и
Наука и педагогика 12.08.2020

Ботаника – это

10 мин.

История ботаники

Ботаника — это раздел науки о растениях. Как науку ботанику стали рассматривать, начиная с периода европейского колониализма, хотя человеческий интерес к растениям уходит своими корнями гораздо дальше. Область исследования охватывала растения и деревья на своей земле, а также экзотические образцы, привезённые во время многочисленных путешествий. А в древности волей-неволей приходилось изучать те или иные растения. Ещё на заре|заре времён люди пытались выявить лечебные свойства растений, их вегетационный период.

Зерновые культуры, фрукты и овощи были жизненно важны для социального развития всего человечества. Когда ещё не было науки в современном понимании этого слова|слова, человечество исследовало растения в рамках сельскохозяйственной революции.

Такие видные деятели Древней Греции и Рима, как Аристотель, Теофраст и Диоскорид, среди прочих важнейших наук продвинули на новый уровень и ботанику. Теофраста даже называют отцом ботаники, благодаря которому были написаны два основополагающих труда, которые использовались на протяжении 1500 лет и продолжают применяться по сей день.

Как и во многих науках, в эпоху Возрождения и Реформации и на заре|заре Просвещения наметился значительный прорыв в изучении ботаники. Микроскоп изобрели в конце 16-го века|века, что позволило изучать растения как никогда раньше, включая мелкие детали, такие как фитолиты и пыльца. Стали расширяться знания не только о самих растениях, но также об их размножении, обменных процессах и других аспектах, которые до тех пор были закрыты для человечества.

Первобытные ботаники

Ботаники поневоле

Оказывается, первобытные люди были в какой-то степени ботаниками. Ведь они имели множество сведений о растениях, так как это диктовалось жизненной необходимостью. Ведь им постоянно приходилось сталкиваться и с пищевыми, и с лекарственными, и с ядовитыми растениями. Таким образом, знание о них было, по сути, вопросом выживания.

Первые книги, в которых были описаны не только полезные для человека растения, были написаны греческими учеными-натуралистами. Философы рассматривали растения как часть природы и пытались разобраться в их сущности и систематизировать их.

Аристотель

Древнегреческий ученый Аристотель

До Аристотеля исследователей интересовали в основном лекарственные растения и те, что представляли хозяйственную ценность. Тогда как этот ученый грек в IV в. до н. э. впервые задумался об их месте в природе вообще.

Из тех немногочисленных материалов, затрагивающих тему растений, что дошли до нашего времени, видно, что Аристотелем признавалось существование двух царств окружающего мира: живой и неодушевленной природы.

Растения он относил к живому царству. Ученый считал, что они обладают душой, хотя и находящейся на более низкой ступени развития, чем у животных и человека. Аристотель видел в природе животного и растительного мира общие свойства. Так, например, он писал, что относительно некоторых морских обитателей трудно наверняка сказать, что это – растение или животное.

Отец ботаники

Ботаника - это

Это высокое звание относится к ученику Аристотеля Теофрасту. Его труды рассматриваются как сведение в одну систему познаний, присущих практикам сельского хозяйства, медицины, а также работ ученых Античности.

Теофраст явился основателем ботаники, выделив ее в самостоятельную науку. Описывая способы применения растений в медицине и хозяйстве, он занимался и теоретическими вопросами. Влияние трудов этого ученого на развитие ботаники в будущем было огромным в течение многих столетий.

Ни одному ученому Древнего мира не удалось подняться выше его ни в описании форм растений, ни в понимании их природы. Конечно, если судить с точки зрения современного уровня знаний, некоторые положения Теофраста были наивными и ненаучными.

Ведь в то время ученые не обладали высокой техникой исследований, не ставили научных экспериментов. Но при этом нельзя отрицать, что уровень знаний, которого достиг «отец ботаники», был очень значительным. В качестве стройной системы знаний о растениях ботаника была сформирована к XVII-XVIII векам.

Происхождение названия ботаники

Название науки ботаники появилось в XVIII веке от немецкого Botanik, заимствованного в свою очередь от древнегреческого βοτανικоς — «относящийся к растениям». Греческое слово было связано с термином βοτаνη, что означает «скот». Общность корней разных слов объясняется тем, что трава — это пища для скота.

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.

Ботаника: предмет изучения науки

Как наука ботаника сформировалась около 2300 лет назад, но сведения о растениях накапливались ещё раньше, в древних цивилизациях. Первые письменные источники, в которых излагаются знания о свойствах представителей флоры, известны из Двуречья, Древнего Египта, Древнего Китая, Индии. Основоположником ботаники считается древнегреческий философ, ученик Аристотеля Теофраст, которого часто называют «отцом» ботаники. Начиная с Аристотеля (IV в. до н. э.), все живые существа люди делили на растения и животных. В XVII в. К. Линней, составляя систематику, присвоил им ранг царств и дал названия Vegetabilia и Animalia. Долгое время ботаника изучала всё, что не относится к царству животных: растения, грибы, бактерии.

Ботаника - наука о растениях фото
То, что изучает ботаника

Начиная с XIX века курс ботаники разделяли на две части: высшие растения, имеющие листостебельное строение тела и низшие (талломные, слоевищные) растения, лишённые такового. Высшие растения более доступны для исследования, поэтому они были изучены раньше. В группе объединённой названием «низшие растения» долгое время не было известно даже общее число видов. К ним относили грибы, лишайники, водоросли, бактерии, миксомицеты, а затем и вирусы.
Только в XIX в., когда естественные науки достигли нужного уровня развития, система двух царств стала пересматриваться. Е. Фриз — шведский ботаник — заметил отличия грибов от растений и предложил выделить их в отдельное царство. С этим очень быстро согласилось большинство учёных.

Грибы и растения: отличия фото
Отличия грибов от растений

В XX в. быстрое развитие генетики и электронной микроскопии позволили увидеть отличия в метаболизме бактерий от всех остальных групп живых организмов. Постепенно круг низших растений сузился. Бактериологию и вирусологию стали изучать отдельно. В 70-х годах бактерии были вынесены в надцарство Прокариот (доядерных), а все остальные (кроме вирусов и архей) причислены к Эукариотам (настоящим ядерным).

И хотя в школьной ботанике по-прежнему грибы, бактерий и растения рассматривают в одном учебнике, их давно разнесли для изучения по разным разделам биологии. Новое ещё и то, что водоросли нынче представляют собой сборную группу, из которых настоящими растениями являются только красные и зелёные водоросли. Поэтому, видимо, более точно говорить, что ботаника изучает не растения, а фотоавтотрофные организмы, хотя и тут есть исключения — фотосинтезирующие бактерии. 

В 70-80 годах XX века в ботанике перестал употребляться термин «низшие растения». Отсутствие дифференциации тела и тканей не стало определяющим признаком для деления растений на группы. Теперь важнейшими считают различия в обмене веществ, строении клеток, устройстве репродуктивной системы и некоторые другие признаки.

В настоящее время ботаника изучает растения, водоросли, лишайники и протисты, имеющие хлорофилл. Протисты как и водоросли не представляют собой единой группы из близких друг другу организмов. Важнейшей единицей, исследуемой ботаникой являются растения.

Что изучает ботаника, фото

Предмет изучения науки ботаники

Биология: раздел ботаника

Ботаника — наука о строении, жизнедеятельности, распространении и происхождении растений, она исследует, систематизирует и классифицирует все эти характеристики, а также географическое распространение, эволюцию и экологию флоры. Ботаника — это раздел науки о всем многообразии растительного мира, который включает в себя множество ответвлений. Например, палеоботаника изучает вымершие растения или окаменевшие экземпляры, извлечённые из геологических слоёв. Предметом изучения являются также окаменелые водоросли, бактерии, грибы и лишайники.

Понимание изменений климата в прошлом имеет основополагающее значение для современности. Эта наука может даже пролить свет на характер и масштабность видов растений времён Ледникового периода.

Археоботаника является функциональной в плане изучения распространения земледелия, осушения болот и так далее. Ботаника (биология растений) проводит исследования на всех уровнях, в том числе экосистемы, сообщества, виды, особи, ткани, клетки и молекулы (генетика, биохимия). Биологи исследуют многие виды растений, включая водоросли, мхи, папоротники, голосеменные и цветковые (семенные) растения, в том числе дикорастущие и культурные.

Ботаника — это раздел науки о растениях и растениеводстве. 20-й век считается золотым веком биологии, так как благодаря новым технологиям эту науку можно исследовать на совершенно новом уровне. Продвинутые методы молекулярной биологии предоставляют новейшие инструменты для исследования как растений, так и других живых организмов, населяющих планету Земля.

  • Ботаника наука о растенияхБотаника — это наука о растениях, их строение, жизнедеятельность, распространение и происхождение. Этот термин происходит от греческого слова|слова «botane», что означает «трава», «растение», «овощ», «зелень».

    Ботаника исследует биологическое разнообразие мира растений, систематизирует и классифицирует растения, исследует их строение, географическое распространение, эволюция, историческое развитие, биосферную роль, полезные свойства, ищет рациональные пути сохранения и охраны флоры. И основная цель ботаники как науки — получение и обобщение новых знаний о мире растений во всех проявлениях его существования.

    Ботаника как наука сформировалась около 2300 лет назад. Первое письменное обобщение знаний о растениях, которое дошло до нас, известно только из античной Греции (IV-Ш вв. до н.э.), а следовательно и возникновение ботаники как науки датируется именно этим временем. Теофраст (372-287 до н.э.), ученик великого Аристотеля, считается отцом ботаники благодаря его письменным трудам «Естественная история растений» в 10-и томахи письменной работе «О причинах растений» в 8-и томах|томах. В «Естественной истории растений» Теофраст упоминает о 450 растений и делает первую попытку их научной классификации.

  • В первом веке н.э. римские естествоиспытатели Діоскорід и Плиний Старший дополнили эти сведения. Средневековые учёные продолжили накопление информации, начатое античными учёными. В эпоху Возрождения в связи с обогащением сведений о растениях возникла потребность в систематизации растительного мира. Большие заслуги в деле упорядочения ботанических знаний принадлежат Карлу Линнею, который в середине 18 века ввёл бинарную номенклатуру растений, первым сделал попытку классификации растительного мира и разработал искусственную систему, распределив растительный мир на 24 класса.

    Сейчас ботаника — многоотраслевая наука, которая изучает как отдельные растения, так и их совокупности — растительные группировки, из которых формируются луга, степи, леса.

    В процессе развития ботаника дифференцировалась на ряд отдельных наук, из которых важнейшие: морфология растений — наука о строении и развитие основных органов|органов растений; из неё выделились: анатомия (гистология) растений, изучающая внутреннее строение растительного организма; клеточная биология растений, изучающий особенности строения растительной клетки; эмбриология растений, которая исследует процессы оплодотворения и развития зародыша у растений; физиология растений — наука о жизнедеятельности растительного организма, близко связана с биохимией растений — наукой о химические процессы в них; генетика растений изучает вопросы изменчивости и наследственности растений; палеоботаника (фітопалеонтологія) изучает ископаемые растения и близко связана с філогенією растений, задачей которой является воссоздание исторического развития растительного мира; география растений (фітогеографія) — наука о закономерностях распространения растений на земном шаре; из неё выделились экология растений — наука о взаимоотношениях растительного организма и среды|среды — и фитоценология (геоботаніка) — наука о растительные группировки.

    Видео по теме : Ботаника наука о растениях

  • Ботаника как система наук

    Раньше других из ботаники выделилась морфология — наука о внешнем и внутреннем строении органов растений, их происхождении и эволюции. Очень долго ботаника описывала только внешний вид растений. Но постепенно количество входящих в науку подразделов увеличилось. Основные наиболее ранние ботанические дисциплины:

    • анатомия и макроскопическая морфология — внутреннее и внешнее строение растительного организма, то, что можно увидеть невооружённым глазом;
    • микроскопическая морфология  изучает строение, которое нельзя увидеть без увеличительных приборов. В её состав входят: цитология, эмбриология, гистология
    • эмбриология — исследует половые (генеративные) органы, развитие и строение зародыша;
    • физиология растений — познаёт их жизненные функции.

    Позже выделились:

    • систематика — изучает историческое развитие и классификацию растений.  В её границах выделяют науку о водорослях — альгологию, о лишайниках — лихенологию, о мхах — бриологиюи др.
    • геоботаника, или фитоценология — наука о растительных сообществах, о распространении их на земле. В её составе выделяют географию растений
    • биохимия растений— учение о химическом составе растений;
    • палеоботаника — изучает прежний облик растений Земли (ископаемые виды);
    • фитопатология — о болезнях растений;
    • карпология — раздел морфологии, изучающий семена растений;
    • флористика— совокупность растений, сосредоточенной в определённой территории;
    • селекциярастений— наука о методах выведения новых сортов;
    • экология растений— взаимоотношение растений с окружающей средой.

    Это далеко не полный перечень ботанических дисциплин. Эти науки не обособлены друг от друга. Они взаимосвязаны, ведь растение, изучаемое со всех сторон, представляет собой единую систему. На развитие ботаники, особенно в последние годы, большое влияние оказывают генетика и молекулярная биология. Одновременно с фундаментальными дисциплинами развиваются и прикладные отрасли ботаники: фармакология, селекция, растениеводство, биотехнология, лесное хозяйство, парфюмерная промышленность.

    Ботаника изучает растения, как и другие живые организмы по уровням их организации.

    • Наименьший — молекулярный уровень. На нём выявляются отличия между неживой и живой материями.
    • Клеточный — уровень, на котором исследуют строение, деление и жизненные процессы.
    • Организменный — получает знания о жизни особи с момента её зарождения до прекращения.
    • Популяционно-видовой— изучает совокупность растений одного вида, населяющие определённую территорию.
    • Биогеоценотический, или биосферный — исследует сложные взаимодействия всех живых организмов с неживой природой.

    Значение растений для природы и человека

    Без растений была бы невозможной жизнь животных, грибов и человека. Они улавливают солнечную энергию, превращая её в энергию химических связей и передавая по цепи питания. Таким образом растения обеспечивают энергетическую связь между Солнцем и Землёй. На космическую роль растений впервые обратил внимание русский учёный К.А. Тимирязев, назвав их «консервом солнечных лучей». Животные, грибы, многие прокариоты и человек получают органические вещества непосредственно из растений или по цепи питания через другие организмы.

    Круговорот питательных веществ и перемещение энергии в биосфере фото
    Космическая роль растений

    Биосфера (область распространения жизни) вообще появилась на Земле благодаря фотосинтезу. Растения и некоторые другие организмы улавливают углекислый газ и разлагают воду с выделением кислорода. Из-за этого на планете постепенно накопился кислород. Он служит причиной разрушения (окисления) горных пород, что способствует образованию почв и накоплению минеральных веществ нужных для питания растений. Благодаря кислороду у земли появился озоновый экран.

    Тайга фото
    Хвойный лес

    Растения служат важнейшей составляющей почвы и главными её защитниками. В процессе жизни они поглощают из почвы и испаряют в атмосферу большое количество воды. При вырубании лесов и потраве полей вода, попадающая в почву, стекает и способствует её разрушению (эрозии). Леса экваториального пояса смягчают климат за счёт испарения воды. Растения – это укрытия и места обитания животных.

    Человек использует растения с доисторических времён, ещё с тех пор, когда основой его существования было собирательство. Они давали людям продукты питания, материал для изготовления орудий труда и постройки жилищ, топливо и лекарства.

    В неолите (VIII – III тыс. до н. э.) человек стал возделывать землю и выращивать растения. Земледелие появилось независимо в нескольких центрах: в Юго-Восточной и Передней Азии, в Средиземноморье, в долине Нила, в Центральной и Южной Америке. Человек научился выращивать и собирать урожаи наиболее ценных для себя культур. В результате отбора появлялись продуктивные сорта растений. В настоящее время существует около 1500 сортов культурных растений.

    Большие площади заняты зерновыми культурами, первое место в рационе населения Земли занимает рис, второе – кукуруза, третье – пшеница, меньшее значение имеют ячмень, овёс, рожь, просо. В культуре много овощных, плодовых, пряных, бобовых, кормовых, технических и декоративных растений.

    Важное значение для человека имеют и естественные растительные сообщества: леса, луга, степи, тундры и др. Древесные породы дают человеку материал для изготовления бумаги, мебели, построек, деталей транспорта. Важны лесные ресурсы: ягоды, грибы, орехи, лекарственные растения.

    В медицинских целях растения использовались издавна. Само развитие ботаники связано с развитием медицины. Учёные, внесшие вклад в развитие ботаники известны и созданием травников, где они описывают основные лечебные свойства представителей флоры. Первые ботанические сады назывались «аптекарскими». Сегодня официальная медицина использует в своей практике более 200 видов растений, а народная до 3000.

    Сингапурский ботанический сад фото
    Ботанический сад Сингапура

    Методы исследования

    Ботаника пользуется как наблюдением, так и сравнительным, историческим и экспериментальным методами, включающими сбор и составление коллекций, наблюдение в природе и на опытных участках, эксперимент в природе и в условиях специализированных лабораторий, математическую обработку полученной информации. Наряду с классическими методами регистрации тех или иных признаков изучаемых растений используется все разнообразие современных химических, физических и кибернетических методов исследования.

    Проблема вымирания видов

    Несмотря на то, что вымирание может быть природным результатом естественного отбора (пример, массовое вымирание видов в голоцене), однако современный период вымирания уникален. Предыдущие периоды были вызваны физическими причинами, такими как столкновение с небесными телами, движение тектонических плит, высокая вулканическая активность, изменение климата. Текущий период вымирания вызван людьми и начался приблизительно 100 000 лет назад с расселением людей по планете. Входя в контакт с новыми для них экосистемами, которые прежде никогда не испытывали человеческого присутствия, люди разрушали экологический баланс, охотясь, разрушая среду обитания и разнося болезни.

    Основные причины для беспокойства, связанные с проблемой вымирания видов:

    1. исчезновение видов как биологических сущностей — является важнейшим фактором и как уменьшение богатства природы, и как моральная проблема для тех, кто верит, что люди обязаны сохранять естественную окружающую среду;
    2. дестабилизация экосистем — становится хорошо понятной, когда звено цепи питания исчезает из экосистемы;
    3. угроза другим видам — когда один вид исчезает, очень часто возникают популяционные изменения численности во вторичных видах. Может возникнуть ситуация, когда экосистема изменится заметно и необратимо;
    4. потеря незаменимого генетического материала — каждый вид несёт уникальный генетический материал в своей ДНК и производит уникальные химические соединения согласно генетическим инструкциям, заложенным в них. Например, полынь однолетняя  — растение, которое является единственным источником артемизинина, препарата, который почти на 100 процентов эффективен против малярии. Если бы это растение исчезло, то контроль над малярией (даже сегодня являющейся серьёзным заболеванием) в беднейших регионах планеты уменьшился бы.

    Американский палеонтолог Niles Eldridge (Нильс Элдридж) в 1972 году выдвинул вместе с Стивеном Гулдом теорию прерывистого равновесия, согласно которой бо́льшая часть эволюционных изменений происходит за небольшие промежутки времени по сравнению с гораздо более длительными периодами эволюционной стабильности. Нильс Элдридж, в частности, немаловажную роль отводит хозяйственной деятельности человека:

    Действительно, чтобы развить сельское хозяйство человек должен по существу объявить войну сложившимся традиционным экосистемам:

    •  — преобразование земли, с целью производства одних или нескольких зерновых пищевых культур, в ущерб всем другим изначально произраставшим разновидностям растений, которые теперь классифицированы как нежелательные «сорняки»
    •  — уничтожение или резкое ограничение популяции всех животных (кроме нескольких одомашненных разновидностей), которых теперь рассматривают в качестве вредителей и паразитов. — Niles Eldridge

    Описание профессии

    Кто такие ботаники? Профессия относится к категории научных. Занимаются эти специалисты изучением растительного мира. Каждый из них обычно сконцентрирован на отдельно взятой сфере. К примеру, один может изучать внутреннее строение растений, а другой – исследовать их место в природе. В своей работе они опираются на труды ученых-предшественников. Это позволяет современному ботанику дополнить и расширить уже имеющиеся знания о растениях. Представители этой профессии совмещают работу в офисе (создание описаний, аналитика, гербарий) с трудом «в поле» – в естественной природной среде.

    Что делает ботаник? Основная задача такого специалиста – изучение свойств растений и закономерностей их жизненного цикла. Он занимается поиском новых видов и классификацией уже известных науке. Кроме того, ботаник определяет, как растения воздействуют на животных и человека. Результаты кропотливого труда представителей этой профессии важны для развития прикладной науки и технологий: фармацевтики, сельского хозяйства, биотехнологий и так далее.

    Чаще всего ботаники трудоустраиваются в научно-исследовательский центр, лабораторию, ботанический сад, парк-дендрарий, биосферный заповедник, а также на сельскохозяйственное предприятие. Те специалисты, которые имеют склонность к педагогике, идут работать преподавателями в вузы, защищают диссертации, пишут научные статьи и книги.

    Источники

    • https://biologyinfo.ru/page/botanika-nauka-o-rastenijah/
    • https://www.syl.ru/article/407766/botanik—eto-kto-takoy
    • https://tvoiklas.ru/chto-izuchaet-botnika/
    • https://spravochnick.ru/biologiya/botanika_-_nauka_o_rasteniyah_chto_izuchaet_botanika/
    • https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0
    • https://edunews.ru/professii/obzor/nauka/botanik.html
    [свернуть]
    Оцените статью
    Понравилась статья?
    Комментарии (0)
    Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

    Комментарии закрыты.

    Все права защищены. Copyright (c)