, ядов. В основном, исследованиями в этой области занимались монахи в стенах своих обширных аббатств или скромных монастырей. Монастырские садики и по сей день поражают своим разнообразием и неброской красотой, хотя прикладное значение во многом утратили.
По сути, ботаника как наука сформировалась лишь в XVII столетии, когда науки стали активно развиваться в стенах европейских университетов. История ботаники и имена известнейших ботаников – тема другой статьи, но обойти вниманием «Отца ботаники» Карла Линнея нельзя никак. В 1735 году Карл Линней, швед по происхождению, создал и опубликовал небольшой труд, сперва взорвавший, а потом перевернувший мир биологических наук. Работа называлась «Systema naturae» («Система Природы») и содержала совершенно новый подход к изучению живых организмов. Карл Линней, как и многие ботаники его времени, был систематиком – то есть описывал вновь открываемые виды растений и пытался объяснить их родственные связи, расположив растения по системе. Отличие системы Линнея было в том, что он не стал делить растения на привычные деревья, кустарники и травы, а распределил их по наименее изменяющимся от вида к виду признакам – строению цветка и плода. Его система, конечно, была искусственной, в ней рядом нередко оказывались растения, по современным воззрениям не родственные вовсе. Но это было только начало, и начало революционное.
Со времён Линнея ботаника как наука непрерывно развивается, образуя с близкими науками смежные области знания. Сперва обратимся, наконец, к строгим терминам и выясним, что понимают под ботаникой сами учёные, а потом рассмотрим области ботаники и смежные с ней дисциплины, многие из которых играют в нашей жизни если не решающую, то очень важную роль.
КОРОЛЕВА И ЕЁ ДОЧЕРИ
Если сравнить науки с семейством, то биологические науки можно уподобить необычной семье, в которой матерью будет общая биология, а её дочерьми – зоология, ботаника и микробиология. Первая изучает животный мир во всех его многочисленных проявлениях, от систематики животных до поведения; последняя исследует многообразный мир микроорганизмов – бактерий и вирусов, тесно пересекаясь с биотехнологией и медициной. А ботаника занимается растениями.
Ботаника – это наука, предметом изучения которой являются растительные организмы во всём своём многообразии, а так же их взаимоотношения с окружающей средой и другими организмами. Конечно, это слишком обширная область знания, чтобы оставаться единой и неделимой. У ботаники также есть дочерние области знания, и их множество. Кроме того, ботаника тесно взаимосвязана с другими науками через смежные дисциплины.
Дочерние науки по отношению к ботанике:
ботаническая систематика, изучающая виды растений и родственные связи между ними и другими таксонами (таксон – это обозначение общности растений в систематике: вид, род, семейство и т.д.);
морфология растений (она изучает жизненные формы растений и их отдельные части);
анатомия растений (соответственно, её объект – внутреннее строение растений, от клетки до всего организма);
физиология растений (исследует и объясняет явления, происходящие в растительном организме: особенности обмена веществ, механизмы регуляции жизнедеятельности, реакции организма на изменения условий и т.д.);
фитоценология (исследует распределение растений по земному шару и особенности растительного покрова в разных климатических условиях).
Есть ещё особые разделы ботаники, занимающиеся изучением отдельных групп растений. Невозможно охватить всё многообразие растений рамками единой науки: их слишком много, и они слишком разные. Поэтому, на основании ботанической систематики, ботаника была разбита на четыре основные группы – альгологию (изучает водоросли во всём их многообразии), микологию (изучает грибы), лихенологию (исследует лишайники) и изучение высших растений.
НА ГРАНИ
В тех областях ботаники, которые пересекаются с другими науками, формируются науки дочерние, которые сочетают методы и цели обеих родителей. Так, на стыке ботаники и экологии сформировалась экология растений – наука об отношениях растительного организма с окружающей его средой, другими растениями и животным миром. Историческое развитие растений по ископаемым останкам изучает палеоботаника (связующее звено между ботаникой и палеонтологией), а географическое распределение растений и их сообществ на земном шаре – ботаническая география, или геоботаника. А с микробиологией ботанику роднит фитопатология, которая исследует болезни растений, вызываемые микроорганизмами: бактериями, грибками, вирусами.
С медициной ботанику объединяет фитология, иначе называемая фармакогнозией – это наука, произошедшая от средневековой гербалистики (травоведения), наука о лекарственных свойствах растений и их использовании. Сегодня, в век синтетических лекарств, использование лекарственных трав сдаёт свои позиции. Но это не значит, что травоведение умерло и больше не нужно человеку: множество болезней, неизлечимых с точки зрения современной медицины, вполне успешно излечиваются травами. О травоведении мы ещё когда-нибудь поговорим особо – каждая область ботаники необычайно интересна, а лекарственные свойства растений – это целый мир, увлекательный и необычный.
Есть некоторые области других наук, которые изучают растения, но не являются частью ботаники. Например, это генетика растений. Она немного отличается от генетики животных, но всё же «дочерью» ботаники назвать её нельзя – всё же и методы исследования, и наблюдаемые закономерности относятся именно к генетике, являясь, во многом, общими для всех живых организмов.
ЕЩЁ ЧУТЬ-ЧУТЬ
Вот и состоялось наше самое первое знакомство с ботаникой. Я очень старался не сыпать терминами и по возможности приводить простые примеры, но всё же читается тяжеловато. Без применения особых терминов всё же не обойдётся, увы. Иногда, вместо того, чтобы расписывать явление на полстраницы, проще употребить один-единственный термин, значение которого я постараюсь кратко пояснить в скобках. А вообще, наверное, со временем я опубликую здесь краткий ботанический словарь, чтобы можно было, встретив непонятный термин, сразу нажать на ссылку и прочитать, что же имеется в виду.
Mistes
Фото Tasha, Mistes.
14 декабря 2010 г.
Понятие ботаники как науки: описание, признаки, цели
Что такое ботаника
Ботаника (гр. botane – росток, овощ, зелень, трава, растение) – это наука о растениях. Входит в состав более объемной науки – биологии, изучающей все живое на Земле.
Название науки появилось в XVIII веке от немецкого Botanik, заимствованного от древнегреческого βοτανικоς – «относящийся к растениям». Греческое слово было связано с термином βοτаνη, что означает «скот». Общность корней объясняется тем, что трава – это пища для скота.
Растительный мир нашей планеты очень разнообразен. Ученые насчитали и изучили 500 тыс. видов растений, из них 200 тыс. – цветковых.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
К растениям относятся и одноклеточные водоросли, которые можно рассмотреть только в микроскоп, и гиганты растительного мира – деревья (секвойя), высота которых свыше 100 метров.
Что изучает наука
Древний человек использовал растения в пищу, укрывался ими, они служили ему одеждой, он строил из них себе дом и лечился. Поэтому изучение растений на уровне: полезное-не полезное началось в древности. Очень долго ботаники изучали только внешний вид растений.
Однако у растений много и других отличий. Есть одноклеточные и многоклеточные. В разных местах планеты растут совершенно разные виды. Они по-разному размножаются, их строение очень сильно отличается. Есть формы, которые резко отличаются от всех. Это водоросли, плауны, мхи, папоротники, хвощи, голосеменные и цветковые. Учитывая разнообразие и большое влияние растений на жизнь человека, ботаника постепенно стала представлять целую систему наук, которые тесно связаны между собой и в то же время их можно рассматривать в качестве самостоятельных дисциплин.
Ученые делят ботанические науки по двум признакам: по предмету и по объекту исследования.
По предмету исследования выделяют систематику, морфологию, экологию и географию растений. Сюда же входит палеоботаника и этноботаника.
Морфология растений
Изучает внутреннее и внешнее строение растений, которые мы видим невооружённым глазом и с помощью увеличительных приборов. Является основой ботаники.
Часть разделов включена в отдельные дисциплины:
Систематика растений
Изучает развитие и классификацию растений. Главная ее задача – описание, распределение по группам, родам, семействам, порядкам, классам и разделам.
Задача систематики: восстановить пути эволюционного развития флоры. Этим занимается палеоботаника — изучает ископаемые виды окаменевших представителей.
Систематику подразделяют на две части: флористика и ботаническая география. Флористика занимается изучением сообщества растений на определённой территории. Ботаническая география изучает распространение растений по всей планете.
Выделены в отдельные разделы следующие науки:
В состав систематики входит наука о водорослях: фитология (альгология), о лишайниках: лихенология, о мхах: бриология.
Границы наук условны, так как на их стыках возникают новые дисциплины: экологическая анатомия, биохимическая систематика, хемотаксономия, палеоботаническая экология и другие. Ботаника как наука продолжает развиваться.
Основоположники ботаники
Первые сведения о растениях содержатся в письменных документах Древнего Востока.
Начало ботаники как науки положили древние греки.
Работы Аристотеля
Изучению растительного мира посвящен его труд «Теория растений» или, в других источниках, «Учение о растениях». Полный текст исследования не сохранился. Автор упоминает о нем в своей пятой книге «Historia animalium». Наука располагает лишь отдельными высказываниями великого ученого. Аристотель говорил о наличии двух царств в природе: царства неодушевленной природы и царства живых. Растения он относил к живым, определяя их как низшую ступень развития души. Сравнивая животных и растения, Аристотель писал о сходстве зародыша животного с зародышем растения, различии полов у некоторых растений, об их долговечности и т. д.
Работы Теофраста
Поскольку ботанические труды Аристотеля не сохранились, отцом ботаники считают ученика Аристотеля Теофраста Парацельса, грека. Он написал несколько книг. В своем 9-томном труде «Естественная история растений» ученый описал и систематизировал около 600 видов. Вначале он рассматривал растения с точки зрения применения их в хозяйстве и медицине. Однако стал основателем ботаники как самостоятельной науки.
Все растения Теофраст разделил на 4 класса: деревья, кустарники, полукустарники и травы. Таким образом положил начало систематике растений, поделил их на дикие и культурные, растения суши и вод, вечнозеленые и листопадные и т.д.
Он установил и основные морфологические понятия: описал физиологию растений и особенности их географического распространения. Выделил две группы: цветущие и никогда не цветущие, понимал различия структуры ствола обычных деревьев и пальм.
Теофраст допускал возможность существования двух полов у растений и догадывался о роли листьев в их питании. Он также предположил, что природа действует по своему предначертанию, а не с целью быть полезной человеку.
Теофраст написал два труда: «История растений» и «Причины растений». Их очень долго комментировали и переиздавали.
Дальнейшее развитие ботаники в античном мире, особенно в Древнем Риме, касалось в основном земледелия и медицины. Древнеримский ученый Плиний Старший (23–79 гг. н.э.) написал первый учебник по ботанике, дошедший до наших дней. В своей «Естественной истории» он описал все известные сведения о природе, упомянул около 1 тыс. видов растений.
В Средние века ботаники как науки не существовало. Интенсивно она начала развиваться в Европе с XVI века.
Франсиско Эрнандес де Толедо
Эрнандес, придворный врач, написал историю растений Новой Испании (1570—1577) по заказу испанского короля Филиппа II. Книга стала итогом семилетнего путешествия по Новой Испании, где врач собирал образцы растений и изучал, как их используют местные лекари. Им было написано 16 томов заметок с зарисовками. Книга стала большим прорывом европейской науки в изучении растений. В нее вошли характеристики более 3 тыс. растений и 500 животных, обитавших на территории современной Мексики. Книга была издана в 1615 году и назвалась «Четыре книги о природе и достоинствах растений и животных Новой Испании с точки зрения их пригодности для медицинских целей».
Английский естествоиспытатель Роберт Гук (1635–1703), работая с микроскопом, увидел, что растения состоят из маленьких ячеек. В 1665 г. он ввел термин «cellula», что на латыни означает «клетка».
Марчелло Мальпиги (1628–1694) и Неемий Грю (1641–1712) положили начало анатомии растений, описав клетки, ткани различных видов и их значение. Оба их труда называются «Анатомия растений».
Карл Линней
Известный шведский естествоиспытатель и врач создал единую систему классификации растительного и животного мира. Он разработал свою классификацию, учитывая особенности тычинок и пестика. Простота системы была оценена учеными. Впервые были упорядочены биологические знания всего предыдущего периода. Это принесло Линнею всемирную известность еще при жизни.
Его книга «Система природы» классифицирует растения по строению органа размножения. Он выделил 24 класса в зависимости от строения цветка. Одной из главных заслуг Линнея стало определение понятия биологического вида.
Карл Линней изучил более 1500 видов растений и представил миру полное их описание. В названиях до сих пор встречается имя этого исследователя: боярышник Линнея, Мальва Линнея.
Главные труды Линнея: «Введение в половую жизнь растений» (1729) и «Система природы» (1735).
Виммер, Христиан Фридрих Генрих
Виммер – немецкий ботаник, работал учителем. В основном изучал флору родной Силезии. Но также интересовался историей ботаники. Изучал античные представления о систематике и в результате издал несколько публикаций о трудах Аристотеля и Теофраста. Работы Виммера: Wimmer, F. Flora von Schlesien. — Breslau, Ratibor und Press, 1840; Wimmer, F. Neue beiträge zur Flora von Schlesien. — Breslau, 1845
Объекты исследования
По объекту исследований выделяют 4 раздела ботаники.
Фикология или алькология
Это наука о водорослях, сложных живых организмах, возраст которых составляет 3 млрд лет. Родоначальником науки считают Карла Линнея. Наука изучает морфологию, биохимию, анатомию, генетику, физиологию, экологию и их географическое распространение. Важное направление – использование водорослей в хозяйственных целях.
Разнообразие водорослей, множество их видов и форм привело к выделению отдельных направлений фикологии: палеоальгология, альгология моря, почвы, а также фитопланктонология.
Микология
Лихенология
Лишайниками называют группу живых организмов, тело которых образовано двумя организмами: грибом и водорослью, находящимися в симбиозе. Этот раздел ботаники изучает рост, развитие и размножение лишайников, а также их экологию, использование в быту, медицине и в качестве корма для животных. Ученые изучают и уникальную их особенность – существовать в крайне неблагоприятных природных условиях.
Бриология
Этот раздел ботаники изучает мохообразные растения, их рост, развитие, размножение экологию, использование в быту и медицине.
В гербарии Института биологии Коми находится около 30 тыс. образцов мхов. В настоящее время изучены еще не все их виды. Малоизученными считаются тропические широты и южное полушарие.
Основные задачи ботаники
Таким образом, основные задачи ботаники связаны с жизнью и деятельностью человека.
Связь с другими науками
Науки, с которыми тесно взаимодействует ботаника: биология, анатомия и физиология, химия, биохимия, фармакология, геология, география, зоология, почвоведение, экология.
Ботаника – основа сельского и лесного хозяйства, озеленения городов и парков Она тесно связана с пищевой, текстильной, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей промышленностью.
Изучение ботаники – это наблюдение, эксперимент, математическая обработка полученной информации. Все это требует участия других наук. Как всякая наука, ботаника развивается в сотрудничестве с другими науками, число которых растет по мере углубления знаний.
Что такое ботаника и каков объект ее изучения?
Содержание:
В сегодняшней статье мы сосредоточимся на наука, изучающая это царство растений: Ботанический. Этот раздел биологии позволил нам узнать абсолютно все (или почти все) аспекты природы растений, а также открыть для себя приложения, которые они могут иметь в нашей жизни.
Что изучает ботаника?
Поэтому все, что связано с растениями, изучается ботаниками или ботаниками, которые являются профессионалами в этой очень важной области биологии. Кстати, любопытно прокомментировать, что ботаника это также известно как фитология, этимологическое значение которого происходит от латинского: «фито» (растение) и «логос» (знание).
Можно предположить, что ботаника включает в себя огромную область знаний, потому что в дополнение к огромному разнообразию аспектов растительной природы, которые она исследует, эта дисциплина анализирует как простейшие растительные организмы, так и самые сложные растения, известные как сосудистые растения.
И как будто этого было недостаточно, помимо изучения организмов растительного мира, они также анализируют природу всех тех живых существ, которые, несмотря на то, что не принадлежат к этому царству растений, также способны к фотосинтезу, например цианобактерии или водоросли.
Но что такое растение?
Возвращаясь к растениям, фотосинтез возможен благодаря наличию в их цитоплазме (жидкой среде внутри клеток) хлоропластов, некоторых клеточные органеллы, содержащие хлорофилл, зеленый пигмент (отсюда и цвет растений), который стимулирует различные фазы этого метаболического пути.
Организация различных растительных клеток с увеличенным изображением хлоропласта.
Абсолютно все растения на Земле состоят из растительных клеток. Неважно, насколько они велики или малы, а также от того, более или менее сложен их метаболизм. Ботаника изучает всех этих живых существ, образованных растительными клетками, и, кроме того, тех, которые, несмотря на то, что не состоят из этих клеток, имеют пигменты, позволяющие им фотосинтезировать.
12 ветвей ботаники
Как мы видели, разнообразие областей, изучаемых ботаникой, огромно, поскольку она затрагивает множество различных аспектов растительных организмов. Поэтому было абсолютно необходимо разделить эту дисциплину биологии на разные отрасли.
И каждый из них, как мы увидим, фокусируется на определенном аспекте растений. Их совокупность позволила нам получить огромные знания о растительном мире.
1. Биология растительной клетки
Биология растительной клетки изучает растения в их мельчайших единицах: клетках. В этом смысле эта отрасль ботаники изучает структуру растительных клеток, а также обменные процессы которые происходят внутри его цитоплазмы, например, фотосинтез.
2. Фитохимия
3. Гистология растений
4. Генетика растений
5. Фитопатология
Фитопатология будет чем-то вроде «Медицина растений». И именно эта ветвь ботаники фокусируется на изучении болезней, от которых растения могут страдать, как правило, из-за бактериальных, вирусных или грибковых инфекций, и на том, как лечить их, чтобы избежать потерь. Поэтому это вызывает огромный интерес в сельском хозяйстве.
6. Геоботаника
7. Палеоботаника
8. Этноботаника.
9. Таксономия растений
10. Дендрология
11. Психология.
12. Физиология растений
Предварительное чтение: характеристики, для чего и примеры
Управление дебиторской задолженностью: особенности