Ботаника как наука. Предмет и задачи ботаники

Содержание 
 
Введение 
 
Ботаника как наука. Предмет и задачи ботаники 
 
Заключение 
 
Список использованных источников 
 
Введение 
 
Огромная роль, которую играют растения в жизни человека, доставляя ему основную массу органических веществ, необходимых для питания и удовлетворения других насущных потребностей, общеизвестна. 
 
Но не все растения в этом отношении равнозначны, и с этим фактом, несомненно, приходилось считаться уже первобытному человеку, тем более что наряду с растениями полезными существует и немало вредных. 
 
Отсюда, вероятно, и возникла у человека потребность отличать растения друг от друга, а в связи с этим - и необходимости давать им названия. 
 
Таким образом, как наука ботаника возникла и развивалась в связи с практическими потребностями человека. Все разнообразие современных культурных растений создано упорным трудом человека в результате последовательного накопления сведений о форме и свойствах растительных организмов, об их жизнедеятельности, распространении, изменчивости и т. д. 
 
Итак, ботаника изучает жизнь растений, их строение, жизнедеятельность, условия обитания, происхождение и эволюционное развитие. 
 
Ботаника как наука. Предмет и задачи ботаники 
 
Ботаника - это наука о растениях. 
 
Ее задача - всестороннее познание растений: их строения, жизненных функций, распространения, происхождения, эволюции. 
 
Глобальная проблема современности - производство пищи. Быстрый рост населения земного шара выдвигает задачу максимальной интенсификации сельскохозяйственного производства: повышения урожайности возделываемых культур и продуктивности животноводства. 
 
Эту задачу решают технологические науки: растениеводство и животноводство, базирующиеся на достижениях фундаментальных биологических дисциплин, среди которых первое место занимает ботаника. Не менее важна роль растений в обеспечении человека древесиной, прядильным волокном, лекарственным сырьем и др. 
 
Ботаника исследует растения на разных уровнях их организации. Различают несколько структурно-функциональных уровней. 
 
Нижний - наиболее древний - суборганизменный уровень моле-кулярных структур, где проходит граница между живым и неживым. Следующий уровень - клеточный. Клетка, ее структура и основные биохимические процессы сходны у всех организмов. За ним следует органный, а затем уровень целостного организма. 
 
Неотъемлемые свойства организмов - способность к размножению, наследственность и изменчивость. Более сложный уровень организации жизни - популяционно-видовой. Высший уровень - экосистемный, биосферно-биогеоценотический, на котором сообщества популяций животных и растений вместе с их средой обитания образуют функционально-структурное единство. 
 
Основу экосистемы составляют автотрофные зеленые растения - продуценты (производители), синтезирующие органические вещества из неорганических. Готовое органическое вещество используют консументы (потребители) - гетеротрофные организмы. Органические остатки продуцентов и консументов разрушаются гетеротрофными редуцентами (бактериями, грибами) и превращаются в минеральные соединения, вновь доступные растениям. Так проходит круговорот веществ и энергии в экосистеме при участии автотрофных и гетеротрофных организмов (рис. 1). 
 
Автотрофные организмы способны синтезировать органические вещества из неорганических, используя в процессе фотосинтеза солнечную энергию (зеленые растения) или энергию химических реакций - хемосинтез (некоторые прокариоты). Фотосинтезирующие растения, по словам К.А. Тимирязева, являются источником жизни на Земле. Ежегодно при фотосинтезе аккумулируется колоссальное количество солнечной энергии (31021 ккал). Образуется 5,81010 т органического вещества. Выделяется в атмосферу 11,51010 т кислорода. Гетеротрофные грибы и бактерии традиционно, как и растения, являются объектами ботаники. 
 
Рисунок 1 - Круговорот веществ и энергии в экосистеме 
 
Ботаника, как и другие науки о природе, возникла и развивалась в связи с практическими запросами человека, в жизни которого растения играли и играют огромную роль. 
 
Начало развитию ботаники было положено в глубокой древности при выявлении и использовании пищевых, лекарственных и технических растений. 
 
Ботаника тесно связана с разнообразными сторонами жизни и хозяйственной деятельности человека: сельским хозяйством, медициной и различными отраслями промышленности. 
 
Растения широко используются человеком как пища и корм для животных, как источник сырья для хозяйственной деятельности (прядильные, красильные, дубильные и др.), как ценнейшие лекарственные средства. 
 
Разнообразную роль в нашей жизни играют микроорганизмы, водоросли и грибы. Одни из них - болезнетворные - приносят вред, другие широко используются в ряде отраслей пищевой промышленности, в производстве лекарств и т. д. 
 
Ботаника как наука сформировалась более 2000 лет назад. Основоположниками ее были деятели древнего мира Аристотель (384 - 32 гг. до н.э.) и Феофраст (371 - 286 гг. до н.э.). 
 
Они обобщили накопленные сведения о разнообразии растений и их свойствах, приемах возделывания, размножения и использования, географическом распространении. 
 
Феофрасту было известно около 600 видов полезных растений, в число которых входили не только европейские виды, но и завезенные из восточных стран. 
 
Таким образом, ботаника возникла как единая наука, суммируя отдельные сведения о растениях, но с течением времени, по мере накопления и углубления знаний, она разделилась на ряд самостоятельных дисциплин. 
 
Ранее всего обособилась морфология - наука о внешнем и внутреннем строении растений. Основной метод морфологии - наблюдение и сравнение. 
 
В зависимости от величины объекта наблюдения можно проводить невооруженным глазом - макроскопическая морфология или при помощи микроскопа - микроско-пическая морфология. 
 
К макроскопической морфологии относится органография - учение об органах растений; к микроскопической - цитология (учение о клетке), гистология (учение о тканях), анатомия, изучающая внутреннее строение растений, и эмбриология (учение об образовании и закономерностях развития зародыша растений). 
 
Позже выделились следующие разделы: 
 
v систематика, классифицирующая многообразие растительных организмов; 
 
v география растений, изучающая распределение растений на земном шаре; 
 
v геоботаника - наука о растительных сообществах; 
 
v экология растений, изучающая их взаимоотношения с окружающей средой; 
 
v палеоботаника, воссоздающая прежний облик растительности земли. 
 
Все науки, отделившиеся от ботаники, изучают различные стороны жизни растений, также как и частные курсы: микология (наука о грибах), альгология (наука о водорослях), фитопатология (наука о болезнях растений) и др. 
 
Таким образом, в наши дни ботаника представляет собой большую многоотраслевую науку. 
 
Общая задача ее состоит в изучении отдельно взятых растений и их совокупностей - растительных сообществ, из которых формируются луга, леса, степи. 
 
Вот далеко не полный перечень вопросов, которые рассматриваются ботаническими науками: 
 
v структура и закономерности роста растений, их отношения с окружающей средой, закономерности распространения и распределения отдельных видов и всего растительного покрова на земном шаре; 
 
v происхождение и эволюция царства растений, причины его разнообразия и классификация; 
 
v запасы в природе хозяйственно ценных растений и пути их рационального использования; 
 
v разработка научных основ введения в культуру (интродукции) новых кормовых, лекарственных, плодовых, овощных, технических и других растений. 
 
Одна из первоочередных задач ботаники - разработка научных основ охраны природных и растительных ресурсов. 
 
Особенно большое внимание отводят изучению и охране редких и исчезающих растений, занесенных в Красную книгу, так как потеря каждого вида не только уменьшает разнообразие растений, но и нарушает устой-чивость растительного сообщества, сбалансированного в течение многих тысячелетий. 
 
Заключение 
 
Итак, ботаника изучает жизнь растений, их строение, жизнедеятельность, условия обитания, происхождение и эволюционное развитие. 
 
Современная ботаника - многоотраслевая наука, подразделяющаяся на частные дисциплины: систематику, которая классифицирует растения на основе общности строения и происхождения; цитологию - науку о строении растительной клетки; морфологию - науку о внешнем строении органов растений и их видоизменениях; анатомию, изучающую строение тканей и органов растений; физиологию - науку о процессах, протекающих в растении, закономерностях роста, развития и жизненных отправлений в зависимости от внешних условий; биохимию, изучающую химические процессы, происходящие в растительном организме; генетику - науку о наследственности и изменчивости растений; фитоценологию, исследующую растительный покров Земли, его видовой состав, структуру, динамику связей со средой, закономерности распределения и развития растительных сообществ; флористическую географию - науку о закономерностях распространения видов растений на Земле. 
 
Важнейшие задачи современной ботаники - изучение строения растений в единстве с условиями их жизни, изучение их наследственности для создания новых сортов, повышение их урожайности, устойчивости к заболеваниям, полеганию и т.п. 
 
Список использованных источников 
 
1. Андреева, И.И., Родман, Л.С. Ботаника: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2002. - 488с. 
 
2. Анцышкина, А.М., Барабанов, Е.И., Мостова, Л.В. Ботаника: Руководство по учебной практике для студентов. - М.: Издательство МИА, 2006. - 104с. 
 
3. Белякова, Г.А., Дьяков, Ю.Т., Тарасов, К.Л. Ботаника: Учебник: В 4-х т. Том 1 - М.: Издательство «Академия», 2006. - 320с.  
 
4. Зитте, П., Вайлер, Э.В., Кадерайт, Й.В. Ботаника: Учебник: В 4-х т. Том 1: Пер. с нем - М.: Издательство «Академия», 2008. - 496с. 
 
5. Комарницкий, Н.А. и др. Ботаника (систематика растений). - 7-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1975. - 606с. 
 
6. Рейви, П., Эверт, Р., Айкхори, С. Современная ботаника: В 2-х т. Т.1: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. - 348с. 
 
7. Родионова, А.С., Скупченко, В.Б., Малышева, О.Н. Ботаника: Учебник. - М.: Издательство «Академия», 2008. - 288с. 
 
8. Хржановский, В.Г., Пономаренко, С.Ф. Ботаника: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1988. - 383с. 
 
-=--------------------------=-=-= 
 
Ботаника охватывает широкий круг проблем: закономерности внешнего и внутреннего строения (морфология и анатомия) растений, их систематику, развитие в течение геологического времени (эволюция) и родственные связи (филогенез), особенности прошлого и современного распространения по земной поверхности (география растений), взаимоотношения со средой (экология растений), сложение растительного покрова (фитоценология, или геоботаника), возможности и пути хозяйственного использования растений (ботаническое ресурсоведение, или экономическая ботаника). 
По объектам исследования в ботанике выделяют фикологию (альгологию) — науку о водорослях, микологию — о грибах, лихенологию — о лишайниках, бриологию — о мхах и др.; изучение микроскопических организмов, преимущественно из мира растений (бактерий, актиномицетов, некоторых грибов и водорослей), выделяют в особую науку — микробиологию. Болезнями растений, вызываемыми вирусами, бактериями и грибами, занимается фитопатология. 
 
  
 
Гибискус 
Основная ботаническая дисциплина — систематика растений — разделяет многообразие растительного мира на соподчинённые друг другу естественные группы — таксоны (классификация), устанавливает рациональную систему их наименований (номенклатура) и выясняет родственные (эволюционные) взаимоотношения между ними (филогения). В прошлом систематика основывалась на внешних морфологических признаках растений и их географическом распространении, теперь же систематики широко используют также признаки внутреннего строения растений, особенности строения растительных клеток, их хромосомного аппарата, а также химический состав и экологические особенности растений. Установление видового состава растений (флоры) какой-либо определенной территории обычно называется флористикой, выявление областей распространения (ареалов) отдельных видов, родов и семейств — хорологией (фитохорологией). Изучение древесных и кустарниковых растений выделяют в особую дисциплину — дендрологию. 
В тесной связи с систематикой находится морфология растений, изучающая форму растений в процессе индивидуального (онтогенез) и исторического (филогенез) развития. В узком смысле морфология изучает внешнюю форму растений и их частей, в более широком — включает анатомию растений, изучающую их внутреннее строение, эмбриологию, исследующую образование и развитие зародыша, и цитологию, изучающую строение растительной клетки. Некоторые разделы морфологии растений выделяют в особые дисциплины в связи с их прикладным или теоретическим значением: органографию — описание частей и органов растений, палинологию — изучение пыльцы и спор растений, карпологию — описание и классификация плодов, тератологию — изучение аномалий и уродств (терат) в строении растений. Различают сравнительную, эволюционную, экологическую морфологию растений. 
Изучением растений в их взаимоотношении со средой обитания занимается ряд отраслей ботаники, иногда объединяемых под общим названием экология растений. В более узком смысле экология изучает влияние на растение среды обитания, а также разнообразные приспособления растений к особенностям этой среды. На земной поверхности растения образуют определенные сообщества, или фитоценозы, повторяющиеся на более или менее значительных территориях (леса, степи, луга, саванны и т. д.). Исследованием этих сообществ занимается отрасль ботаники, называемая в России геоботаникой, или фитоценологией (за рубежом её часто называют фитосоциологией). В зависимости от объекта исследования в геоботанике выделяют лесоведение, луговедение, тундроведение, болотоведение и т. д. В более широком смысле геоботаника смыкается с учением об экосистемах, или с биогеоценологией, изучающей взаимоотношения между растительным покровом, животным миром, почвой и подстилающими почву горными породами. Этот комплекс называется биогеоценозом. 
Распространение отдельных видов растений на поверхности земного шара изучает география растений, а особенности распределения растительного покрова на Земле в зависимости от современных условий и исторического прошлого — ботаническая география. 
Наука об ископаемых растениях — палеоботаника, или фитопалеонтология, имеет первостепенное значение для восстановления истории развития растительного мира. Данные палеоботаники имеют важнейшее значение для решения многих вопросов систематики, морфологии (включая анатомию) и исторической географии растений. Её данными пользуется также геология (историческая геология и стратиграфия). 
Полезные свойства дикорастущих растений и возможности их окультуривания изучаются экономической ботаникой (хозяйственная ботаника, ботаническое ресурсоведение). С экономической ботаникой тесно связана этноботаника — учение об использовании растений различными этническими группами населения земного шара. Важный раздел прикладной ботаники — изучение дикорастущих родичей культурных растений, обладающих ценными свойствами (например, иммунитетом к болезням, засухоустойчивостью и т. д.). 
Физиологию растений и биохимию растений не всегда относят к ботанике, поскольку многие физиологические и биохимические процессы, протекающие в растениях, аналогичны или даже тождественны процессам, протекающим в животных организмах, и изучаются сходными методами. Однако биохимия и физиология растений отличаются рядом специфических черт, исключительно или почти исключительно свойственных растениям. Поэтому разграничить физиологию и биохимию растений от собственно ботаники нелегко, тем более, что физиологические и биохимические особенности растений могут рассматриваться как таксономические признаки, следовательно, интересовать систематиков растений. Эти же особенности чрезвычайно важны для понимания проблем экологии и геоботаники, географии растений и ботанической географии, экономической ботаники и т. д. Генетика растений обычно также рассматривается как раздел общей генетики, хотя некоторые главы её (генетика популяций, цитогенетика) тесно связаны с систематикой, особенно биосистематикой, экологией растений и геоботаникой. 
Границы между перечисленными выше разделами ботаники в значительной мере условны, так как их методы нередко перекрещиваются, а данные взаимно используются. Трудно определить место таких наук, как физиологическая анатомия и экологическая физиология, или отделить использование химических особенностей растений в систематике (хемосистематика) от сравнительной биохимии растений; наряду с этим процессом идёт и весьма узкая специализация отдельных ботанических разделов. 
Ботаника тесно связана со многими другими науками — с геологией через палеоботанику и индикационную геоботанику (использование признаков некоторых растений и их сообществ как индикаторов некоторых полезных ископаемых); с химией — через биохимию и физиологию, экономическую ботанику и фармакогнозию; с почвоведением и физической географией — через экологию и геоботанику; с техническими науками — через экономическую ботанику. Ботаника — естественноисторическая основа сельского и лесного хозяйства, зелёного строительства в городах, курортах и парках, она разрешает многие вопросы пищевой, текстильной, целлюлозно-бумажной, микробиологической, деревообрабатывающей промышленности. Однако важнейшая задача ботаники — изучение закономерностей развития и охраны среды обитания человечества — биосферы и прежде всего растительного мира — фитосферы. 
 
=-=-=-====================----------- 
 
Ботаника как наука Ботаника -наука о растениях и растительном покрове.  
 
Традиционно в ботанике как комплексной науке выделяют ботанические дисциплины: систематику растений (классификация растений), морфологию растений (внешнее строение), анатомию растений (внутреннее строение органов и тканей), палеоботанику (ископаемые растения), физиологию растений (процессы жизнедеятельности и функции растений), экологию растений (взаимоотношения растений с окружающей средой и друг с другом), географию растений (распространение отдельных таксонов), геоботанику (изучение растительных сообществ) и т- д. Отдельные систематические группы изучаются в альгологии (водоросли), бриологии (мхи), птери-дологии (папоротники) и т. п.  
 
Первые литературные источники, посвящённые описанию растений, появились несколько тысячелетий тому назад. Особенно активно сведения о растениях накапливались на территории Древнего Востока, Древнего Рима и в Древней Греции в V—III вв. до н. э. Наши предки рассматривали растения в первую очередь как источник пищи и лекарственное сырьё. Впоследствии большое внимание стало уделяться декоративным качествам красивоцветущих видов, которые использовали для украшения жилища. Особый интерес вызывали эфиромасличные виды, находившие применение в качестве благовоний, используемых в ритуальных обрядах.  
 
Начало ботанике как науке положили древние греки. «Отцом ботаники» по праву считают Теофраста (371—286 гг. до н. э.), составившего одну из первых классификаций известных на то время растений. Главный его труд — «Естественная история растений» — включал описание около 500 видов. В I в. н. э. появился трактат древнегреческого врача Диоскорида «О лекарственных средствах», в котором было описано уже 600 видов растений, причём только тех из них, которые тогда использовались в медицине. Огромный вклад в ботаническую науку внесли Плиний Старший (24—79 гг. н.э.) и Альберт Великий (1206—1280), описавшие не только сами растения, но и их свойства и, главное, осветившие взаимосвязь растений со средой обитания. В XIV в. в Италии появились первые Ботанические сады (Салерно — 1309; Венеция — 1333), в которых сознательно выращивались разнообразные растения. В начале XVI в. итальянским учёным Лукой Гини был изобретён способ сохранения растений путём их сушки между листами бумаги (гербаризация), что позволило исследовать виды более тщательно. На рубеже XVII—XVIII вв. английским биологом Д. Реем (1627—1705) в труде «История растений» было описано уже 18 600 видов, подразделяемых им впервые на однодольные и двудольные растения, и было дано первое научное определение вида у ра-а стений. В 1753 г. в труде «Виды растений» Карл Линней ввёл для обозначения названий видов растений бинарную номенклатуру. А в 1756—1760 гг. немецким учёным И. Кельрейтером были проведены первые опыты по гибридизации растений. В начале XIX в. работами немецкого естествоиспытателя А. Гумбольдта (1769—1859) были заложены основы географии растений.  
 
Дальнейшее развитие ботаники было стремительным. В середине XIX в. на ботанику оказали влияние успехи физики и химии, формирование клеточной теории и эволюционное учение Ч. Дарвина. Начиная с XX в. ботаника базируется на достижениях генетики, молекулярной биологии и экологии растений; одной из основных ботанических методик становится экспериментальная; данные, полученные в ходе ботанических исследований, обрабатываются при помощи современных приборов с использованием методов математической статистики и информационных технологий.\ 
 
-=-=-====================== 
 
Ботаника - это наука о растениях  
 
Ботаника изучает жизнь растений, их строение, жизнедеятельность, условия обитания, происхождение и эволюционное развитие. (Название этой науки происходит от греческого слова "ботанэ", что значит "зелень, трава, растение"). 
 
Как наука ботаника возникла и развилась в связи с практическими потребностями человека. С переходом человека к оседлому образу жизни дикие формы растений, будучи малопродуктивными, не могли удовлетворить его запросы. Это и послужило одной из причин зарождения земледелия. 
 
Древнейшими центрами возделывания культурных растений был Египет, Китай, Индия, Вавилония, Центральная Америка, где еще до нашей эры культивировали рис, сорго, просо, пшеницу, чай, хлопчатник, маис и другие некоторые из них использовали в лечебных целях. Все разнообразие современных культурных растений создано упорным трудом человека в результате последующего накопления сведений о форме и свойствах растительных организмов, об их жизнедеятельности, распространенности, изменчивости и т.д. 
 
В разработку отдельных разделов ботаники большой вклад внесли русские ученые: физиолог К.А. Тимирязев, изучавший процесс фотосинтеза в зеленом листе; цитолог и эмбриолог С.Г. Навашин, открывший двойное оплодотворение у цветковых растений; агрохимик Д.Н. Прянишников; генетик, ботаник и географ Н.И. Вавилов, который обосновал закон гомологических рядов наследственной изменчивости и собрал мировую коллекцию ценных растений. 
 
Современная Ботаника - многоотраслевая наука, подразделяющаяся на частные дисциплины (отделы):  
 
Систематика, которая классифицирует растения на основе общности строения и происхождения (задача создать систему в растительном мире):  
 
  а) Флористика - часть систематики, которая изучает флору - список видов какой-то территории (ед. флоры является вид). Со времен Линнея (шведский ученный) растения имеют ФИО и пишутся на мертвом латинском языке: Ф. - семейство, И.,О. -род, вид. 
 
  б) Ботаническая география - изучает дикие, спонтанные виды и занимается распространением их по шару. 
 
Морфология-наука о внешнем строении органов растений и их видоизменениях (т.е. методы сравнения и описания, из потребностей человека). Делится на: а) Микроскопическая морфология. Сюда относится анатомия - изучает строение тканей и органов растений, эмбриология и гистология. б) Макроскопическая (органография). Основоположник морфологии считается И.Ф. Гете о метаморфозе растений.  
 
Фитоценология - изучает растительность, т.е. исследует растительный покров Земли, его видовой состав, структуру, динамику связей со средой, закономерности распределения и развития растительных сообществ. (Растительность - это группа видов сложившихся в процессе эволюции на какой-то территории и составляющий определенный ландшафт).  
 
Изучение функций растений: Физиология-наука о процессах, протекающих в растении: закономерностях роста, развития и жизненных отправлений в зависимости от внешних условий; Биохимия - изучает процессы химические, происходящие в растительном организме.  
 
Важнейшие задачи современной Ботаники изучение строения растений в единстве с условиями их жизни, изучения их последовательности для создания новых сортов, повышение их урожайности, устойчивости к заболеваниям, полеганием и т.п. Многие растения способны использовать такие сложные органические вещества, как алкалоиды, гликозиды, эфирные масла, витамины из которых готовят лекарственные препараты. Действие их на организм человека различно: одни успокаивают нервную систему, другие способствуют лучшему пищеварению, третьи снижают кровяное давление. Ответственная роль человека в сохранении зеленого покрова Земли в создании сортов культурных растений -источника пищевых продуктов и лекарственных веществ, широко используемых в медицине и ветеринарии.