Ботаника — наука о растениях: объекты изучения, разделы, методы исследований. Какая наука изучает растения
Современная наука о растениях включает в себя различные разделы. Основной раздел является систематическим. Она занимается естественной классификацией растений по сходным признакам и объединяет виды.
Ботаника. История, предмет и разделы ботаники. Систематика растений
Растениеводство — комплексная наука, изучающая растения. Он включает в себя следующие разделы
- Морфология изучает внешнее строение растений.
- Анатомия изучает внутреннее строение органов растений.
- Систематика занимается классификацией растений, изучает родство, филогению растений.
- Физиология растений исследует жизненные процессы, протекающие внутри организма.
- Экология растений изучает взаимоотношения и взаимозависимость растений и среды.
- География растений изучает закономерности распределения растений и растительных сообществ на поверхности Земли.
- Фитоценология или геоботаника, изучает процессы формирования и развития растительных сообществ, изменения их состава и состояния в связи с условиями среды, выясняет закономерности сложения растительного покрова Земли.
- Палеоботаника изучает ископаемые остатки растений, живших в прошлые геологические эпохи.
Растительный мир Земли богат и разнообразен, в нем насчитывается более 500 000 видов. Среди них микроскопические микроорганизмы и гигантские деревья. Некоторые тропические лианы и водоросли достигают более 100 метров. Растительный мир условно делится на две группы: низшие растения и высшие. Низшие растения, эволюционировавшие около 2 миллиардов лет назад, являются простейшими представителями флоры и фауны.
Растения различаются по цвету и форме побегов, листьев, цветов и плодов, жизни и другим характеристикам.
Однако, какими бы разными ни были цветущие растения, все их можно разделить на три группы: деревья, кустарники и ароматические растения.
Деревья — это, как правило, крупные растения с многолетними одревесневшими побегами. У каждого дерева есть ботва и ветви, которые образуют ответвления.
Кустарники отличаются от деревьев тем, что ботва начинает ветвиться почти до поверхности почвы, что затрудняет обнаружение между стволами.
Зеленые и травянистые растения обычно имеют сочные зеленые побеги. Большинство из них обитает под деревьями и кустарниками. Деревья и кустарники являются многолетними растениями. К травам относятся многолетние, однолетние и двулетние растения.
Однолетние растения, такие как фиалка, киноа, фундук, редис, просо и гречиха; растения овса, ржи и пшеницы растут, цветут, образуют семенные плоды и отмирают весной. Двухлетние растения живут почти два года. В первый год свекла, редис и капуста растут обычным способом; растут только корни, стебли и листья. Эти растения отращивают новые побеги, цветут, плодоносят и сеют только на второй год, а осенью засыхают и отмирают. Корилус большой — дикорастущее растение, ему два года. Некоторые явления в жизни растений повторяются из года в год — листопад, затем цветение, плодоношение и буйный период.
Определение Фенология — это отрасль растений, изучающая регулярные сезонные изменения в жизни животных и растений.
Основные задачи ботаники
- разработка научных основ охраны растительных ресурсов;
- изучение растений для повышения их урожайности и выносливости;
- изучение новых видов растений для применения в деятельности человека;
- определение действия различных растений на организм человека;
- определение роли человека в сохранении растений планеты.
Поэтому основная цель растений связана с жизнью и деятельностью человека.
Видео
Древний человек использовал растения в пищу, устраивал с их помощью жилище, они служили ему одеждой, строил с их помощью дома и лечил ими. Таким образом, изучение растений в полезности, а не в пользе началось еще в древности. Долгое время ботаники изучали внешний вид растений.
Однако между растениями существует множество других различий. Существуют монокоты и многоклеточные. Существуют совершенно разные виды, которые произрастают в разных частях планеты. Они размножаются разными способами, и их структуры очень отличаются. Есть формы, которые кардинально отличаются от всех остальных. Это водоросли, плиты, мхи, папоротники, хвостики, глеи и цветущие растения. Учитывая разнообразие и огромное влияние растений на жизнь человека, растения постепенно стали представлять собой целую научную систему. Научные системы тесно связаны друг с другом и в то же время могут рассматриваться как самостоятельные дисциплины.
Ученые разделяют науку о растениях на два направления. На основе предмета и объекта исследования.
В зависимости от предмета изучения это систематика, морфология, экология и география растений. Он также включает палео- — ботанический и этноботанический.
Морфология растений
Изучение внутренней и внешней структуры растений, видимой невооруженным глазом и под увеличением. Это основа ботаники.
Некоторые разделы содержатся в отдельных разделах.
- анатомия растений изучает внутреннее строение;
- гистология – наука о тканях растений;
- карпология изучает семена и плоды;
- органография изучает органы растений;
- палинология рассматривает строение спор и пыльцы;
- тератология изучает уродства и аномалии в строении растений;
- физиология растений изучает их формы и происходящие процессы: рост, питание, развитие, дыхание;
- цитология изучает клетку как основной признак растения, её строение и жизненные функции;
- эмбриология изучает строение и развитие зародыша семени.
Систематика растений
Изучение роста и классификации растений. Его основная задача — описание деления на группы, роды, семейства, классы, клады и отделы.
Систематическая задача: реконструировать процесс эволюции флоры. Этим занимается палеоботаника — она изучает ископаемые виды ископаемых представителей.
Таксономия делится на две части — флористическую и ботанико-географическую. Хлористика занимается изучением растительных сообществ в определенном регионе. Ботаническая география изучает распространение растений по всей планете.
Следующие науки характеризуются как отдельные разделы.
- биохимия растений — наука об их химическом составе;
- геоботаника, или фитоценология — наука, изучающая распространение их на земле, в составе ее – география растений;
- селекция растений изучает методы выведения новых сортов;
- филогения – эволюционные связи растений;
- фитопатология — наука о болезнях растений;
- флористика изучает группы растений, сосредоточенные на определённой территории;
- экология растений исследует их взаимосвязь с окружающей средой.
Термин «неполноценные растения» вышел из употребления в ботанике в 1970-х и 1980-х годах. Отсутствие дифференциации тела и тканей не было явным признаком разделения растений на группы. Различия в метаболизме, клеточной структуре, строении репродуктивной системы и некоторых других характеристиках сегодня считаются наиболее важными.
Ботаника — наука о растениях: объекты изучения, разделы, методы исследований
Это один из разделов биологии, в котором подробно изучается мир растений. Флора Земли состоит из миллионов видов.
Как совокупность знаний о растениях, ботаника сформировалась в Древней Греции и Египте.
Она возникла и развивалась вместе с экономической деятельностью человека и медициной.
Наша работа продолжается и сегодня. Ибн Сина (Авиценна), индийская «Аюрведа» — наука о жизни, и легендарная китайская «Бен Као» — книга о травах.
Эти книги не только описывают растения, но и указывают на их полезность для человека. Эпоха открытий дала толчок развитию всех естественных наук, и ботаника не стала исключением.
Шведский ученый Карл Линней, известный ботаник и натуралист, создал и узаконил классификацию растительного царства. Каждому растению было дано два латинских названия: род и вид. Эта классификация существует и по сей день.
Изобретение микроскопа привело к открытию структуры растительной клетки и быстрому развитию экспериментальной науки. По сей день растения изучают, потому что они являются неотъемлемой частью нашей жизни.
Традиционно все растения делятся на две большие группы:
- Низшие или нецветковые (водоросли, лишайники). Еще их называют слоевищными. Слоевище – тело низших растений.
- Высшие – или цветковые, листостебельные растения. К ним относятся мохообразные, папоротники, хвощи и плауны, орхидеи, голосемянные и покрытосемянные.
- В общепринятую классификацию не попали лишайники, грибы и бактерии. В настоящее время:
- лишайники изучает наука — лихенология,
- грибы – микология,
- бактерии – бактериология.
Современная наука о растениях включает в себя различные разделы. Основной раздел является систематическим. Она занимается естественной классификацией растений по сходным признакам и объединяет виды.
Она является основой всех отраслей ботаники. Систематику можно разделить на две части: флору и географическую ботанику. Флористика рассматривает закономерности распределения видов растений на различных почвах и территориях распространения.
Фитогеография отвечает на вопрос «почему некоторые растения растут в одной местности и не растут в другой». Она изучает географические законы распространения растений на Земле.
Изучая эволюцию отдельных видов растений в их историческом развитии, определяются их генетические связи. Этому посвящен специальный раздел «Филогения».
Из истории развития растений известно, что первоначально растения были систематизированы по внешним признакам (морфологии). Сегодня используются знания о строении растительной клетки.
Морфологию можно разделить на макро- и микроуровни. Макроморфология изучает внешнее строение всего растения. Микроморфология изучает растения с помощью микроскопа. Это цитология, эмбриология и гистология.
В морфологии растений выделяются такие разделы как:
- Органография – описывается и сравнивается внешнее строение растений
- Палинология – строение пыльцы растений или его спор, их рассеивание и применение
- Карпология – изучаются строение и форма семян растений, классифицируются их плоды.
- Тератология – аномалии в строении растений, причины их проявлений, методы лечений и профилактики
- Анатомия – строение растения, в том числе и на клеточном уровне
- Физиология – изучает процессы роста и развития, питания, плодоношения и размножения растения, их закономерности
- Биохимия – объектом изучения являются вирусы и бактерии, высшие и низшие растения и химические процессы, происходящие внутри растения
- Генетика – наследственность и изменчивость, особенности развития того или иного вида, зависимость изменений от вмешательства человека
- Фитоценология – иногда приравнивается к геоботанике и рассматривает растительный покров как совокупность растительных сообществ, взаимоотношения между ними и между собой
- Геоботаника – раздел на стыке наук: ботаники, географии и экологии
- Экология растений – взаимоотношения растений с окружающим миром, создание идеальных условий произростания
- Палеоботаника – изучает вымершие организмы и историю развития растений
- Альгология — (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λογοσ — учение) — раздел биологии, изучающий водоросли. В современном понимании, водоросли – это гетерогенная экологическая группа. К ней относятся протисты, бактерии и растения.
- Бриология — (от греч. βρύον «мох» и …логия) — раздел ботаники, изучающий мохообразные растения. Бриологи изучают морфологические, биохимические. Генетические, физиологические особенности мхов и возможности их применения в бытовых и медицинских целях.
- Микробиология – дна из молодых и динамично развивающихся наук. Предмет ее изучения – это микро-жинь – все что не видимо невооруженным глазом. Это изучение бактерий, одноклеточных водорослей. Способы выживания растений в экстримальных условиях и их влияние на жизнь человека.
- Фитопатология – исследует болезни растений, ищет средства их защиты и разрабатывает методы профилактики, изучает условия возникновения и распространения массовых вспышек заболевания растений – эпифотий.
В 18 веке немецкий ученый Гумбольдт А. зафиксировал возникновение определенных видов растений и их развитие из их географической среды. Это привело к развитию таких отраслей растениеводства, как болотоведение, тундроведение, луговедение и лесоведение.
В современном мире наиболее важными задачами отрасли растениеводства являются
Открытие новых видов растений и возможность их применения в жизни человека.
Исследования характеристик растений, их жизнестойкости и устойчивости к болезням позволили улучшить показатели урожая.
Исследование влияния растений на жизнь человека и животных.
Влияние человека на формирование экосистем, охрану и поддержание растительного покрова нашей планеты.
Исследование генетики и вариантов растений как основы для выращивания генетически модифицированных растений. Положительное и отрицательное влияние этих растений на человека и окружающий мир.
Фитогография изучает распределение конкретных видов растений на поверхности планеты. Фитогеография изучает распределение видов растений на планете в соответствии с современными условиями и историей прошлого.
Ботаническая номенклатура
Он делит виды на разновидности, подвиды и формы, в дополнение к принятым системам классификации в биологии, ботанике и других отдельных биологических науках.
В русской литературе вместо ботанической номенклатуры обычно используются словесные сочетания «биномиальной номенклатуры». Зоологическая литература распространяется на словосочетания «бинарной номенклатуры».
Формирование и дополнение номенклатуры растений регулируется Международными правилами номенклатуры растений.
Методы исследования
В ботанике используются как наблюдательные, так и сравнительные, исторические и экспериментальные методы, включая сбор и коллекционирование, наблюдение за природными и экспериментальными территориями, эксперименты в естественных и специализированных лабораториях и математическую обработку полученной информации. Помимо классических методов регистрации свойств изучаемых растений, используется целый арсенал современных химических, естественных и государственных методов исследования.
Если вы не согласны с этим, пожалуйста, укажите в тексте содержание представленного материала. В противном случае вы можете удалить раздел. Для получения дополнительной информации см. страницу обсуждения.
Хотя исчезновения могут быть естественным следствием естественного отбора (например, массовое исчезновение вида Холи), современный период вымирания уникален. Предыдущие периоды были вызваны естественными причинами, такими как небесные конфликты, движение структурных дощечек, высокая вулканическая активность и изменение климата. Нынешний период исчезновения происходит по вине человека и начался с появлением людей на планете около 100 000 лет назад. Вступая в контакт с новыми для них и неизвестными до появления человека экосистемами, люди разрушали экологический баланс охотой, уничтожением среды обитания и распространением болезней.
Основная причина для беспокойства связана с потерей видов.
- 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;
- дестабилизация экосистем — становится хорошо понятной, когда звено цепи питания исчезает из экосистемы;
- 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;
- потеря незаменимого генетического материала — каждая 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 малярии2. Если бы это растение исчезло, то контроль над малярией (даже сегодня являющейся серьёзным заболеванием) в беднейших регионах планеты уменьшился бы.
Американский палеонтолог Нильс Элдридж вместе со Стивеном Гулдом в 1972 году высказал теорию прерывистого равновесия. В частности, Нильс Элдридж играет важную роль в деятельности человека.
https://uhistory.ru/education/biology/botanika-nauka-o-rasteniyah-obekty-izucheniya-razdely-metody-issledovanij-kakaya-nauka-izuchaet-rasteniya.html