Биологията е наука за растенията. Какво изучава ботаниката? Обща характеристика на растенията

Ботаниката е клон на биологията, който изучава растенията. Тази група включва автотрофи, еукариоти и други организми, включително многоклетъчни, които произвеждат собствена храна. Растителното царство съдържа огромно разнообразие от видове. Науката за растенията е изследване на видовете и екологията, анатомията и физиологията на растенията.

Какво изучава ботаниката?

Ботаниката е клон на науката за растенията. Една от най-старите природни науки изучава метаболизма и функционирането на организмите, т. нар. физиология на растенията, както и процесите на растеж, развитие и размножаване.

Науката за растенията е отговорна за изучаването на наследствеността (генетика на растенията), адаптирането към околната среда, екологията и географското разпространение. Сред разновидностите, които си струва да се споменат, са геоботаниката, фитогеографията и палеонтологията (изследване на вкаменелости).

История на ботаниката

Ботаниката е клон на науката за растенията. Ботаниката се счита за наука от периода на европейския колониализъм, въпреки че човешкият интерес към растенията датира много по-назад. Областта на изследване включваше растения и дървета на собствена земя, както и екзотични екземпляри, върнати по време на многобройни пътувания. И в древни времена човек е трябвало да изучава определени растения волю или неволю. От зората на времето хората са се опитвали да идентифицират лечебните свойства на растенията и техния вегетационен период.

Плодовете и зеленчуците са жизненоважни за социалното развитие на цялото човечество. Когато не е имало наука в съвременния смисъл на думата, човечеството е изследвало растенията като част от земеделската революция.

Такива видни личности на Древна Гърция и Рим като Аристотел, Теофраст и Диоскорид, наред с други важни науки, издигнаха ботаниката на ново ниво. Теофраст дори е наричан бащата на ботаниката, благодарение на когото са написани две основополагащи произведения, които са били използвани в продължение на 1500 години и продължават да се използват и до днес.

Както при много науки, значителни пробиви в изучаването на ботаниката се появяват по време на Ренесанса и Реформацията и в зората на Просвещението. Микроскопът е изобретен в края на 16-ти век, което прави възможно изучаването на растения както никога досега, включително малки детайли като фитолити и полени. Знанията започват да се разширяват не само за самите растения, но и за тяхното размножаване, метаболитни процеси и други аспекти, които дотогава са били затворени за човечеството.

Растителни групи

1. Всички бриофити се считат за най-простите растения и нямат стъбла, листа или корени. Мъховете предпочитат места с висока влажност и постоянно се нуждаят от вода, за да се размножават.

2. Всички васкуларни спорови растения, за разлика от мъховете, имат съдове, които провеждат сок, както и листа, стъбла и корени. Тези растения също са силно зависими от водата. Сред представителите са например папратите и хвощовете.

3. Всички семенни растения са по-сложни растения, които имат толкова важно еволюционно предимство като семената. Това е изключително важно, защото гарантира, че ембрионът е защитен и снабден с храна. Има голосеменни (бор) и покритосеменни (кокосови палми).

Екология на растенията

Екологията на растенията е различна от ботаниката и се фокусира върху това как растенията взаимодействат с околната среда и реагират на промените в околната среда и климата. Човешкото население непрекъснато се увеличава и се изисква все повече и повече земя, така че въпросът за опазването на природните ресурси и грижата за тях е особено остър.

Екологията на растенията признава единадесет основни типа среди, в които животът на растенията е възможен:

дъждовни гори,
умерени гори,
иглолистни гори,
тропически савани,
умерени ливади (равнини),
пустини и сухи екосистеми,
средиземноморски региони,
сухоземни и влажни зони,
екология на сладководни, крайбрежни или морски райони и тундра.

Всеки тип има свой собствен екологичен профил и балансиран живот на растенията и животните и как те си взаимодействат е важно за разбирането на тяхната еволюция.

Биология: секция ботаника

Ботаниката е наука за структурата, жизнената дейност, разпространението и произхода на растенията; тя изследва, систематизира и класифицира всички тези характеристики, както и географското разпространение, еволюцията и екологията на флората. Ботаниката е клон на науката за цялото разнообразие на растителния свят, който включва много отрасли. Например палеоботанически изследвания или вкаменени образци, извлечени от геоложки слоеве. Фосилизирани водорасли, бактерии, гъби и лишеи също са обект на изследване. Разбирането на миналото е фундаментално за настоящето. Тази наука може дори да хвърли светлина върху природата и обхвата на растителните видове от ледниковия период.

Археоботаниката е функционална по отношение на изучаването на разпространението на селското стопанство, пресушаването на блатата и т.н. Ботаниката (биология на растенията) провежда изследвания на всички нива, включително екосистеми, общности, видове, индивиди, тъкани, клетки и молекули (генетика, биохимия). Биолозите изучават много видове растения, включително водорасли, мъхове, папрати, голосеменни растения и цъфтящи (семенни) растения, включително диви и култивирани растения.

Ботаниката е дял от науката за растенията и растениевъдството. 20-ти век се смята за златния век на биологията, тъй като благодарение на новите технологии тази наука може да бъде изследвана на съвсем ново ниво. Разширените предоставят най-новите инструменти за изучаване както на растения, така и на други живи организми, които обитават планетата Земя.

Планирайте

1. Ботаника - наука за растенията.

2. Обща характеристика на растенията.

3. Разпространение на растенията и тяхното значение в биосферата.

Основни понятия:ботаника, автотрофия, хранене, дишане, фотосинтеза, растеж, развитие, фитохормони, растежни движения, значение на растенията.

Ботаника - наука за растенията

Ботаниката е наука за растенията, тяхното устройство, жизнена дейност, разпространение и произход. Този термин идва от гръцката дума "botane", която означава "билка", "растение", "зеленчук", "зелен".

Ботаниката изследва биологичното разнообразие на растителния свят, систематизира и класифицира растенията, изучава техния строеж, географско разпространение, еволюция, историческо развитие, биосферна роля, полезни свойства, търси рационални начини за запазване и защита на флората. А основната цел на ботаниката като наука е получаването и обобщаването на нови знания за растителния свят във всички проявления на неговото съществуване.

Ботаниката като наука се формира преди около 2300 години. Първото писмено обобщение на знанията за растенията, достигнало до нас, е известно едва от древна Гърция (IV-III век пр. н. е.) и следователно възникването на ботаниката като наука датира от това време. Теофраст (372-287 пр. н. е.), ученик на великия Аристотел, се смята за баща на ботаниката благодарение на неговите писмени произведения „Естествена история на растенията” в 10 тома и писмен труд „За причините за растенията” в 8 тома. В „Естествената история на растенията“ Теофраст споменава 450 растения и прави първия опит за тяхната научна класификация.

През първи век от н.е. Римските натуралисти Диоскорид и Плиний Стари допълват тази информация. Средновековните учени продължиха натрупването на информация, започната от древните учени. През Възраждането, във връзка с обогатяването на информацията за растенията, възниква необходимостта от систематизиране на растителния свят. Големите постижения в организирането на ботаническото познание принадлежат на Карл Линей, който в средата на 18 век въвежда двоична номенклатура на растенията, пръв прави опит за класификация на растителния свят и създава изкуствена система, разделяща растителния свят на 24 класа.

Сега ботаниката е мултидисциплинарна наука, която изучава както отделни растения, така и техните агрегати - растителни групи, от които се образуват ливади, степи и гори.

В процеса на развитие ботаниката се обособява в редица отделни науки, от които най-важни са: морфология на растенията - наука за устройството и развитието на основните органи на растенията; От него се откроиха: анатомия (хистология) на растенията, която изучава вътрешната структура на растителния организъм; растителна клетъчна биология, която изучава структурните особености на растителната клетка; растителна ембриология, която изучава процесите на оплождане и развитие на ембриони в растенията; физиология на растенията - наука за жизнената дейност на растителния организъм, е тясно свързана с биохимията на растенията - наука за химичните процеси в тях; растителната генетика изучава въпросите на изменчивостта и наследствеността на растенията; палеоботаника (фитопалеонтология) изучава изкопаеми растения и е тясно свързана с филогенезата на растенията, чиято задача е да реконструира историческото развитие на растителния свят; география на растенията (фитогеография) - наука за закономерностите на разпространение на растенията по земното кълбо; От него произлиза екологията на растенията - наука за връзката между растителния организъм и околната среда - и фитоценологията (геоботаника) - наука за растителните групи.

Съществуват и редица специализирани дисциплини, които изучават отделни групи от растителния свят, например алгология - наука за водораслите, лихенология - за лишеите, бриология - за бриофитите, дендрология - наука за дървесните видове, палинология - за структурата на спори и прашец.

Обща характеристика на растенията

Всички растения имат общи характеристики:

1. Растителните организми се състоят от клетки. V клетка(от гръцки Китос- клетка) е основната структурна и функционална единица на всички живи организми, елементарна биологична система, която има всички признаци на живо същество, способна на саморегулация, самовъзпроизвеждане и развитие.

2. Растенията са еукариоти (еукариоти). Еукариотите (еукариоти) са организми, чиито клетки имат ядро, поне на определени етапи от клетъчния цикъл. Еукариотите включват едноклетъчни, колониални и многоклетъчни организми.

3. Повечето растителни организми - автотрофия Автотрофия(от гръцки autos - себе си, трофей- хранене) - организми, които самостоятелно произвеждат органични вещества от неорганични съединения, използвайки енергията на слънчевата светлина или енергията на химичните процеси.

4. Растителните клетки съдържат пластиди (от гръцки plastos - изваян): хлоропласти (от гръцки chloros - зелен и plastos - изваян), хромопласти (от гръцки chroma - боя и plastos - изваян), левкопласти (от гръцки leukos - безцветен и пластос -моден).

5. Резервни вещества - нишесте, белтъчини, мазнини.

6. Растенията се характеризират с жизнени процеси (метаболизъм): а) хранене - процесът на усвояване и усвояване от растенията от околната среда на вещества, необходими за поддържане на жизнените им функции; Според начина на хранене растителните организми се разделят на автотрофи и хетеротрофи (организми, които използват готови органични вещества за своето хранене);

б) дишане - набор от физиологични процеси, които осигуряват навлизането на кислород в растението и отделянето на въглероден диоксид и вода; в основата на дишането е окислението (син. окисление) на органични вещества (протеини, мазнини и въглехидрати), в резултат на което се освобождава енергия под формата на АТФ (аденозинтрифосфорна киселина), необходима за живота на растенията; растенията са аероби (от гръцки aer - въздух) - организми, чийто живот изисква свободен кислород от въздуха;

в) благодарение на хлоропластите растенията са способни на фотосинтеза (от гръцки снимки- светлина, синтез - връзка) - процесът на образуване на органични молекули от неорганични поради енергията на слънцето; Слънчевата енергия се преобразува в енергията на химичните връзки.

Процесът на фотосинтеза се състои от две фази:

1. Светлинната фаза се среща в тилакоидите на хлоропластите. Енергията на светлинните кванти се улавя от молекулите на хлорофила, което предизвиква прехода на електроните на по-високо енергийно ниво и тяхното отделяне от молекулата на хлорофила. Електроните се улавят от молекули-носители, които също се намират в тилакоидната мембрана. Електроните, загубени от молекулите на хлорофила, се компенсират чрез отделянето им от водните молекули в процеса фотолиза - разлагане на водата под въздействието на светлината на протони (Н) и кислородни атоми (О). Кислородните атоми образуват молекулярен кислород, който се отделя в атмосферата:

Освободените протони се натрупват в тилакоидната кухина. Електроните се движат през тилакоидната мембрана. Енергията на преноса на електрони през мембраната се изразходва за отваряне на канал за протони в АТФ синтетазния комплекс. Поради освобождаването на протони от тилакоидната кухина се синтезира АТФ. И накрая, протоните се свързват със специфични молекули-носители (NADP-никотинамид аденин нуклеотид фосфат). NADP може да се редуцира, да се свързва с протони или да се окислява, освобождавайки ги. Благодарение на това комплексът NADP H 2 е акумулатор на химическа енергия, която се използва за възстановяване на други съединения.

Така в светлинната фаза на фотосинтезата протичат следните реакции:

2. в Тъмна фазане зависи от светлината (реакциите протичат както на тъмно, така и на светло). Провежда се в матрицата на хлоропласта. В тази фаза глюкозата се образува от въглероден диоксид (CO 2), който идва от атмосферата. В този случай се използва енергията на ATP и H +, която е част от NADP o H 2. По време на синтеза на въглехидрати молекулата на CO 2 не се разделя, а се фиксира ("свързва") с помощта на специален ензим за фиксация на CO 2 - многоетапен процес. Специален ензим свързва CO 2 с молекула, която съдържа пет въглеродни атома (C) (рибулоза-1,5-бифосфат). В този случай се образуват две трикарбоксилни молекули на 3-фосфоглицерати. Тези трикарбоксилни съединения се променят от ензими, редуцират се с помощта на NADP o H 2 и ATP енергия и се превръщат във вещества, от които може да се синтезира глюкоза (и някои други въглехидрати). Някои от тези молекули се използват за синтеза на глюкоза, а от други се образуват р-карбоксилни съединения, необходими за фиксирането на CO 2. Така енергията на светлината, преобразувана по време на светлинната фаза в енергията на АТФ и други молекули енергоносител, се използва за синтеза на глюкоза.

Тъмната фаза на фотосинтезата може да се опише със следното уравнение:

Част от молекулите на синтезираната глюкоза се разграждат, за да задоволят енергийните нужди на растителната клетка, другата част се използва за синтезиране на необходимите за клетката вещества. Така полизахаридите и другите въглехидрати се синтезират от глюкоза. Излишната глюкоза се съхранява като нишесте.

Значението на фотосинтезата:

1) образуването на органична материя, която е в основата на храненето на хетеротрофните организми;

2) образуването на атмосферен кислород, който осигурява дишането на аеробните организми и създава озоновия щит на нашата планета;

3) осигурява постоянно съотношение между CO 2 и A 2 в атмосферата. Академик К.А.Тимирязев формулира концепция за космическа роля

зелени растения.Приемайки слънчевите лъчи и превръщайки енергията им в енергия на връзките на органичните съединения, зелените растения осигуряват запазването и развитието на живота на Земята. Те образуват почти цялата органична материя и са в основата на храненето на хетеротрофните организми. Целият кислород в атмосферата също има фотосинтетичен произход. Така зелените растения са като че ли посредник между Слънцето и живота на планетата Земя;

г) транспирация (от лат. trans - през, spiro - дишам, издишвам) - физиологичният процес на отделяне на вода в газообразно състояние от живите растения;

д) растеж - увеличаване на размера на растителния организъм или неговите отделни части и органи поради увеличаване на броя на клетките чрез делене, тяхното линейно разтягане и вътрешна диференциация; продължава през целия жизнен цикъл;

е) развитие - съвкупност от качествени морфологични и физиологични промени в растението в отделни етапи от неговия жизнен цикъл; прави разлика между индивидуално развитие (онтогенеза) и историческо развитие (филогенеза); нормалното индивидуално развитие на растителния организъм зависи не само от външни фактори(светлина, температура, влага, кислород, продължителност на фотопериода на деня), а също и от вътрешни фактории от тяхното взаимодействие; основен вътрешни факториима фитохормони (Таблица 5).

Таблица 5

РАСТИТЕЛНИ ФИТОХОРМОНИ

Наименование на фитохормоните	Функции	образование
Ауксини (от гръцки ауксеин -увеличавам)	предопределя растежа на апикалната пъпка, потиска растежа на аксиларните пъпки, влияе върху диференциацията на съдовата тъкан, определя растежните движения, може да доведе до образуване на плодове без семена, контролира удължаването на клетките	меристемни клетки (недиференцирана тъкан, от която се развиват нови клетки)
Цитокинини (от гръцки - клетка, cyneo - донасям движение)	стимулира клетъчното делене, предизвиква растежа на страничните пъпки, запазва зеления цвят на листата, забавя стареенето на тъканите	коренова меристема, плод
Етилен	инхибира растежа на разсада по дължина, забавя растежа на листата, ускорява покълването на семената и грудките, насърчава узряването на плодовете, стареенето на тялото
Гиберелини	активира клетъчното делене, стимулира фазата на удължаване, болтове, цъфтеж, изважда семената от латентност, може да причини образуването на плодове без семена, ускорява развитието на плодовете	листа, корени
Абсцицинова киселина	хормон на стреса, помага на растението да се адаптира към неблагоприятни условия на живот, забавя процесите на растеж, ускорява падането на листата и плодовете, ускорява стареенето	листа, плодове, кореново капаче

Фитохормони (от гръцки. фитон- растение, hormao - възбуждам) - това са физиологично активни вещества, произведени от протопласта (живо съдържание) на растителните клетки и влияят върху процесите на растеж и формообразуване; фитохормоните са активни в много малки количества и могат както да стимулират, така и да инхибират определени процеси (действат като регулатори); Върху развитието на растителния организъм влияят и изкуствените регулатори на растежа и развитието (табл. 6);

Таблица 6

ИЗКУСТВЕНИ РЕГУЛАТОРИ НА РАСТЕЖА И РАЗВИТИЕТО НА РАСТИТЕЛНИТЕ ОРГАНИЗМИ

Име на изкуствения регулатор	Функции	С каква цел използва човек
Ретарданти (антихиберелин)	инхибират растежа на стъблото по дължина, имат благоприятен ефект върху устойчивостта на полягане	допринасят за създаването на закърнели форми
Изкуствени ауксини	функции, подобни на естествения ауксин, във високи концентрации действат като хербициди (от лат. билка- трева, caedere- убиват), тоест способни да унищожават растения	използвани за борба с плевелите
Дефолианти	причинявайки изкуствено падане на листата	за улесняване на механичното събиране на памук
Десиканти	причиняват увяхване на надземните части на растението	за улесняване на механичното събиране на кореноплодни култури (моркови, цвекло), грудки (картофи)

има) растежни движения - промени в положението на растителните органи в пространството поради неравномерни процеси на растеж (Таблица 7); Висшите растения нямат специализирани органи за активно движение, но са в състояние да реагират на различни промени във външната среда и да се адаптират към тях.

Таблица 7

РАСТЕЖНИ ДВИЖЕНИЯ НА РАСТЕНИЯТА

Растежни движения

Настя

(от гръцки настос- уплътнен, затворен)

Определение

растежни движения на органи и части от растения, които възникват под въздействието на еднакъв стимул (промени в интензитета на светлината, температура и др.)

Примери

фотогаден- отваряне на цветята сутрин и затваряне вечер; промяна в позицията на съцветието в зависимост от промяната в позицията на слънцето (слънчоглед); термонастия- отваряне на цветя от пъпки при преместването им от студено в топло помещение; механонастия - изготвяне на листа от докосването им (срамежлива мимоза); напукване на плодовете при допир (сълза-трева); Chemonastia - тургорни движения на предпазните клетки на устицата в отговор на концентрацията на CO 2, извивки на растежа на жлезистите косми на росичката под въздействието на азотсъдържащи вещества и др.

Тропизъм

(от гръцки тропос- завой, посока)

различни движения (огъвания) на органи или техни части, причинени от едностранното действие на стимул

положителни тропизми - движение на органи към стимула (например листа към светлината); отрицателни тропизми - движенията на органа са насочени встрани от стимула (посока на растежа на корените встрани от светлината); В зависимост от естеството на стимула те се разграничават: фототропизъм (излагане на светлина), геотро-писми (едностранен ефект на гравитацията), хидротропизъм (ефект на влажна среда), хемотропизъм (ефект на химическо вещество), трофотропизъм (ефект на хранителни вещества)

Човешката природа е да иска да изучава света: природата, обществото и дори себе си. Дори в древни времена се появиха много науки, които показват, че изучаването на света е започнало преди няколко хиляди години. Една от най-старите науки е ботаниката. Какво е ботаника, какво изучава, какво е значението на тази дума? Нека да го разберем.

„Ботаника“ в превод от гръцки означава „трева, зеленина, растение“.

Значението на думата "ботаника"

Ботаниката е наука за растенията. Тя изучава тяхното устройство, условия на живот и еволюция на развитие. Учените смятат, че биологията е една от първите науки. Хората, след като преминаха към заседнал начин на живот, започнаха да отглеждат растения и да се занимават със земеделие, така че интересът им към растенията беше много голям. Днес ботаниката е мултидисциплинарна наука, в нея има много дисциплини (флористика, органография, фитоценология и др.). Целта на ботаниците е да изучават условията на живот на растенията, получаване на продуктивни сортове, които са устойчиви както на природни условия, така и на болести. Научната дейност е много важна за развитието на селското стопанство в страната. Например: „Ботаниката като наука през 21 век се развива успешно, разширявайки предмета на изследване, подобрявайки методите и методите за изучаване на растителния свят на планетата.“
Ботаниката също е учебна дисциплина в университета, учебен предмет в училище, в който учителите въвеждат основите на тази наука. Например: „В урок по ботаника учителят говори много интересно за структурата на цветето, като показа интересна презентация за неговата структура.“

Какво изучава ботаниката?

Определение 1

Ботаника- (от гръцки. ботаника- зеленчуци, зеленчуци, билки, растения) е сложна наука, която изучава растенията. Изчерпателно се разглежда техният произход, развитие, структура (външна и вътрешна), класификация, разпространение на земната повърхност, екология (взаимовръзки и взаимоотношения с факторите на околната среда) и защита.

Подобно на други науки, ботаниката има своя собствена предистория. Произходът му може да бъде проследен назад в древни времена, когато хората едва започват да използват растенията за своите практически нужди (храна, лечение, правене на дрехи, жилище). Доста дълго време натуралистите се занимаваха само с описание на растенията - техния размер, цвят, характеристики на отделните органи, тоест доста дълго време ботаниката имаше само описателен характер. Тази част от биологията се формира през 17-18 век. Първите опити за систематизиране на растителния свят станаха началото на използването в ботаниката на сравнително-описателния метод, с помощта на който растенията не само бяха описани, но и сравнени по външни (морфологични) характеристики. С изобретяването на микроскопа се заражда ботаниката, а по-късно, благодарение на интензивното развитие на науката и усъвършенстването на микроскопската техника, започва да доминира експерименталната посока.

Снимка 1.

растения- е източник на повече от десет биологично активни вещества, които действат върху човешкия и животинския организъм, особено когато се консумират като храна. Тъй като растенията са неразделна част от човешкия живот, те са станали обект на внимателно изследване.

Всички растения са разделени на $2$ големи групи:

по-ниски растения или тали (талом);
висши растения или листни растения.

Низшите растения включват водорасли.

Висшите растения включват бриофити (мъхове и чернодробни растения), птеридофити (псилофити, псилоти, хвощ и папрати), голосеменни и покритосеменни растения.

Отделно се изучават лишеите, гъбите и бактериите.

Бележка 1

Съвременна ботаника- мултидисциплинарна наука, която обхваща редица раздели: таксономия на растенията, която се занимава с класификацията на растенията в зависимост от сходни общи характеристики. Разделен е на две части: флористика и ботаническа география. Флористиката изучава растителните съобщества в определен район. Ботаническата география изучава разпространението на растенията по земното кълбо.

Таксономия на растенията- основната ботаническа дисциплина. Тя разделя целия растителен свят на отделни групи и обяснява семейните и еволюционните връзки между тях. Това е задача от специален раздел на ботаниката - филогенеза.

Отначало изследователите систематизират растенията само според външни (морфологични) характеристики. Днес за таксономията на растенията се използват и техните вътрешни характеристики (характеристики на структурата на клетките: техния химичен състав, хромозомен апарат, характеристики на околната среда). Морфология на растенията, която изучава структурата на растенията. Тази наука е разделена на микроскопична морфология и макроскопска морфология (органография). Микроскопската морфология изучава структурата на растителните клетки и тъкани, както и ембриологията. Макроскопската морфология изучава органите и частите на растенията.

Някои раздели на морфологията бяха решени да бъдат разделени в отделни дисциплини:

органография (изучава растителни органи),
палинология (разглежда структурата на растителните спори и цветен прашец),
карпология (занимава се с класификацията на плодовете),
тератология (обект на изследване - деформации и аномалии в структурата на растенията),
анатомия на растенията, която изучава вътрешната структура на растенията;
физиология на растенията, която изучава формите на растенията в процеса на тяхната онтогенеза и филогенеза, както и процесите, протичащи в растенията, техните причини, модели и взаимоотношения с околната среда. Тя е тясно свързана с таксономията.
растителна биохимия, която изучава химичните процеси в растенията, свързани с растежа и развитието.
растителна генетика, която изучава генетичните промени в растенията, които се случват с или без човешка намеса.
фитоценологията, която изучава растителността на Земята, определя динамичните промени в природата, както и техните зависимости и закономерности (растителността е комбинация от всички растения в една област, които съставляват ландшафта;
геоботаника, която изучава екосистемите, т.е. взаимоотношенията между растенията, фауната и факторите на неживата природа (целият комплекс се нарича биогеоценоза).
екология на растенията, която изучава растенията във връзка с техните местообитания и определя идеалните условия за живот на растенията.
палеоботаника, която изучава изкопаеми растения, за да определи тяхната еволюционна история.

Ботаниката също се класифицира според нейните обекти на изследване:

алгология - наука за водораслите,
бриология, която изучава мъховете и др.
Изучаването на микроскопичните организми в растителния свят също беше отделено в отделна дисциплина - микробиология.
фитопатология - занимава се с болести по растенията, които могат да бъдат причинени от гъбички, вируси или бактерии.

Бележка 2

В зависимост от обекта, който се изучава, бяха идентифицирани специални клонове на ботаниката: лесовъдство, наука за ливади, наука за блато, наука за тундра и редица подобни дисциплини.

Традиционно ботаниката включва микология- науката за гъбите (от средата на 20 век те започват да се класифицират като отделно царство), както и лихенологията - науката, която изучава лишеите.

Предмет на изучаване на ботаниката- това са растенията, тяхната структура, развитие, семейни връзки, възможността за тяхното рационално икономическо използване.

Проблеми на ботаниката:

Проучване на растенията за повишаване на тяхната устойчивост, продуктивност и издръжливост.
Идентифициране на нови видове растения и тяхното приложение.
Определяне на ефекта на растенията върху човешкото тяло.
Определяне ролята на човека в развитието и опазването на растителността на планетата.
Извършване на генетична трансформация на растения.

Методи на изследване в ботаниката:

метод на наблюдение- използва се както на микроскопично, така и на макроскопично ниво. Този метод се състои в установяване на индивидуалността на обекта, който се изследва, без изкуствена намеса в неговите жизнени процеси. Събраната информация се използва за по-нататъшни изследвания.

сравнителен метод- използва се за сравняване на изучавания обект с подобни обекти и за класифицирането им, като се анализират подробно подобни и отличителни характеристики в сравнение с форми, близки до тях.

експериментален метод- използва се за изследване на обекти или процеси в специално създадени изкуствени условия. За разлика от метода на наблюдение, експерименталният метод предвижда специална намеса на експериментатора в природата, което позволява да се установят последствията от влиянието на определени фактори върху обекта на изследване. Методът може да се използва както in vivo, така и в лаборатория.

наблюдениее метод за постоянно наблюдение на състоянието на отделните обекти и протичането на определени процеси. моделирането е метод за демонстриране и изследване на определени процеси и явления чрез тяхната опростена симулация. Тя дава възможност да се изследват процеси, които е трудно или невъзможно да се възпроизведат експериментално, или да се наблюдават директно в живата природа.

статистически метод- въз основа на статистическа обработка на количествен материал, събран в резултат на други изследвания (наблюдения, експерименти, моделиране), което позволява той да бъде цялостно анализиран и установени определени закономерности.

Забележка 3

Ботаникае наука, която изучава растителната покривка на земната повърхност на всички нива – молекулярно, клетъчно, организмово, популационно.

Растениезнание – Ботаника

Всеки човек се докосва до живата природа – органичния свят. Това са различни растения, животни, гъбички, бактерии. И самите хора са представители на органичния свят.

Характеристиките на живата природа и нейното разнообразие се изучават от науката биология (от гръцки. биос- "живот", лого- "преподаване").

Първите живи организми са се появили на Земята много отдавна, преди повече от 3,5 милиарда години. Те имаха проста структура и бяха единични малки клетки. По-късно възникват по-сложни едноклетъчни и след това многоклетъчни организми. Оттогава техните потомци са постигнали огромно разнообразие. Сред тях има както големи, така и микроскопично малки организми: всякакви животни, растения, гъбички, бактерии и вируси.

Всички те са живи същества, много различни по своите свойства. Ето защо всички те са разделени на големи групи, които учените наричат кралства . Кралствата обединяват организми, които са сходни един с друг по основни свойства.

Царството е много голяма група от организми, които имат подобни характеристики на структура, хранене и живот в природата.

За да съхраните живата природа в цялото й многообразие, трябва да знаете как са устроени различните организми и как са свързани помежду си в природата; да проучат условията, в които живеят и се развиват представители на всички царства, колко широко са разпространени на земната повърхност, каква роля играят в природата, каква е тяхната стойност за хората и по какви характеристики се различават един от друг. За да направите това, трябва да изучавате биология.

Запознаването с науката биология в училище започва с учене растителни царства .

Растенията се срещат по цялото земно кълбо: на сушата, във водата, горите, блатата, ливадите, степите, градините, парковете. Навсякъде можете да видите разнообразие от растения - диви и култивирани видове. Растенията имат много общи характеристики: почти всички водят заседнал начин на живот, имат хлорофил и са способни да образуват органични вещества на светлина. Ето защо те принадлежат към едно и също царство на живата природа – растителното.

Науката, която изучава растителното царство, се нарича ботаника (от гръцки. маниаци– „трева“, „растение“).

Култивираните растения са растения, които са специално развъждани и отглеждани от хората, за да задоволят техните нужди. Те са много разнообразни, много от тях създадени от човека, но всички те идват от диви растения (фиг. 4).

Дивите растения (виж също § 48) са растения, които растат, развиват се и се разпространяват без човешка помощ.

Ботаниците откриват структурните особености на различните растения, изучават как растат, хранят се, възпроизвеждат се и от какви условия на околната среда се нуждаят. Те също така откриват как на Земята се е появило толкова голямо разнообразие от растения, какви са били първите растения, кои от древните растения са оцелели до днес, какви свойства на растенията са полезни или вредни за хората и как да запазим растението свят на Земята.

Изучаването на растенията започва през 4 век. пр.н.е д. древногръцкия учен Теофраст. Той комбинира наблюденията си с практическите познания за използването на растенията, натрупани от земеделци и лечители, с преценките на учените за растителния свят и създава първата система от ботанически концепции. Затова в историята на науката Теофраст е наричан баща на ботаниката (фиг. 5).

Истинското му име е Тиртамос (Тиртам), а името Теофраст, т.е. „божествен оратор“, му е дадено от неговия учител Аристотел заради изключителната му дарба на красноречие.

Историята на ботаниката показва как науката е възникнала от обобщаването на практическите знания на човека за култивирането на растенията и използването им за различни цели, както и от наблюденията на учените върху диви растения.

В момента ботаниците изучават законите на живота на растенията, тяхната външна и вътрешна структура, процеси на възпроизвеждане и жизнена дейност, разпространение по земната повърхност, условия на отглеждане, взаимоотношения с други живи организми и околната среда.

Сега за растенията се говори като за основа на живота на целия органичен свят. Всъщност живите растения и техните мъртви и паднали части - листа, плодове, клони, стволове - осигуряват храна не само на хората, но и на животните, гъбите и бактериите. Именно растенията създават условията за съществуването на целия живот на Земята.