Botanik

Botanik ( oldgræsk βοτανικός  - "vedrørende planter", fra βοτάνη  - " græs , plante ") er videnskaben om planter , en gren af ​​biologien [1] .

De vigtigste stadier i udviklingen af ​​botanik

Som et integreret system af viden om planter, tog botanik form i det 17. - 18. århundrede , selvom mange oplysninger om planter var kendt af det primitive menneske, da hans liv var forbundet med nyttige, hovedsageligt mad, læge- og giftplanter [2] .

De første bøger, hvor planter blev beskrevet ikke kun i forbindelse med deres anvendelighed, var værker af græske og andre naturvidenskabsmænd. Beskæftiger sig med planter som en del af naturen, forsøgte filosofferne i den antikke verden at bestemme deres essens og systematisere dem.

Før Aristoteles var forskere primært interesserede i planters medicinske og økonomisk værdifulde egenskaber. Aristoteles (384-322 f.Kr.) nævnte i den femte bog i sin "Dyrenes historie" ( latin  Historia Animalium ) sin "Planterlæren", som kun overlevede i et lille antal fragmenter. Disse fragmenter blev samlet og udgivet i 1838 af den tyske botaniker F. Wimmer . Af dem kan det ses, at Aristoteles anerkendte eksistensen af ​​to riger i den omgivende verden: den livløse og levende natur. Planter, han tilskrev den levende, levende natur. Ifølge Aristoteles har planter et lavere stadium i sjælens udvikling sammenlignet med dyr og mennesker. Aristoteles bemærkede i naturen af ​​planter og dyr nogle almindelige egenskaber. Han skrev for eksempel, at med hensyn til nogle indbyggere i havet er det svært at afgøre, om de er planter eller dyr [3] :13 .

En elev af Aristoteles, Theophrastus (371-286 f.Kr.) kaldes "botanikkens fader". De botaniske værker af Theophrastus kan betragtes som en samling i et enkelt system af viden om udøvere af landbrug, medicin og arbejdet fra videnskabsmænd fra den antikke verden på dette område. Theophrastus var grundlæggeren af ​​botanikken som en selvstændig videnskab: sammen med en beskrivelse af brugen af ​​planter i økonomien og medicinen overvejede han teoretiske spørgsmål. Indflydelsen af ​​Theophrastus' værker på den efterfølgende udvikling af botanik i mange århundreder var enorm, da videnskabsmændene i den antikke verden ikke hævede sig over ham, hverken i forståelsen af ​​planters natur eller ved at beskrive deres former. I overensstemmelse med hans nutidige vidensniveau var visse bestemmelser i Theophrastus naive og ikke videnskabelige. Forskere fra den tid havde endnu ikke en høj forskningsteknik, der var ingen videnskabelige eksperimenter. Men med alt dette var det vidensniveau, som "botanikkens fader" opnåede, meget betydeligt [3] :13-14 .

Den romerske naturforsker Plinius den Ældre citerede i sin "Naturhistorie" alle de oplysninger om naturen, som hans samtidige kendte; han nævnte omkring 1000 plantearter og beskrev dem ret nøjagtigt.

Efter naturvidenskabens generelle tilbagegang i middelalderen begyndte botanikken igen at udvikle sig intensivt i Europa fra det 16. århundrede. I starten påvirkede dette kun taksonomi og morfologi, men i det 17.-18. århundrede opstod andre dele af botanikken og dannede især planteanatomi.

Et stort gennembrud for europæisk videnskab i studiet af planter var det omfangsrige, velillustrerede værk af Francisco Hernandez " Historie om planter i det nye Spanien " ( 1570 - 1577 ) [4] , bestilt af Philip II. . Bogen indeholder beskrivelser af mere end 3.000 planter og 500 dyr, der eksisterede i det nuværende Mexico . På samme tid, men noget mere kortfattet arbejde om planter i hans grundlæggende værk " General History of the Affairs of New Spain " ( 1576 ) blev skrevet af Bernardino de Sahagún . Begge bøger var baseret på aztekernes oplysninger om verden omkring dem, og kan derfor betragtes som dem, der har undergået ringe europæisk indflydelse (selvom klassificeringen af ​​planter var baseret på Plinius' værker) [5] . Efterfølgende blev Sahaguns manuskript glemt, men Hernandez' bog blev gentagne gange lånt af andre videnskabsmænd: José de Acosta , Nardo Antonio Recchi, Fabio Colonna , Jaime Honorato Pomar, Gregorio Lopez, Federico Cesi , Juan Barrios, Johann William Euseberg, Joan de Laet, Joan E. Pizo , Robert Laval , John Ray , James Newton og andre [6] [7] .

I Rusland oversatte de i det 15. - 17. århundrede fra græske , latinske og europæiske sprog og omskrev beskrivelser af lægeplanter .

Carl Linnaeus ( svensk Carl Linnaeus, Carl Linné ) er en berømt svensk naturforsker og læge, skaberen af ​​et samlet system for klassificering af flora og fauna, som opsummerede og i vid udstrækning strømlinede den biologiske viden fra hele den foregående periode, hvilket bragte ham verdensomspændende berømmelse i løbet af hans levetid. I 1729 mødte Linnaeus Olof Celsius (1670–1756), en professor i teologi , som var en entusiastisk botaniker. Han tog hurtigt ophold i Celsius' hus og fik adgang til sit omfattende bibliotek. Samme år skrev Linné et kort værk "Introduktion til planters seksuelle liv" ( lat.  Praeludia sponsaliorum plantarum ), som skitserede hovedideerne i hans fremtidige klassificering af planter baseret på seksuelle egenskaber. Dette arbejde vakte stor interesse i Uppsala akademiske kredse. Fra 1730 begyndte Linné under vejledning af professor Olof Rudbeck Jr. at undervise som demonstrant i universitetets botaniske have. Linnés foredrag var en stor succes. I det 18. århundrede , efter at have baseret sit kunstige system på strukturen af ​​en blomst, opdelte Linnaeus planternes verden i 24 klasser. Linnésystemet overlevede ikke længe sin skaber, men dets betydning i botanikkens historie er enorm. En af Linnés vigtigste fordele var definitionen af ​​begrebet en biologisk art , introduktionen til aktiv brug af binominal (binær) nomenklatur og etableringen af ​​en klar underordning mellem systematiske (taksonomiske) kategorier .

Heinrich Johann Nepomuk von Crantz ( tysk  Heinrich Johann Nepomuk Edler von Crantz  - østrigsk læge og botaniker, professor ved universitetet i Wien (blev læge i medicin i 1750 ). I 1769 udgav han Classis Cruciformium emendeta .

1800-tallet var præget af den intensive udvikling af naturvidenskaben generelt. Alle grene af botanikken fik også en rivende udvikling. Ch. Darwins evolutionsteori havde en afgørende indflydelse på systematikken .

Karakteristiske træk ved det moderne udviklingsstadium af botanik er udviskningen af ​​grænserne mellem dets individuelle grene og deres integration. I plantetaksonomi bliver cytologiske, anatomiske, embryologiske og biokemiske metoder således i stigende grad brugt til at karakterisere individuelle taxa. Udviklingen af ​​nye forskningsmetoder baseret på fysikkens og kemiens resultater gjorde det muligt at løse problemer, der tidligere var utilgængelige. Som et resultat af brugen af ​​et elektronmikroskop, hvis opløsningsevne steg hundredvis af gange sammenlignet med andre optiske instrumenter, blev mange nye detaljer om plantecellestrukturen afsløret, som med succes ikke kun bruges i anatomi, men også i plantesystematik .

Genstand for forskning

Botanik dækker over en bred vifte af problemer: regelmæssigheder af planters ydre og indre struktur ( morfologi og anatomi ), deres systematik, udvikling i geologisk tid (evolution) og familiebånd ( fylogenese ), træk ved tidligere og nuværende fordeling over jordens overflade ( plantegeografi ), forhold til miljøet ( planters økologi ), sammensætningen af ​​vegetationsdækket ( fytocenologi eller geobotanik ), mulighederne og måderne for den økonomiske brug af planter ( botanisk ressourcevidenskab eller økonomisk botanik ).

Ifølge genstandene for forskning i botanik skelnes fykologi ( algologi ) - videnskaben om alger, mykologi  - om svampe, lichenologi  - om laver, bryologi  - om mosser osv.; studiet af mikroskopiske organismer, hovedsageligt fra planteverdenen (bakterier, actinomycetes, nogle svampe og alger), skelnes i en særlig videnskab - mikrobiologi . Plantesygdomme forårsaget af vira, bakterier og svampe er genstand for fytopatologi .

Den vigtigste botaniske disciplin - plantesystematik  - opdeler planteverdenens mangfoldighed i underordnede naturlige grupper - taxa ( klassifikation ), etablerer et rationelt system af deres navne ( nomenklatur ) og tydeliggør relaterede ( evolutionære ) forhold mellem dem ( fylogeni ). Tidligere var systematikken baseret på planters ydre morfologiske træk og deres geografiske udbredelse, men nu bruger taksonomer også i vid udstrækning tegn på planters indre struktur, plantecellers strukturelle træk, deres kromosomapparat, samt den kemiske sammensætning og planters økologiske egenskaber. Etableringen af ​​artssammensætningen af ​​planter ( flora ) i et bestemt territorium kaldes sædvanligvis floristry , identifikation af udbredelsesområder (udbredelsesområder) for individuelle arter, slægter og familier er chorologi ( phytochorology ). Studiet af træagtige og buskede planter skelnes i en særlig disciplin - dendrologi .

Plantemorfologi , som studerer planters form i processen med individuel ( ontogeni ) og historisk ( fylogeni ) udvikling , er tæt forbundet med systematik . I en snæver forstand studerer morfologi den ydre form af planter og deres dele, i en bredere forstand inkluderer den planteanatomi, som studerer deres indre struktur, embryologi , som studerer dannelsen og udviklingen af ​​embryonet, og cytologi , som studerer plantecellens struktur. Nogle dele af plantemorfologien skelnes i særlige discipliner i forbindelse med deres anvendte eller teoretiske betydning: organografi  - en beskrivelse af planters dele og organer, palynologi  - studiet af pollen og planters sporer, karpologi  - beskrivelse og klassificering af frugter , teratologi  - studiet af anomalier og deformiteter (terat) i strukturen af ​​planter. Der er sammenlignende, evolutionære, økologiske morfologi af planter.

En række grene af botanik, nogle gange kombineret under det generelle navn planteøkologi, beskæftiger sig med studiet af planter i deres forhold til deres miljø . I en snævrere forstand studerer økologi miljøets indflydelse på planten, såvel som planters forskellige tilpasninger til dette miljøs karakteristika. På jordens overflade danner planter visse samfund eller phytocenoser , der gentager sig over mere eller mindre betydningsfulde områder (skove, stepper, enge, savanner osv.). Studiet af disse samfund udføres af den gren af ​​botanik, kaldet geobotany i Rusland , eller phytocenology (det kaldes ofte phytosociology i udlandet ). Afhængigt af studieobjektet skelnes der inden for geobotanik skovvidenskab, engvidenskab, tundravidenskab, marskvidenskab osv. I bredere forstand smelter geobotanik sammen med læren om økosystemer eller med biogeocenologi , som studerer forholdet mellem vegetationsdække , dyreliv, jord og klipper under jorden. Dette kompleks kaldes biogeocenose .

Fordelingen af ​​individuelle plantearter på klodens overflade studeres ved plantegeografi , og fordelingen af ​​vegetationsdække på Jorden, afhængig af moderne forhold og den historiske fortid, studeres ved botanisk geografi.

Videnskaben om fossile planter - paleobotanik eller phytopaleontologi , er af afgørende betydning for at rekonstruere historien om udviklingen af ​​planteverdenen. Paleobotaniske data er af stor betydning for at løse mange problemer med taksonomi, morfologi (inklusive anatomi) og planters historiske geografi. Geologi (historisk geologi og stratigrafi ) bruger også sine data .

Nyttige egenskaber ved vilde planter og mulighederne for deres dyrkning studeres af økonomisk botanik (økonomisk botanik, botanisk ressourcevidenskab). Nært beslægtet med økonomisk botanik er etnobotanik  , studiet af brugen af ​​planter af forskellige etniske grupper af verdens befolkning. En vigtig gren af ​​anvendt botanik er studiet af vilde slægtninge til dyrkede planter, der har værdifulde egenskaber (for eksempel immunitet over for sygdomme, tørkeresistens osv.).

Plantefysiologi og plantebiokemi er ikke altid klassificeret som botanik, da mange fysiologiske og biokemiske processer, der forekommer i planter, ligner eller endda identiske med dem, der forekommer i dyreorganismer og studeres med lignende metoder. Imidlertid adskiller planters biokemi og fysiologi sig i en række specifikke egenskaber, der udelukkende eller næsten udelukkende er karakteristiske for planter. Derfor er det ikke let at skelne plantefysiologi og biokemi fra egentlig botanik, især da planters fysiologiske og biokemiske egenskaber kan betragtes som taksonomiske karakterer og derfor er af interesse for plantetaksonomer. De samme egenskaber er ekstremt vigtige for at forstå problemerne med økologi og geobotanik, plantegeografi og botanisk geografi, økonomisk botanik osv. Plantegenetik betragtes normalt også som en del af generel genetik, selvom nogle af dens kapitler (populationsgenetik, cytogenetik ) er tæt knyttet til taksonomi, især biosystematik, planteøkologi og geobotanik.

Grænserne mellem de ovennævnte sektioner af botanik er stort set vilkårlige, da deres metoder ofte overlapper hinanden, og dataene bruges gensidigt. Det er svært at placere videnskaber som fysiologisk anatomi og miljøfysiologi, eller at adskille brugen af ​​plantekemiske træk i taksonomi ( kemosystematik ) fra sammenlignende plantebiokemi; Sammen med denne proces er der en meget snæver specialisering af individuelle botaniske sektioner.

Botanik er tæt forbundet med mange andre videnskaber - med geologi gennem palæobotanik og indikatorgeobotanik (brug af tegn på visse planter og deres samfund som indikatorer for visse mineraler); med kemi  gennem biokemi og fysiologi, økonomisk botanik og farmakognosi; med jordbundsvidenskab og fysisk geografi  gennem økologi og geobotanik; med de tekniske videnskaber  gennem økonomisk botanik. Botanik er det naturhistoriske grundlag for landbrug og skovbrug , grønt byggeri i byer, feriesteder og parker, det løser mange spørgsmål inden for fødevare- , tekstil- , papirmasse- og papirindustrien , mikrobiologi og træbearbejdning . Botanikkens vigtigste opgave er imidlertid at studere mønstrene for udvikling og beskyttelse af det menneskelige levested  - biosfæren og frem for alt planteverdenen - phytosfæren .

Botanisk nomenklatur

Ud over klassifikationssystemet, der er vedtaget i biologi, opdeler botanik, ligesom andre undervidenskaber inden for biologi, desuden arter i sorter, undersorter og former.

I russisk litteratur er det i stedet for udtrykket botanisk nomenklatur sædvanligt at bruge udtrykket "binær nomenklatur", i zoologisk litteratur er udtrykket " binominal nomenklatur " blevet udbredt .

Dannelsen og genopfyldningen af ​​den botaniske nomenklatur er reguleret af den internationale kodeks for botanisk nomenklatur .

Forskningsmetoder

Botanik anvender både observation og komparative, historiske og eksperimentelle metoder, herunder indsamling og kompilering af samlinger, observation i naturen og i forsøgsområder, eksperimenter i naturen og i specialiserede laboratorier samt matematisk bearbejdning af den modtagne information. Sammen med de klassiske metoder til registrering af visse træk ved de undersøgte planter bruges hele rækken af ​​moderne kemiske, fysiske og kybernetiske forskningsmetoder.

Artsudryddelsesproblem

Selvom udryddelse kan være et naturligt resultat af naturlig udvælgelse (for eksempel masseudryddelse af arter i holocæn), er den moderne udryddelsesperiode dog unik. Tidligere perioder var forårsaget af fysiske årsager, såsom kollision med himmellegemer, bevægelse af tektoniske plader, høj vulkansk aktivitet, klimaændringer. Den nuværende udryddelsesperiode er forårsaget af mennesker og begyndte for cirka 100.000 år siden med spredningen af ​​mennesker rundt om på planeten. Ved at komme i kontakt med nye økosystemer, som aldrig havde oplevet menneskelig tilstedeværelse før, forstyrrede mennesker den økologiske balance ved at jage, ødelægge levesteder og sprede sygdom.

De vigtigste årsager til bekymring relateret til problemet med udryddelse af arter:

  1. udryddelsen af ​​arter som biologiske enheder  er den vigtigste faktor både som et fald i naturens rigdom og som et moralsk problem for dem, der mener, at mennesker har en forpligtelse til at bevare det naturlige miljø;
  2. destabilisering af økosystemer  - bliver godt forstået, når et led i fødekæden forsvinder fra økosystemet;
  3. trussel mod andre arter  - når en art forsvinder, sker der meget ofte bestandsændringer i sekundære arter. Der kan opstå en situation, hvor økosystemet ændrer sig markant og irreversibelt;
  4. tab af uerstatteligt genetisk materiale  - hver art bærer et unikt genetisk materiale i sit DNA og producerer unikke kemiske forbindelser i henhold til de genetiske instruktioner, der er fastlagt i dem. For eksempel er bynke  en plante, der er den eneste kilde til artemisinin , et lægemiddel, der er næsten 100 procent effektivt mod malaria [8] . Hvis denne plante skulle forsvinde, ville bekæmpelsen af ​​malaria (selv i dag en alvorlig sygdom) i de fattigste områder af kloden falde.

Den amerikanske palæontolog Niles Eldridge (Niels Eldridge) fremsatte i 1972, sammen med Stephen Gould , teorien om punctuated equilibrium , ifølge hvilken de fleste evolutionære ændringer sker over korte tidsrum sammenlignet med meget længere perioder med evolutionær stabilitet. Nils Eldridge, især, tildeler en vigtig rolle til menneskelig økonomisk aktivitet:

For at udvikle landbruget skal en person i det væsentlige erklære krig mod etablerede traditionelle økosystemer :

Se også

Noter

  1. ↑ Botanik // Lille encyklopædisk ordbog over Brockhaus og Efron  : i 4 bind - St. Petersborg. , 1907-1909.
  2. ↑ Antonov A. A. , Nadson G. A. Botany // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
  3. ↑ 1 2 Bazilevskaya N. A., Belokon I. P., Shcherbakova A. A. Kort botanikhistorie / Ed. udg. prof. L. V. Kudryashov; TR. MOIP. T. XXXI. Afd. biol. Afsnit. botanik. — M .: Nauka, 1968. — 310 s.
  4. ↑ Historia de las Plantas de la Nueva España de Francisco Hernández . Universidad Nacional Autonoma de México. Hentet 4. juli 2013. Arkiveret fra originalen 5. juli 2013.
  5. ↑ En generel historie om tingene i det nye Spanien skrevet af bror Bernardino de Sahagún: Codex Florentine . Verdens digitale bibliotek . Hentet 4. juli 2013. Arkiveret fra originalen 5. juli 2013.
  6. ↑ López Piñero JM, Pardo Tomás J. La influencia de Francisco Hernández (1512-1587) en la constitución de la botánica y la materia médica modernas . - Universitat de Valencia, 1996. - ISBN 9788437026909 .
  7. ↑ The Mexican Treasury: The Writings of Dr. Francisco Hernandez / Ed. S. Varey. - Stanford University Press, 2000. - ISBN 9780804739634 .
  8. ↑ Jansen FH (2006). "Urtete-tilgangen til artemesinin som en terapi for malaria?". Trans R Soc Trop Med Hyg 100(3): 285-6. doi:10.1016/j.trstmh.2005.08.004. PMID 16274712

Litteratur

Generelle værker

Ordbøger og opslagsbøger

Bibliografi

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
 Afsnit af biologi
Hovedafsnit
Andre afsnit
Beslægtede videnskaber
se ogsåLivets fremkomst
 Afsnit af botanik