Növénytan

A botanika ( ógörögül βοτανικός  - „növényekre vonatkozik”, βοτάνη  - „ fű , növény ”) a növények tudománya , a biológia egyik ága [1] .

A botanika fejlődésének főbb állomásai

A botanika a növényekre vonatkozó ismeretek integrált rendszereként a 17-18 . századra alakult ki , bár a növényekről sok információt tudott a primitív ember, hiszen élete hasznos, főként élelmiszer-, gyógy- és mérgező növényekhez kötődött [2] .

Az első könyvek, amelyekben a növényeket nemcsak hasznosságukkal összefüggésben írták le, görög és más természettudósok munkái voltak. Az ókori világ filozófusai a növényekkel, mint a természet részeivel foglalkozva igyekeztek meghatározni és rendszerezni azok lényegét.

Arisztotelész előtt a kutatókat elsősorban a növények gyógyászati ​​és gazdaságilag értékes tulajdonságai érdekelték. Arisztotelész (Kr. e. 384-322) „Az állatok története” ( latin  Historia Animalium ) ötödik könyvében megemlítette „Növénytanát”, amely csak kis számú töredékben maradt fenn. Ezeket a töredékeket F. Wimmer német botanikus gyűjtötte össze és adta ki 1838-ban . Ezekből látható, hogy Arisztotelész két birodalom létezését ismerte fel a környező világban: az élettelen és az élő természetet. Növények, amelyeket az élő, élő természetnek tulajdonított. Arisztotelész szerint a növények lélekfejlődésének alacsonyabb foka van, mint az állatok és az emberek. Arisztotelész megjegyezte a növények és állatok természetében néhány közös tulajdonságot. Azt írta például, hogy a tenger egyes lakóiról nehéz eldönteni, hogy növényekről vagy állatokról van szó [3] :13 .

Arisztotelész tanítványát, Theophrasztoszt (Kr. e. 371-286) a "botanika atyjának" nevezik. Theophrasztosz botanikai munkái úgy tekinthetők, mint a mezőgazdaság, az orvostudomány és az ókori világ tudósainak ezen a területen végzett munkáinak egyetlen tudásrendszerébe való összeállítás. Theophrastus a botanika mint önálló tudomány megalapítója: a növények gazdaságban és gyógyászatban való felhasználásának leírása mellett elméleti kérdéseket is mérlegelt. Theophrasztosz munkáinak befolyása a botanika későbbi fejlődésére sok évszázadon át óriási volt, mivel az ókori világ tudósai nem emelkedtek föléje sem a növények természetének megértésében, sem formáik leírásában. Korabeli tudásszintjének megfelelően Theophrasztosz egyes rendelkezései naivak és nem tudományosak voltak. Az akkori tudósok még nem rendelkeztek magas kutatási technikával, nem voltak tudományos kísérletek. De mindezzel együtt igen jelentős volt az a tudásszint, amit a "botanika atyja" elért [3] :13-14 .

Idősebb Plinius római természettudós "Természettörténetében" idézett minden olyan információt a természetről, amelyet kortársai ismertek; mintegy 1000 növényfajt említett, egészen pontosan leírva azokat.

A középkori természettudomány általános hanyatlása után a botanika a 16. századtól ismét intenzív fejlődésnek indult Európában. Kezdetben ez csak a taxonómiát és a morfológiát érintette, de a 17-18. században a botanika más szakaszai is megjelentek, és különösen a növény anatómiáját alakították ki.

Az európai tudomány nagy áttörését Francisco Hernandez terjedelmes, jól illusztrált munkája : " Az új Spanyolország növényeinek története " ( 1570-1577 ) [4] , II . Fülöp megbízásából . . A könyv több mint 3000 növény és 500 állat leírását tartalmazza, amelyek a mai Mexikó területén léteztek . Ugyanakkor Bernardino de Sahagún az " Új-Spanyolország ügyeinek általános története " ( 1576 ) alapvető művében, de valamivel tömörebben írt a növényekről . Mindkét könyv az aztékok információin alapult az őket körülvevő világról, ezért olyanoknak tekinthetők, amelyek kevés európai befolyáson mentek keresztül (bár a növények osztályozása Plinius művei alapján történt) [5] . Később Sahagun kézirata feledésbe merült, de Hernandez könyvét többször is kölcsönözték más tudósok: José de Acosta , Nardo Antonio Recchi, Fabio Colonna , Jaime Honorato Pomar, Gregorio Lopez, Federico Cesi , Juan Barrios, Johann de Laet, Joan Eusebio Pizo , Robert Laval , John Ray , James Newton és mások [6] [7] .

Oroszországban a 15-17 . században görög , latin és európai nyelvről fordították le és írták át a gyógynövények leírását .

Carl Linnaeus ( svéd Carl Linnaeus, Carl Linné ) híres svéd természettudós és orvos, a növény- és állatvilág egységes osztályozási rendszerének megalkotója, amely összefoglalta és nagymértékben racionalizálta az egész korábbi időszak biológiai ismereteit, ami világhírnevet hozott számára. élete során. Linné 1729 - ben találkozott Olof Celsiusszal (1670–1756), a teológia professzorával , aki lelkes botanikus volt. Hamarosan Celsius házában telepedett le, és hozzáférést kapott kiterjedt könyvtárához. Ugyanebben az évben Linné írt egy rövid munkát "Bevezetés a növények nemi életébe" ( lat. Praeludia sponsalorum plantarum ), amely felvázolta a növények jövőbeni, nemi jellemzők alapján történő osztályozásának főbb gondolatait. Ez a munka nagy érdeklődést váltott ki az uppsalai tudományos körökben. Linné 1730- tól Olof Rudbeck Jr. professzor vezetésével demonstrátorként kezdett tanítani az egyetem botanikus kertjében. Linné előadásai nagy sikert arattak. A 18. században Linné , miután mesterséges rendszerét a virág szerkezetére alapozta, 24 osztályra osztotta a növények világát. A Linné-rendszer nem sokáig élte túl megalkotóját, de jelentősége a botanika történetében óriási. Linné egyik fő érdeme a biológiai faj fogalmának meghatározása, a binomiális (bináris) nómenklatúra aktív használatba vétele és a szisztematikus (taxonómiai) kategóriák közötti egyértelmű alárendeltség kialakítása volt .  

Heinrich Johann Nepomuk von Crantz ( németül  Heinrich Johann Nepomuk Edler von Crantz  - osztrák orvos és botanikus, a bécsi egyetem professzora ( 1750 -ben lett az orvostudomány doktora ). 1769-ben kiadta a Classis Cruciformium emendeta c .

A 19. századot általában a természettudomány intenzív fejlődése jellemezte. A botanika minden ága is gyors fejlődést kapott. Ch. Darwin evolúciós elmélete döntő hatással volt a szisztematikára .

A botanika modern fejlődési szakaszának jellemző vonása az egyes ágai közötti határok elmosódása, integrálódása. Így a növényrendszertanban egyre gyakrabban alkalmaznak citológiai, anatómiai, embriológiai és biokémiai módszereket az egyes taxonok jellemzésére. A fizika és a kémia vívmányaira épülő új kutatási módszerek kidolgozása lehetővé tette a korábban elérhetetlen problémák megoldását. Így a többi optikai műszerhez képest több százszorosára nőtt felbontóképességű elektronmikroszkóp használatának eredményeként a növényi sejtszerkezet számos új részlete derült ki, amelyet nemcsak az anatómiában, hanem az anatómiában is sikerrel alkalmaznak. a növényrendszertanban .

A kutatás tárgya

A botanika a problémák széles skáláját öleli fel: a növények külső és belső felépítésének ( morfológia és anatómia ) törvényszerűségeit, szisztematikáját, a geológiai idő alatti fejlődését (evolúció) és családi kötelékeit ( filogenezis ), a múltbeli és jelenkori földfelszíni eloszlás jellemzőit. ( növényföldrajz ), a környezettel való kapcsolatok ( növényökológia ), a növénytakaró összetétele ( fitocenológia , vagy geobotanika ), a növények gazdaságos felhasználásának lehetőségei és módjai ( botanikai erőforrástan , vagy gazdasági botanika).

A botanika kutatási tárgyai szerint megkülönböztetik a fizológiát ( algológiát ) - az algák tudományát, a mikológiát  - a gombákról, a lichenológiát  - a zuzmókról, a bryológiát - a mohákról  stb.; a mikroszkopikus, főként a növényvilágból származó organizmusok (baktériumok, aktinomyceták, egyes gombák és algák) vizsgálatát egy speciális tudományággá - mikrobiológiává - különböztetik meg . A vírusok, baktériumok és gombák által okozott növényi betegségek a fitopatológia tárgyát képezik .

A fő botanikai tudományág - növényrendszertan - a növényvilág  sokféleségét alárendelt természeti csoportokra - taxonokra ( osztályozás ) bontja, racionális nevük rendszerét ( nómenklatúra ) hoz létre, és tisztázza a köztük lévő rokon ( evolúciós ) kapcsolatokat ( filogenetika ). Korábban a szisztematika a növények külső morfológiai sajátosságaira és földrajzi elterjedésére épült, de ma már a taxonómusok is széles körben alkalmazzák a növények belső szerkezetének, a növényi sejtek szerkezeti sajátosságainak, kromoszóma-apparátusának, valamint a kémiai összetételnek, ill. a növények ökológiai jellemzői. Egy adott terület növényeinek ( flóráinak ) fajösszetételének megállapítását általában virágkertészetnek nevezik , az egyes fajok, nemzetségek és családok elterjedési területeinek (tartományainak) azonosítását korológiának ( fitokorológiának ) nevezik . A fás és cserjés szárú növények tanulmányozása egy speciális tudományággá - dendrológiává - válik .

A szisztematikához szorosan kapcsolódik a növénymorfológia , amely a növények alakját vizsgálja az egyedfejlődés ( ontogén ) és történeti ( filogenetika ) folyamatában . Szűk értelemben a morfológia a növények és részeik külső formáját vizsgálja, tágabb értelemben a növényi anatómiát, amely a belső szerkezetüket vizsgálja, az embriológiát , amely az embrió kialakulását és fejlődését vizsgálja, és a citológiát , amely a a növényi sejt szerkezete. A növénymorfológia egyes szekcióit alkalmazott vagy elméleti jelentőségük alapján speciális tudományterületekre különítik el: organográfia  - a növények részeinek és szerveinek leírása, palinológia  - a növények pollenjének és spóráinak vizsgálata, karpológia  - a gyümölcsök leírása és osztályozása. , teratológia  - a növények szerkezetének anomáliáinak és deformitásainak (terat) vizsgálata. A növényeknek vannak összehasonlító, evolúciós, ökológiai morfológiája.

A botanika számos ága, amelyeket néha a növényökológia általános elnevezéssel kombinálnak, a növények környezetükhöz való viszonyának vizsgálatával foglalkozik . Szűkebb értelemben az ökológia a környezet növényre gyakorolt ​​hatását, valamint a növények különféle alkalmazkodását vizsgálja e környezet sajátosságaihoz. A földfelszínen a növények bizonyos közösségeket vagy fitocenózisokat alkotnak , amelyek többé-kevésbé jelentős területeken (erdők, sztyeppék, rétek, szavannák stb.) ismétlődnek. Ezeknek a közösségeknek a vizsgálatát a botanika, Oroszországban geobotanikának vagy a fitocenológiának ( külföldön gyakran nevezik fitoszociológiának ) ága végzi . A kutatás tárgyától függően a geobotanikában megkülönböztetik az erdőtudományt, a réttudományt, a tundratudományt, a mocsártudományt stb.. Tágabb értelemben a geobotanika összeolvad az ökoszisztémák doktrínájával, vagy a növénytakaró kapcsolatát vizsgáló biogeocenológiával . , vadon élő állatok, a talaj és a talaj alatti kőzetek . Ezt a komplexumot biogeocenózisnak nevezik .

Az egyes növényfajok elterjedését a földgömb felszínén a növényföldrajz , a Föld növénytakarójának eloszlását a modern körülményektől és a történelmi múlttól függően botanikai földrajz vizsgálja.

A fosszilis növények tudománya – a paleobotanika vagy a fitopaleontológia – kiemelkedő jelentőségű a növényvilág fejlődéstörténetének rekonstruálásában. A paleobotanikai adatok nagy jelentőséggel bírnak számos taxonómiai, morfológiai (beleértve az anatómiát is) és a növények történeti földrajzi problémáinak megoldásában. A geológia (történeti geológia és rétegtan ) is felhasználja adatait .

A vadon élő növények hasznos tulajdonságait és termesztési lehetőségeit a gazdasági botanika (gazdasági botanika, botanikai erőforrás-tudomány) vizsgálja. A gazdasági botanikához szorosan kapcsolódik az etnobotanika  , a világ népességének különböző etnikai csoportjai általi növényhasználat tanulmányozása. Az alkalmazott botanika egyik fontos ága a termesztett növények vadon élő rokonainak vizsgálata, amelyek értékes tulajdonságokkal rendelkeznek (például betegségekkel szembeni immunitás, szárazságállóság stb.).

A növényélettan és növényi biokémia nem mindig tartozik a botanika körébe, mivel a növényekben végbemenő számos fiziológiai és biokémiai folyamat hasonló vagy akár teljesen megegyezik az állati szervezetekben végbemenőkkel, és hasonló módszerekkel vizsgálják. A növények biokémiája és fiziológiája azonban számos olyan sajátos tulajdonságban különbözik, amelyek kizárólag vagy szinte kizárólag a növényekre jellemzőek. Ezért nem könnyű megkülönböztetni a növényfiziológiát és -biokémiát a tulajdonképpeni botanikától, különösen azért, mert a növények fiziológiai és biokémiai jellemzői taxonómiai jellemzőknek tekinthetők, és ezért érdekesek a növényrendszertani szakemberek számára. Ugyanezek a jellemzők rendkívül fontosak az ökológia és a geobotanika, a növényföldrajz és botanikai földrajz, a gazdasági botanika stb. problémáinak megértéséhez. A növénygenetikát általában az általános genetika egy részének tekintik, bár egyes fejezetei (populációgenetika, citogenetika ) szorosan kapcsolódnak a taxonómiához, különösen a bioszisztematikához, a növényökológiához és a geobotanikához.

A botanika fenti szakaszai közötti határvonalak nagyrészt önkényesek, mivel módszereik gyakran átfedik egymást, és az adatokat kölcsönösen használják fel. Nehéz elhelyezni az olyan tudományokat, mint az élettani anatómia és a környezetfiziológia, vagy elválasztani a növényi kémiai jellemzők taxonómiában ( kemoszisztematikában ) való használatát az összehasonlító növényi biokémiától; Ezzel a folyamattal együtt az egyes botanikai szakaszok nagyon szűk specializációja is létezik.

A botanika számos más tudománnyal szorosan összefügg - a geológiával a paleobotanikán és az indikátorgeobotanikán keresztül (bizonyos növények és közösségeik jeleinek használata bizonyos ásványok indikátoraként); kémiával a  biokémián és fiziológián keresztül, gazdasági botanikán és farmakognózián keresztül; talajtannal és fizikai földrajzzal az ökológián és  a geobotanikán keresztül; a műszaki tudományokkal  a gazdasági botanikán keresztül. A növénytan a mező- és erdőgazdálkodás természettörténeti alapja , zöld építése városokban, üdülőhelyeken és parkokban, megoldja az élelmiszer- , textil- , cellulóz- és papíripar , a mikrobiológia és a fafeldolgozó ipar számos kérdését. A botanika legfontosabb feladata azonban az emberi élőhely -  a bioszféra és mindenekelőtt a növényvilág - a fitoszféra fejlődési és védelmének mintázatainak tanulmányozása .

Botanikai nómenklatúra

A biológiában elfogadott osztályozási rendszeren túl a botanika a biológia többi résztudományához hasonlóan a fajokat is fajtákra, alfajtákra és formákra osztja.

Az orosz irodalomban a botanikai nómenklatúra kifejezés helyett a "bináris nómenklatúra" kifejezést szokás használni, a zoológiai irodalomban pedig a " binomiális nómenklatúra " kifejezés terjedt el .

A botanikai nómenklatúra kialakítását és feltöltését a Botanikai Nómenklatúra Nemzetközi Kódexe szabályozza .

Kutatási módszerek

A botanika megfigyelési és összehasonlító, történeti és kísérleti módszereket egyaránt alkalmaz, ideértve a gyűjtemények gyűjtését és összeállítását, a természetben és kísérleti területeken végzett megfigyelést, a természetben és speciális laboratóriumokban végzett kísérleteket, valamint a kapott információk matematikai feldolgozását. A vizsgált növények egyes jellemzőinek klasszikus regisztrálási módszerei mellett a modern kémiai, fizikai és kibernetikai kutatási módszerek széles skáláját alkalmazzák.

Fajkihalási probléma

Bár a kihalás a természetes szelekció természetes eredménye (például a fajok tömeges kihalása a holocénben), a modern kihalás időszaka azonban egyedülálló. A korábbi időszakokat fizikai okok okozták, mint égitestekkel való ütközés, tektonikus lemezek mozgása, nagy vulkáni aktivitás, klímaváltozás. A jelenlegi kihalási időszakot az emberek okozzák, és körülbelül 100 000 évvel ezelőtt kezdődött, amikor az emberek elterjedtek a bolygón. Azáltal, hogy új ökoszisztémákkal kerültek kapcsolatba, amelyek korábban soha nem tapasztaltak emberi jelenlétet, az emberek vadászattal, élőhelyek elpusztításával és betegségek terjesztésével megbontották az ökológiai egyensúlyt.

A fajok kihalásával kapcsolatos aggodalom fő okai:

  1. a fajok mint biológiai entitások kihalása a  legfontosabb tényező mind a természet gazdagságának csökkenéseként, mind erkölcsi problémaként azok számára, akik úgy vélik, hogy az embereknek kötelességük megőrizni a természeti környezetet;
  2. az ökoszisztémák destabilizálása  – akkor válik jól érthetővé, amikor a tápláléklánc egy láncszeme eltűnik az ökoszisztémából;
  3. más fajok fenyegetése  – amikor egy faj eltűnik, nagyon gyakran bekövetkezik a másodlagos fajok populációjának változása. Olyan helyzet állhat elő, amikor az ökoszisztéma markánsan és visszafordíthatatlanul megváltozik;
  4. pótolhatatlan genetikai anyag elvesztése  - minden faj egyedi genetikai anyagot hordoz a DNS -ében , és egyedi kémiai vegyületeket állít elő a bennük lefektetett genetikai utasítások szerint. Például a mugwort egy olyan növény, amely az artemisinin  egyetlen forrása , egy olyan gyógyszer, amely majdnem 100 százalékban hatékony a malária ellen [8] . Ha ez a növény eltűnne, akkor a malária (még ma is súlyos betegség) elleni védekezés csökkenne a bolygó legszegényebb vidékein.

Niles Eldridge (Niels Eldridge) amerikai paleontológus 1972-ben Stephen Goulddal közösen előterjesztette a pontozott egyensúly elméletét , amely szerint a legtöbb evolúciós változás rövid idő alatt megy végbe, összehasonlítva a sokkal hosszabb evolúciós stabilitási időszakokkal. Nils Eldridge különösen fontos szerepet tulajdonít az emberi gazdasági tevékenységnek:

Valójában a mezőgazdaság fejlesztése érdekében az embernek alapvetően háborút kell üzennie a kialakult hagyományos ökoszisztémáknak :

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Botanika // Brockhaus és Efron kis enciklopédikus szótára  : 4 kötetben - Szentpétervár. , 1907-1909.
  2. ↑ Antonov A. A. , Nadson G. A. Botany // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára  : 86 kötetben (82 kötet és további 4 kötet). - Szentpétervár. , 1890-1907.
  3. ↑ 1 2 Bazilevskaya N. A., Belokon I. P., Shcherbakova A. A. A botanika rövid története / Szerk. szerk. prof. L. V. Kudrjasov; TR. MOIP. T. XXXI. Dep. biol. Szakasz. növénytan. — M .: Nauka, 1968. — 310 p.
  4. ↑ Historia de las Plantas de la Nueva España de Francisco Hernández . Universidad Nacional Autonoma de México. Letöltve: 2013. július 4. Az eredetiből archiválva : 2013. július 5..
  5. ↑ Az új Spanyolország dolgainak általános története Bernardino de Sahagún testvér által írt: Firenzei kódex . Világ digitális könyvtára . Letöltve: 2013. július 4. Az eredetiből archiválva : 2013. július 5..
  6. ↑ López Piñero JM, Pardo Tomás J. La influencia de Francisco Hernández (1512-1587) en la constitución de la botanica y la materia médica modernas . - Universitat de Valencia, 1996. - ISBN 9788437026909 .
  7. ↑ A mexikói kincstár: Dr. Francisco Hernandez / Szerk. S. Varey. - Stanford University Press, 2000. - ISBN 9780804739634 .
  8. ↑ Jansen FH (2006). "Az artemezinin gyógytea megközelítése a malária terápiájaként?". Trans R Soc Trop Med Hyg 100(3): 285-6. doi:10.1016/j.trstmh.2005.08.004. PMID 16274712

Irodalom

Általános munkák

Szótárak és segédkönyvek

Bibliográfia

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
 Biológia szekciók
Fő szakaszok
Egyéb szakaszok
Kapcsolódó tudományok
Lásd mégAz élet megjelenése
 A botanika szakaszai