Biologija je nauka o biljkama. Šta proučava botanika? Opće karakteristike biljaka

Botanika je grana biologije koja proučava biljke. Ova grupa uključuje autotrofe, eukariote i druge organizme, uključujući višećelijske organizme, koji sami proizvode hranu. Biljno carstvo sadrži veliku raznolikost vrsta. Nauka o biljkama je proučavanje vrsta i ekologije, anatomije i fiziologije biljaka.

Šta proučava botanika?

Botanika je grana nauke o biljkama. Jedna od najstarijih prirodnih nauka proučava metabolizam i funkciju organizama, takozvanu biljnu fiziologiju, kao i procese rasta, razvoja i razmnožavanja.

Nauka o biljkama je odgovorna za proučavanje nasljednosti (biljne genetike), prilagođavanja okolišu, ekologije i geografske distribucije. Među sortama koje treba spomenuti su geobotanika, fitogeografija i paleontologija (proučavanje fosila).

Istorija botanike

Botanika je grana nauke o biljkama. Botanika se smatra naukom još od perioda evropskog kolonijalizma, iako ljudsko interesovanje za biljke seže mnogo dalje. Područje proučavanja uključivalo je biljke i drveće na vlastitom zemljištu, kao i egzotične primjerke vraćene tokom brojnih putovanja. A u davna vremena, htjeli-ne htjeli, morali smo proučavati određene biljke. Od davnina, ljudi su pokušavali da identifikuju lekovita svojstva biljaka i njihovu vegetaciju.

Voće i povrće su od vitalnog značaja za društveni razvoj čitavog čovečanstva. Kada nije bilo nauke u modernom smislu te riječi, čovječanstvo je istraživalo biljke kao dio poljoprivredne revolucije.

Tako istaknute ličnosti antičke Grčke i Rima kao što su Aristotel, Teofrast i Dioskorid, između ostalih važnih nauka, podigli su botaniku na novi nivo. Teofrast se čak naziva ocem botanike, zahvaljujući kojem su napisana dva temeljna djela koja su se koristila 1500 godina i koja se koriste do danas.

Kao i kod mnogih nauka, značajna otkrića u proučavanju botanike pojavila su se tokom renesanse i reformacije i u zoru prosvjetiteljstva. Mikroskop je izumljen krajem 16. vijeka, što je omogućilo proučavanje biljaka kao nikada prije, uključujući male detalje kao što su fitoliti i polen. Počela su se širiti znanja ne samo o samim biljkama, već io njihovoj reprodukciji, metaboličkim procesima i drugim aspektima koji su do tada bili zatvoreni za čovječanstvo.

Biljne grupe

1. Sve briofite se smatraju najjednostavnijim biljkama, male su i nemaju stabljike, listove ili korijenje. Mahovine preferiraju mjesta s visokom vlažnošću i stalno im je potrebna voda za razmnožavanje.

2. Sve vaskularne spore biljke, za razliku od mahovina, imaju posude koje provode sok, kao i listove, stabljike i korijenje. Ove biljke su takođe veoma zavisne od vode. Predstavnici uključuju, na primjer, paprati i preslicu.

3. Sve sjemenske biljke su složenije biljke koje imaju tako važnu evolucijsku prednost kao sjeme. Ovo je izuzetno važno jer osigurava da je embrion zaštićen i opskrbljen hranom. Postoje golosjemenjače (bor) i kritosjemenke (kokosove palme).

Ekologija biljaka

Biljna ekologija se razlikuje od botanike i fokusira se na to kako biljke u interakciji sa svojom okolinom i reagiraju na okolišne i klimatske promjene. Ljudska populacija je u stalnom porastu, a potrebno je sve više zemljišta, pa je pitanje zaštite prirodnih resursa i brige o njima posebno akutno.

Ekologija biljaka prepoznaje jedanaest glavnih tipova okruženja u kojima je moguć život biljaka:

prašume,
umjerene šume,
četinarske šume,
tropske savane,
umjerene livade (ravnice),
pustinje i sušni ekosistemi,
mediteranske regije,
kopnena i močvarna područja,
ekologija slatkovodnih, obalnih ili morskih područja i tundre.

Svaki tip ima svoj vlastiti ekološki profil i ravnotežu biljnog i životinjskog svijeta, a način na koji oni međusobno djeluju važno je za razumijevanje njihove evolucije.

Biologija: sekcija botanike

Botanika je nauka o građi, životnoj aktivnosti, rasprostranjenju i poreklu biljaka, istražuje, sistematizuje i klasifikuje sve ove karakteristike, kao i geografsku rasprostranjenost, evoluciju i ekologiju flore. Botanika je grana nauke o cjelokupnoj raznolikosti biljnog svijeta, koja uključuje mnoge grane. Na primjer, studije paleobotanike ili fosilizirani uzorci izvađeni iz geoloških slojeva. Fosilizirane alge, bakterije, gljive i lišajevi također su predmet proučavanja. Razumijevanje prošlosti je fundamentalno za sadašnjost. Ova nauka bi čak mogla baciti svjetlo na prirodu i obim biljnih vrsta iz ledenog doba.

Arheobotanika je funkcionalna u smislu proučavanja širenja poljoprivrede, isušivanja močvara i tako dalje. Botanika (biljna biologija) sprovodi istraživanja na svim nivoima, uključujući ekosisteme, zajednice, vrste, pojedince, tkiva, ćelije i molekule (genetika, biohemija). Biolozi proučavaju mnoge vrste biljaka, uključujući alge, mahovine, paprati, golosemenke i biljke koje cvjetaju (sjeme), uključujući divlje i kultivirane biljke.

Botanika je grana nauke o biljkama i uzgoju biljaka. 20. vijek se smatra zlatnim dobom biologije, jer se zahvaljujući novim tehnologijama ova nauka može istraživati na potpuno novom nivou. Napredni pružaju najnovije alate za proučavanje i biljaka i drugih živih organizama koji nastanjuju planetu Zemlju.

Plan

1. Botanika - nauka o biljkama.

2. Opće karakteristike biljaka.

3. Rasprostranjenost biljaka i njihov značaj u biosferi.

Osnovni koncepti: botanika, autotrofija, ishrana, disanje, fotosinteza, rast, razvoj, fitohormoni, pokreti rasta, značaj biljaka.

Botanika - nauka o biljkama

Botanika je nauka o biljkama, njihovoj građi, životnoj aktivnosti, rasprostranjenosti i porijeklu. Ovaj izraz potiče od grčke riječi "botane", što znači "biljka", "biljka", "povrće", "zeleno".

Botanika istražuje biološku raznolikost biljnog svijeta, sistematizuje i klasifikuje biljke, proučava njihovu strukturu, geografsku rasprostranjenost, evoluciju, istorijski razvoj, ulogu biosfere, korisna svojstva i traži racionalne načine očuvanja i zaštite flore. A glavni cilj botanike kao nauke je sticanje i generalizacija novih znanja o biljnom svijetu u svim manifestacijama njegovog postojanja.

Botanika kao nauka nastala je prije oko 2300 godina. Prva pisana generalizacija znanja o biljkama koja je stigla do nas poznata je tek iz antičke Grčke (IV-III st. p.n.e.), pa stoga i nastanak botanike kao nauke datira u ovo vrijeme. Teofrast (372-287 pne), učenik velikog Aristotela, smatra se ocem botanike zahvaljujući svojim pisanim delima „Prirodna istorija biljaka“ u 10 tomova i pisanom delu „O uzrocima biljaka“ u 8 tomova. U Prirodnoj istoriji biljaka Teofrast spominje 450 biljaka i čini prvi pokušaj njihove naučne klasifikacije.

U prvom veku nove ere. Rimski prirodoslovci Dioskorid i Plinije Stariji dopunili su ovu informaciju. Srednjovjekovni naučnici nastavili su sa gomilanjem informacija koje su započeli drevni naučnici. U doba renesanse, u vezi sa obogaćivanjem informacija o biljkama, javila se potreba za sistematizacijom biljnog svijeta. Velika dostignuća u organizovanju botaničkog znanja pripadaju Karlu Lineju, koji je sredinom 18. veka uveo binarnu nomenklaturu biljaka, prvi pokušao da izvrši klasifikaciju biljnog sveta i razvio veštački sistem, podelivši biljni svet u 24 klase.

Sada je botanika multidisciplinarna nauka koja proučava kako pojedinačne biljke tako i njihove agregate - biljne grupe od kojih se formiraju livade, stepe i šume.

U procesu razvoja botanika se diferencirala u niz zasebnih nauka, od kojih su najvažnije: morfologija biljaka - nauka o građi i razvoju glavnih organa biljaka; Od njega su se izdvajale: anatomija (histologija) biljaka, koja proučava unutrašnju građu biljnog organizma; biologija biljne ćelije, koja proučava strukturne karakteristike biljne ćelije; biljna embriologija, koja proučava procese oplodnje i razvoja embrija u biljkama; fiziologija biljaka - nauka o životnoj aktivnosti biljnog organizma, usko je povezana sa biohemijom biljaka - nauka o hemijskim procesima u njima; biljna genetika proučava pitanja varijabilnosti i nasljeđa biljaka; paleobotanika (fitopaleontologija) proučava fosilne biljke i usko je povezana s filogenijom biljaka, čiji je zadatak rekonstruirati povijesni razvoj biljnog svijeta; biljna geografija (fitogeografija) - nauka o obrascima distribucije biljaka na kugli zemaljskoj; Iz nje je nastala biljna ekologija - nauka o odnosu između biljnog organizma i životne sredine - i fitocenologija (geobotanika) - nauka o biljnim grupama.

Postoji i niz specijaliziranih disciplina koje proučavaju pojedine grupe biljnog svijeta, na primjer, algologija - nauka o algama, lihenologija - o lišajevima, briologija - o briofitima, dendrologija - nauka o vrstama drveća, palinologija - o strukturi spora i polena.

Opće karakteristike biljaka

Sve biljke imaju zajedničke karakteristike:

1. Biljni organizmi se sastoje od ćelija. V Cell(iz grčkog kytos-ćelija) je osnovna strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama, elementarni biološki sistem koji ima sve znakove živog bića, sposoban za samoregulaciju, samoreprodukciju i razvoj.

2. Biljke su eukarioti (eukarioti). Eukarioti (eukarioti) su organizmi čije ćelije imaju jezgro, barem u određenim fazama ćelijskog ciklusa. Eukarioti uključuju jednoćelijske, kolonijalne i višećelijske organizme.

3. Većina biljnih organizama - autotrofija Autotrofija(od grčkog autos - sebe, trofe- ishrana) - organizmi koji samostalno proizvode organske supstance iz neorganskih jedinjenja koristeći energiju sunčeve svetlosti ili energiju hemijskih procesa.

4. Biljne ćelije sadrže plastidi (od grčkog plastos - izvajan): hloroplasti (od grčkog chloros - zelen i plastos - izvajan), hromoplasti (od grčkog chroma - boja i plastos - izvajan), leukoplasti (od grčkog leukos - bezbojan i plastos - oblikovano).

5. Rezervne supstance - skrob, proteini, masti.

6. Biljke karakterišu vitalni procesi (metabolizam): a) ishrana – proces apsorpcije i asimilacije biljaka iz okoline supstanci neophodnih za održavanje vitalnih funkcija; Prema načinu ishrane biljni organizmi se dijele na autotrofe i heterotrofe (organizme koji za ishranu koriste gotove organske tvari);

b) disanje – skup fizioloških procesa koji osiguravaju ulazak kisika u biljku i oslobađanje ugljičnog dioksida i vode; osnova disanja je oksidacija (sin. oksidacija) organskih tvari (bjelančevina, masti i ugljikohidrata), uslijed čega se oslobađa energija u obliku ATP-a (adenozin trifosforna kiselina), koja je neophodna za život biljaka; biljke su aerobi (od grčkog aer - vazduh) - organizmi za čiji život je potreban slobodan kiseonik iz vazduha;

c) zahvaljujući hloroplastima, biljke su sposobne fotosinteza (iz grčkog fotografije- svjetlost, sinteza - veza) - proces stvaranja organskih molekula iz neorganskih zahvaljujući sunčevoj energiji; Sunčeva energija se pretvara u energiju hemijskih veza.

Proces fotosinteze sastoji se od dvije faze:

1. Svjetlosna faza se javlja u tilakoidima hloroplasta. Energiju svjetlosnih kvanta hvataju molekuli klorofila, što uzrokuje prijelaz elektrona na viši energetski nivo i njihovo odvajanje od molekula klorofila. Elektrone hvataju molekuli nosači, koji se također nalaze u tilakoidnoj membrani. Elektroni izgubljeni od strane molekula klorofila nadoknađuju se odvajanjem od molekula vode u procesu fotoliza - razlaganje vode pod uticajem svetlosti na protone (H) i atome kiseonika (O). Atomi kiseonika formiraju molekularni kiseonik koji se oslobađa u atmosferu:

Oslobođeni protoni se akumuliraju u tilakoidnoj šupljini. Elektroni se kreću kroz tilakoidnu membranu. Energija prijenosa elektrona preko membrane troši se na otvaranje kanala za protone u kompleksu ATP sintetaze. Zbog oslobađanja protona iz tilakoidne šupljine, sintetizira se ATP. Konačno, protoni se vezuju za specifične molekule nosača (NADP-nikotinamid adenin nukleotid fosfat). NADP je sposoban da se reducira, veže se s protonima ili oksidira, oslobađajući ih. Zahvaljujući tome, NADP H 2 kompleks je akumulator hemijske energije, koji se koristi za obnavljanje drugih jedinjenja.

Dakle, u svjetlosnoj fazi fotosinteze dolazi do sljedećih reakcija:

2. in Tamna faza ne zavisi od svetlosti (reakcije se dešavaju i u mraku i na svetlu). Odvija se u matriksu hloroplasta. U ovoj fazi, glukoza se formira iz ugljičnog dioksida (CO 2) koji dolazi iz atmosfere. U ovom slučaju se koristi energija ATP-a i H+, koja je dio NADP-a o H2. Tokom sinteze ugljikohidrata, molekula CO 2 se ne cijepa, već se fiksira („vezuje“) pomoću posebnog enzima - višestepeni proces. Posebni enzim vezuje CO 2 sa molekulom koja sadrži pet atoma ugljika (C) (ribuloza-1,5-bifosfat). U tom slučaju nastaju dva trikarboksilna molekula 3-fosfoglicerata. Ova trikarboksilna jedinjenja se menjaju enzimima, redukuju uz pomoć NADP o H 2 i ATP energije i pretvaraju u supstance iz kojih se može sintetisati glukoza (i neki drugi ugljeni hidrati). Neki od ovih molekula se koriste za sintezu glukoze, a iz drugih nastaju p-karboksilna jedinjenja neophodna za fiksaciju CO 2. Tako se energija svetlosti, koja se tokom svetlosne faze pretvara u energiju ATP i dr. molekula nosioca energije, koristi se za sintezu glukoze.

Tamna faza fotosinteze može se opisati sljedećom jednadžbom:

Neki od molekula sintetizirane glukoze se razgrađuju kako bi se zadovoljile energetske potrebe biljne stanice, drugi dio se koristi za sintezu tvari neophodnih za ćeliju. Dakle, polisaharidi i drugi ugljikohidrati se sintetiziraju iz glukoze. Višak glukoze se skladišti kao skrob.

Značenje fotosinteze:

1) formiranje organske materije koja je osnova za ishranu heterotrofnih organizama;

2) formiranje atmosferskog kiseonika, koji obezbeđuje disanje aerobnih organizama i stvara ozonski štit naše planete;

3) osigurava konstantan odnos CO 2 i A 2 u atmosferi. Akademik K.A. Timiryazev je formulisao koncept kosmičke uloge

zelene biljke. Primajući sunčeve zrake i pretvarajući njihovu energiju u energiju veza organskih spojeva, zelene biljke osiguravaju očuvanje i razvoj života na Zemlji. Oni čine gotovo svu organsku materiju i osnova su ishrane heterotrofnih organizama. Sav kiseonik u atmosferi je takođe fotosintetskog porekla. Dakle, zelene biljke su, takoreći, posrednik između Sunca i života na planeti Zemlji;

d) transpiracija (od latinskog trans - kroz, spiro - dišem, izdišem) - fiziološki proces oslobađanja vode u gasovitom stanju od strane živih biljaka;

e) rast - povećanje veličine biljnog organizma ili njegovih pojedinačnih delova i organa usled povećanja broja ćelija putem deobe, njihovog linearnog rastezanja i unutrašnje diferencijacije; nastavlja se tokom čitavog životnog ciklusa;

f) razvoj - skup kvalitativnih morfoloških i fizioloških promjena u biljci u pojedinim fazama njenog životnog ciklusa; razlikovati individualni razvoj (ontogeneza) i istorijski razvoj (filogeneza); normalan individualni razvoj biljnog organizma ne zavisi samo od vanjski faktori(svetlost, temperatura, vlaga, kiseonik, dužina fotoperioda dana), a takođe i od unutrašnji faktori i iz njihove interakcije; main unutrašnji faktori postoje fitohormoni (tabela 5).

Table 5

BILJNI FITOHORMONI

Naziv fitohormona	Funkcije	obrazovanje
Auksini (iz grčkog auxein - povećavam)	predodređuje rast apikalnog pupoljka, potiskuje rast pazušnih pupoljaka, utiče na diferencijaciju vaskularnog tkiva, određuje kretanje rasta, može dovesti do stvaranja plodova bez sjemena, kontrolira produljenje stanica	meristemske ćelije (nediferencirano tkivo iz kojeg se razvijaju nove ćelije)
Citokinini (od grčkog - ćelija, cyneo - donijeti pokret)	stimulišu deobu ćelija, izazivaju rast bočnih pupoljaka, čuvaju zelenu boju listova, odlažu starenje tkiva	koren meristem, plod
Etilen	inhibira rast sadnica u dužinu, usporava rast listova, ubrzava klijanje semena i gomolja, pospešuje sazrevanje plodova, starenje organizma
Gibberellins	aktiviraju diobu stanica, stimuliraju fazu elongacije, zavoje, cvjetanje, izvode sjemenke iz stanja mirovanja, mogu uzrokovati stvaranje plodova bez sjemena, ubrzati razvoj ploda	lišće, korijenje
Apscizinska kiselina	hormon stresa, pomaže biljci da se prilagodi nepovoljnim životnim uslovima, usporava procese rasta, ubrzava opadanje listova i plodova, ubrzava starenje	listovi, plodovi, kapica korijena

Fitohormoni (od grč. phyton- biljka, hormao - pobuđuje) - to su fiziološki aktivne supstance koje proizvodi protoplast (živi sadržaj) biljnih ćelija i utiču na procese rasta i oblikovanja; fitohormoni su aktivni u vrlo malim količinama i mogu i stimulirati i inhibirati određene procese (djeluju kao regulatori); Na razvoj biljnog organizma utiču i veštački regulatori rasta i razvoja (tabela 6);

Table 6

VEŠTAČKI REGULATORI RASTA I RAZVOJA BILJNOG ORGANIZMA

Naziv vještačkog regulatora	Funkcije	U koju svrhu osoba koristi
Retardanti (antihiberelin)	inhibiraju rast stabljike u dužinu, blagotvorno djeluju na otpornost na polijeganje	doprinose stvaranju zakržljalih formi
Vještački auksini	djeluje slično prirodnom auksinu, u visokim koncentracijama djeluje kao herbicid (od lat. herba- trava, caedere- ubiti), odnosno sposoban da uništi biljke	koristi se za suzbijanje korova
Defolijanti	uzrokujući vještačko opadanje lišća	kako bi se olakšalo mehaničko branje pamuka
Sredstva za sušenje	izazivaju venuće nadzemnih delova biljke	za olakšavanje mehaničke žetve korjenastih usjeva (mrkva, cvekla), gomolja (krompir)

postoje) kretanja rasta - promene položaja biljnih organa u prostoru usled neujednačenih procesa rasta (tabela 7); Više biljke nemaju specijalizirane organe za aktivno kretanje, ali su sposobne odgovoriti na različite promjene u vanjskom okruženju i prilagoditi im se.

Tabela 7

KRETANJA RASTA BILJAKA

Kretanja rasta

Nastiya

(iz grčkog nastos- zbijeno, zatvoreno)

Definicija

pokreti rasta organa i dijelova biljaka koji nastaju pod utjecajem jednolikog stimulusa (promjene intenziteta svjetlosti, temperature itd.)

Primjeri

fotonastija- otvaranje cveća ujutru i zatvaranje uveče; promjena položaja cvasti u zavisnosti od promjene položaja sunca (suncokret); termonastija- otvaranje cvijeća iz pupoljaka pri premještanju iz hladne u toplu prostoriju; mehanonastija - izvlačenje lista od dodirivanja (mimoza stidljiva); pucanje plodova pri dodiru (suza-trava); Chemonastia - turgorni pokreti zaštitnih stanica puca kao odgovor na koncentraciju CO 2, zavoji rasta žljezdanih dlaka rosika pod utjecajem tvari koje sadrže dušik, itd.

Tropizmi

(iz grčkog tropos- skretanje, smjer)

različita kretanja (savijanja) organa ili njihovih dijelova uzrokovana jednostranim djelovanjem stimulusa

pozitivni tropizmi - kretanje organa prema stimulansu (npr. lišće prema svjetlosti); negativni tropizmi - pokreti organa su usmjereni dalje od stimulusa (smjer rasta korijena od svjetlosti); Ovisno o prirodi stimulusa, razlikuju se: fototropizam (izloženost svjetlosti), geotro-pizmi (jednostrani efekat gravitacije), hidrotropizam (uticaj vlažne sredine), hemotropizam (uticaj hemijske supstance), trofotropizam (uticaj hranljivih materija)

Ljudska je priroda da želi da proučava svijet: prirodu, društvo, pa čak i sebe. Čak iu davna vremena pojavile su se mnoge nauke koje ukazuju da je proučavanje svijeta počelo prije nekoliko hiljada godina. Jedna od najstarijih nauka je botanika. Šta je botanika, šta proučava, šta je značenje ove riječi? Hajde da to shvatimo.

“Botanika” u prijevodu s grčkog znači “trava, zelenilo, biljka”.

Značenje riječi "botanika"

Botanika je nauka o biljkama. Proučava njihovu strukturu, uslove života i evoluciju razvoja. Naučnici vjeruju da je biologija bila jedna od prvih nauka. Ljudi su, nakon što su prešli na sjedilački način života, počeli uzgajati biljke i baviti se poljoprivredom, pa je njihov interes za biljke bio vrlo visok. Danas je botanika multidisciplinarna nauka u njoj postoje mnoge discipline (floristika, organografija, fitocenologija, biohemija i druge). Cilj botaničara je proučavanje životnih uslova biljaka, dobijanje produktivnih sorti koje su otporne i na prirodne uslove i na bolesti. Istraživanja su veoma važna za razvoj poljoprivrede zemlje. Na primer: „Botanika kao nauka u 21. veku se uspešno razvija, proširujući predmet istraživanja, unapređujući metode i metode proučavanja biljnog sveta planete.“
Botanika je i naučna disciplina na univerzitetu, akademski predmet u školi, u koju nastavnici uvode osnove ove nauke. Na primjer: „Na času botanike, nastavnik je vrlo zanimljivo pričao o građi cvijeta, pokazujući zanimljivu prezentaciju o njegovoj građi.”

Šta proučava botanika?

Definicija 1

Botanika- (iz grčkog. botane- povrće, zelje, bilje, biljka) je kompleksna nauka koja proučava biljke. Sveobuhvatno se ispituje njihovo porijeklo, razvoj, struktura (spoljna i unutrašnja), klasifikacija, rasprostranjenost na površini zemlje, ekologija (međusobne veze i odnosi sa faktorima životne sredine) i zaštita.

Kao i druge nauke, botanika ima svoju pretistoriju. Njegovo porijeklo može se pratiti u davna vremena, kada su ljudi tek počeli koristiti biljke za svoje praktične potrebe (hrana, liječenje, pravljenje odjeće, stanovanje). Prirodoslovci su se dugo vremena bavili samo opisivanjem biljaka - njihove veličine, boje, karakteristika pojedinih organa, odnosno, dugo vremena, botanika je imala samo opisni karakter. Ovaj dio biologije formiran je u 17.-18. vijeku. Prvi pokušaji sistematizacije biljnog svijeta postali su početak upotrebe u botanici komparativno deskriptivne metode, uz pomoć koje su biljke ne samo opisivane, već i upoređivane prema vanjskim (morfološkim) karakteristikama. Pronalaskom mikroskopa rodila se botanika, a kasnije je, zahvaljujući intenzivnom razvoju nauke i unapređenju mikroskopske tehnologije, počeo da dominira eksperimentalni pravac.

Slika 1.

Biljke- izvor je više od deset biološki aktivnih supstanci koje djeluju na ljudski i životinjski organizam, posebno kada se konzumiraju kao hrana. Budući da su biljke sastavni dio ljudskog života, postale su predmet pomnog proučavanja.

Sve biljke su podijeljene u velike grupe od $2$:

niže biljke, ili tali (thalom);
više biljke ili lisnate biljke.

Niže biljke uključuju alge.

Više biljke uključuju briofite (mahovine i jetrenjake), pteridofite (psilofite, psilote, preslice i paprati), golosjemenjače i kritosjemenke.

Zasebno se proučavaju lišajevi, gljive i bakterije.

Napomena 1

Moderna botanika- multidisciplinarna nauka koja pokriva više sekcija: taksonomiju biljaka, koja se bavi klasifikacijom biljaka u zavisnosti od sličnih opštih karakteristika. Podijeljen je na dva dijela: cvjećarstvo i botaničku geografiju. Cvjećarstvo proučava biljne zajednice na određenom području. Botanička geografija proučava rasprostranjenost biljaka na planeti.

Taksonomija biljaka- glavna botanička disciplina. Ona dijeli cijeli biljni svijet u zasebne grupe i objašnjava porodične i evolucijske veze među njima. Ovo je zadatak iz posebnog dijela botanike - filogenije.

U početku su istraživači sistematizirali biljke samo prema vanjskim (morfološkim) karakteristikama. Danas se za taksonomiju biljaka koriste i njihove unutrašnje karakteristike (osobine strukture ćelija: njihov hemijski sastav, hromozomski aparat, karakteristike životne sredine). Morfologija biljaka, koja proučava strukturu biljaka. Ova nauka se deli na mikroskopsku morfologiju i makroskopsku morfologiju (organografiju). Mikroskopska morfologija proučava strukturu biljnih ćelija i tkiva, kao i embriologiju. Makroskopska morfologija proučava organe i dijelove biljaka.

Odlučeno je da se neki dijelovi morfologije razdvoje u zasebne discipline:

organografija (proučava biljne organe),
palinologija (razmatra strukturu biljnih spora i polena),
karpologija (bavi se klasifikacijom plodova),
teratologija (predmet proučavanja - deformiteti i anomalije u građi biljaka),
anatomija biljaka, koja proučava unutrašnju strukturu biljaka;
fiziologija biljaka, koja proučava oblike biljaka u procesu njihove ontogeneze i filogeneze, kao i procese koji se dešavaju u biljkama, njihove uzroke, obrasce i odnose sa okolinom. Usko je povezan sa taksonomijom.
biohemija biljaka, koja proučava hemijske procese u biljkama povezane sa rastom i razvojem.
biljna genetika, koja proučava genetske promjene u biljkama koje se javljaju sa ili bez ljudske intervencije.
fitocenologija, koja proučava vegetaciju Zemlje, određuje dinamičke promjene u prirodi, kao i njihove ovisnosti i obrasce (vegetacija je kombinacija svih biljaka u jednom području koje čine krajolik;
geobotanika, koja proučava ekosisteme, odnosno odnose između biljaka, faune i faktora nežive prirode (cijeli kompleks se naziva biogeocenoza).
biljnu ekologiju, koja proučava biljke u odnosu na njihovo stanište i određuje idealne uslove za život biljaka.
paleobotanika, koja proučava fosilne biljke kako bi odredila njihovu evolucijsku povijest.

Botanika je takođe klasifikovana prema predmetima proučavanja:

algologija - nauka o algama,
briologija, koja proučava mahovine itd.
Proučavanje mikroskopskih organizama u biljnom svijetu također je izdvojeno u zasebnu disciplinu - mikrobiologiju.
fitopatologija - bavi se biljnim bolestima koje mogu biti uzrokovane gljivicama, virusima ili bakterijama.

Napomena 2

U zavisnosti od predmeta koji se proučava, identifikovane su posebne grane botanike: šumarstvo, nauka o livadama, nauka o močvarama, nauka o tundri i niz sličnih disciplina.

Tradicionalno, botanika uključuje mikologija- nauka o pečurkama (od sredine 20. veka počele su da se svrstavaju u posebno carstvo), kao i lihenologija - nauka koja proučava lišajeve.

Predmet proučavanja botanike- to su biljke, njihova struktura, razvoj, porodične veze, mogućnost njihove racionalne ekonomske upotrebe.

Problemi botanike:

Proučavanje biljaka kako bi se povećala njihova otpornost, produktivnost i izdržljivost.
Identifikacija novih biljnih vrsta i njihova primjena.
Određivanje uticaja biljaka na ljudski organizam.
Utvrđivanje uloge čovjeka u razvoju i očuvanju vegetacije planete.
Izvođenje genetske transformacije biljaka.

Metode istraživanja u botanici:

metoda posmatranja- koristi se i na mikroskopskom i na makroskopskom nivou. Ova metoda se sastoji od utvrđivanja individualnosti predmeta koji se proučava bez vještačkog uplitanja u njegove vitalne procese. Prikupljene informacije se koriste za dalja istraživanja.

komparativna metoda- koristi se za upoređivanje predmeta koji se proučava sa sličnim objektima, te za njihovu klasifikaciju, detaljno analizirajući slične i karakteristične osobine u poređenju sa njima bliskim oblicima.

eksperimentalna metoda- koristi se za proučavanje objekata ili procesa u posebno stvorenim veštačkim uslovima. Za razliku od metode posmatranja, eksperimentalna metoda predviđa posebnu intervenciju eksperimentatora u prirodi, što omogućava utvrđivanje posljedica utjecaja određenih faktora na predmet proučavanja. Metoda se može koristiti i in vivo i u laboratoriji.

praćenje je metoda stalnog praćenja stanja pojedinih objekata i toka određenih procesa. modeliranje je metoda demonstriranja i proučavanja određenih procesa i pojava korištenjem njihove pojednostavljene simulacije. Omogućava proučavanje procesa koje je teško ili nemoguće eksperimentalno reproducirati ili direktno promatrati u živoj prirodi.

statistička metoda- zasnovano na statističkoj obradi kvantitativnog materijala prikupljenog kao rezultat drugih istraživanja (posmatranja, eksperimenti, modeliranje), što omogućava njegovu sveobuhvatnu analizu i utvrđivanje određenih obrazaca.

Napomena 3

Botanika je nauka koja proučava vegetacijski pokrivač zemljine površine na svim nivoima - molekularnom, ćelijskom, organizmu, populaciji.

Nauka o biljkama - botanika

Svaki čovjek dolazi u dodir sa živom prirodom – organskim svijetom. To su razne biljke, životinje, gljive, bakterije. I sami ljudi su predstavnici organskog svijeta.

Karakteristike žive prirode i njenu raznolikost proučava nauka biologija (od grč. bios- "život", logo- "nastava").

Prvi živi organizmi pojavili su se na Zemlji davno, prije više od 3,5 milijardi godina. Imale su jednostavnu strukturu i bile su male ćelije. Kasnije su nastali složeniji jednoćelijski, a potom i višećelijski organizmi. Od tada su njihovi potomci postigli ogromnu raznolikost. Među njima ima i velikih i mikroskopski malih organizama: svih vrsta životinja, biljaka, gljiva, bakterija i virusa.

Svi oni su živa bića, veoma različita po svojim svojstvima. Zbog toga su svi podijeljeni u velike grupe, koje naučnici nazivaju kraljevstva . Kraljevstva ujedinjuju organizme koji su po osnovnim svojstvima slični jedni drugima.

Carstvo je vrlo velika grupa organizama koji imaju slične karakteristike strukture, ishrane i života u prirodi.

Da biste sačuvali živu prirodu u svoj njenoj raznolikosti, morate znati kako su različiti organizmi strukturirani i kako su međusobno povezani u prirodi; proučavati uslove u kojima žive i razvijaju se predstavnici svih kraljevstava, koliko su rasprostranjeni na površini zemlje, kakvu ulogu imaju u prirodi, koja je njihova vrijednost za ljude i po kojim se karakteristikama međusobno razlikuju. Da biste to učinili, morate proučiti biologiju.

Upoznavanje sa biološkom naukom u školi počinje učenjem biljna carstva .

Biljke se nalaze širom svijeta: na kopnu, u vodi, šumama, močvarama, livadama, stepama, baštama, parkovima. Posvuda možete vidjeti razne vrste biljaka - divljih i kultiviranih vrsta. Biljke imaju mnoge zajedničke karakteristike: gotovo sve vode sjedilački način života, imaju hlorofil i sposobne su stvarati organske tvari na svjetlu. Zato pripadaju istom carstvu žive prirode - biljnom carstvu.

Nauka koja proučava biljno carstvo naziva se botanika (od grčkog. štreberi– „trava“, „biljka“).

Kultivisane biljke su biljke koje ljudi posebno uzgajaju i uzgajaju kako bi zadovoljili svoje potrebe. Oni su veoma raznoliki, mnogi od njih koje je stvorio čovjek, ali svi potiču od divljih biljaka (Sl. 4).

Divlje biljke (vidjeti također § 48) su biljke koje rastu, razvijaju se i raspršuju se bez ljudske pomoći.

Botanički naučnici otkrivaju strukturne karakteristike različitih biljaka, proučavaju kako rastu, hrane se, razmnožavaju i kakvi su im uslovi okoline potrebni. Također saznaju kako se tako široka raznolikost biljaka pojavila na Zemlji, kakve su bile prve biljke, koje su drevne biljke preživjele do danas, koja su svojstva biljaka korisna ili štetna za ljude i kako sačuvati biljku. sveta Zemlje.

Proučavanje biljaka počelo je u 4. veku. BC e. starogrčki naučnik Teofrast. Kombinovao je svoja zapažanja sa praktičnim znanjem o upotrebi biljaka koje su akumulirali farmeri i iscelitelji, sa sudovima naučnika o biljnom svetu i stvorio prvi sistem botaničkih koncepata. Stoga se u istoriji nauke Teofrast naziva ocem botanike (slika 5).

Njegovo pravo ime je Tirthamos (Tirtham), a ime Teofrast, odnosno „božanski govornik“, dao mu je njegov učitelj Aristotel zbog izuzetnog dara elokvencije.

Istorija botanike pokazuje kako je nauka nastala iz uopštavanja čovjekovih praktičnih znanja o uzgoju biljaka i njihovom korištenju u različite svrhe, kao i iz naučnih zapažanja divljih biljaka.

Trenutno botaničari proučavaju zakone biljnog života, njihovu vanjsku i unutrašnju strukturu, procese razmnožavanja i životne aktivnosti, rasprostranjenost na zemljinoj površini, uslove rasta, odnose s drugim živim organizmima i okolinom.

Sada se o biljkama govori kao o osnovi života cijelog organskog svijeta. Zapravo, žive biljke i njihovi mrtvi i otpali dijelovi - lišće, plodovi, grane, stabla - hrane ne samo ljudima, već i životinjama, gljivama i bakterijama. Biljke su te koje stvaraju uslove za postojanje cijelog života na Zemlji.