Biologie ist die Wissenschaft der Pflanzen. Was studiert Botanik? Allgemeine Eigenschaften von Pflanzen

Botanik ist der Zweig der Biologie, der sich mit Pflanzen befasst. Zu dieser Gruppe gehören Autotrophe, Eukaryoten und andere Organismen, einschließlich mehrzelliger Organismen, die ihre eigene Nahrung produzieren. Das Pflanzenreich umfasst eine große Artenvielfalt. Unter Pflanzenwissenschaften versteht man das Studium der Arten sowie der Ökologie, Anatomie und Physiologie von Pflanzen.

Was studiert Botanik?

Botanik ist ein Zweig der Pflanzenwissenschaften. Eine der ältesten Naturwissenschaften untersucht den Stoffwechsel und die Funktion von Organismen, die sogenannte Pflanzenphysiologie, sowie die Prozesse des Wachstums, der Entwicklung und der Fortpflanzung.

Die Pflanzenwissenschaften sind für die Erforschung der Vererbung (Pflanzengenetik), der Anpassung an die Umwelt, der Ökologie und der geografischen Verbreitung verantwortlich. Zu den erwähnenswerten Fachgebieten zählen Geobotanik, Phytogeographie und Paläontologie (Fossilienkunde).

Geschichte der Botanik

Botanik ist ein Zweig der Pflanzenwissenschaften. Botanik gilt seit der Zeit des europäischen Kolonialismus als Wissenschaft, obwohl das menschliche Interesse an Pflanzen viel weiter zurückreicht. Das Untersuchungsgebiet umfasste Pflanzen und Bäume auf eigenem Land sowie exotische Exemplare, die auf zahlreichen Reisen mitgebracht wurden. Und in der Antike musste man bestimmte Pflanzen wohl oder übel studieren. Seit jeher versuchen Menschen, die medizinischen Eigenschaften von Pflanzen und ihre Wachstumsperiode zu identifizieren.

Obst und Gemüse waren für die soziale Entwicklung der gesamten Menschheit von entscheidender Bedeutung. Als es noch keine Wissenschaft im modernen Sinne des Wortes gab, erforschte die Menschheit Pflanzen im Rahmen der landwirtschaftlichen Revolution.

Prominente Persönlichkeiten des antiken Griechenlands und Roms wie Aristoteles, Theophrastus und Dioskurides haben neben anderen wichtigen Wissenschaften die Botanik auf ein neues Niveau gebracht. Theophrast wird sogar als Vater der Botanik bezeichnet, dem es zu verdanken ist, dass zwei bahnbrechende Werke geschrieben wurden, die 1500 Jahre lang verwendet wurden und bis heute verwendet werden.

Wie in vielen Wissenschaften gab es auch in der Botanik während der Renaissance und der Reformation sowie zu Beginn der Aufklärung bedeutende Durchbrüche. Das Mikroskop wurde im späten 16. Jahrhundert erfunden und ermöglichte die Untersuchung von Pflanzen wie nie zuvor, einschließlich kleiner Details wie Phytolithen und Pollen. Das Wissen begann sich nicht nur über die Pflanzen selbst zu erweitern, sondern auch über ihre Fortpflanzung, Stoffwechselprozesse und andere Aspekte, die der Menschheit bis dahin verschlossen waren.

Pflanzengruppen

1. Alle Moose gelten als die einfachsten Pflanzen; sie sind klein und haben keine Stängel, Blätter oder Wurzeln. Moose bevorzugen Orte mit hoher Luftfeuchtigkeit und benötigen zur Fortpflanzung ständig Wasser.

2. Alle Gefäßsporenpflanzen verfügen im Gegensatz zu Moosen über saftleitende Gefäße sowie Blätter, Stängel und Wurzeln. Auch diese Pflanzen sind stark wasserabhängig. Zu den Vertretern zählen beispielsweise Farne und Schachtelhalme.

3. Alle Samenpflanzen sind komplexere Pflanzen, die einen so wichtigen evolutionären Vorteil haben wie Samen. Dies ist äußerst wichtig, da es dafür sorgt, dass der Embryo geschützt und mit Nahrung versorgt wird. Es gibt Gymnospermen (Kiefer) und Angiospermen (Kokospalmen).

Pflanzenökologie

Die Pflanzenökologie unterscheidet sich von der Botanik und konzentriert sich auf die Art und Weise, wie Pflanzen mit ihrer Umwelt interagieren und auf Umwelt- und Klimawandel reagieren. Die menschliche Bevölkerung wächst ständig und es wird immer mehr Land benötigt. Daher ist die Frage des Schutzes und der Pflege natürlicher Ressourcen besonders akut.

Die Pflanzenökologie kennt elf Haupttypen von Umgebungen, in denen Pflanzenleben möglich ist:

• Regenwald,
• gemäßigte Wälder,
• Nadelwälder,
• tropische Savannen,
• gemäßigte Wiesen (Ebenen),
• Wüsten und trockene Ökosysteme,
• Mittelmeerregionen,
• Land- und Feuchtgebiete,
• Ökologie von Süßwasser-, Küsten- oder Meeresgebieten und Tundra.

Jeder Stamm hat sein eigenes ökologisches Profil und Gleichgewicht des Pflanzen- und Tierlebens, und wie sie interagieren, ist wichtig für das Verständnis ihrer Entwicklung.

Biologie: Abschnitt Botanik

Botanik ist die Wissenschaft vom Aufbau, der Lebenstätigkeit, der Verbreitung und dem Ursprung der Pflanzen; sie erforscht, systematisiert und klassifiziert alle diese Merkmale sowie die geografische Verbreitung, Entwicklung und Ökologie der Flora. Die Botanik ist ein Wissenschaftszweig über die gesamte Vielfalt der Pflanzenwelt, der viele Zweige umfasst. Zum Beispiel paläobotanische Studien oder versteinerte Exemplare aus geologischen Schichten. Auch versteinerte Algen, Bakterien, Pilze und Flechten werden untersucht. Das Verständnis der Vergangenheit ist für die Gegenwart von grundlegender Bedeutung. Diese Wissenschaft könnte sogar Aufschluss über die Natur und das Ausmaß der Pflanzenarten der Eiszeit geben.

Die Archäobotanik dient der Untersuchung der Ausbreitung der Landwirtschaft, der Entwässerung von Sümpfen usw. Die Botanik (Pflanzenbiologie) betreibt Forschung auf allen Ebenen, einschließlich Ökosystemen, Gemeinschaften, Arten, Individuen, Geweben, Zellen und Molekülen (Genetik, Biochemie). Biologen untersuchen viele Arten von Pflanzen, darunter Algen, Moose, Farne, Gymnospermen und blühende (Samen-)Pflanzen, darunter Wild- und Kulturpflanzen.

Botanik ist ein Zweig der Pflanzenwissenschaft und des Pflanzenbaus. Das 20. Jahrhundert gilt als das goldene Zeitalter der Biologie, da diese Wissenschaft dank neuer Technologien auf einer ganz neuen Ebene erforscht werden kann. Fortgeschrittene bieten die neuesten Werkzeuge zur Untersuchung von Pflanzen und anderen lebenden Organismen, die auf dem Planeten Erde leben.

Planen

1. Botanik – die Wissenschaft der Pflanzen.

2. Allgemeine Eigenschaften von Pflanzen.

3. Verbreitung von Pflanzen und ihre Bedeutung in der Biosphäre.

Grundlegendes Konzept: Botanik, Autotrophie, Ernährung, Atmung, Photosynthese, Wachstum, Entwicklung, Phytohormone, Wachstumsbewegungen, die Bedeutung der Pflanzen.

Botanik – die Wissenschaft der Pflanzen

Botanik ist die Wissenschaft von Pflanzen, ihrem Aufbau, ihrer Lebenstätigkeit, Verbreitung und Herkunft. Dieser Begriff kommt vom griechischen Wort „botane“, was „Kraut“, „Pflanze“, „Gemüse“, „grün“ bedeutet.

Die Botanik erforscht die biologische Vielfalt der Pflanzenwelt, systematisiert und klassifiziert Pflanzen, untersucht ihre Struktur, geografische Verbreitung, Evolution, historische Entwicklung, Rolle der Biosphäre, nützliche Eigenschaften und sucht nach rationalen Wegen zur Erhaltung und zum Schutz der Flora. Und das Hauptziel der Botanik als Wissenschaft besteht darin, neue Erkenntnisse über die Pflanzenwelt in allen Erscheinungsformen ihrer Existenz zu gewinnen und zu verallgemeinern.

Die Botanik als Wissenschaft entstand vor etwa 2300 Jahren. Die erste schriftliche Verallgemeinerung des Wissens über Pflanzen, die uns erreicht hat, ist nur aus dem antiken Griechenland (IV.-III. Jahrhundert v. Chr.) bekannt, und daher geht die Entstehung der Botanik als Wissenschaft auf diese Zeit zurück. Theophrastus (372-287 v. Chr.), ein Schüler des großen Aristoteles, gilt dank seines schriftlichen Werks „Naturgeschichte der Pflanzen“ in 10 Bänden und seines schriftlichen Werks „Über die Ursachen der Pflanzen“ in 8 Bänden als Vater der Botanik. In der Naturgeschichte der Pflanzen erwähnt Theophrastus 450 Pflanzen und unternimmt den ersten Versuch ihrer wissenschaftlichen Klassifizierung.

Im ersten Jahrhundert n. Chr. Die römischen Naturforscher Dioskurides und Plinius der Ältere ergänzten diese Informationen. Mittelalterliche Wissenschaftler setzten die von antiken Wissenschaftlern begonnene Ansammlung von Informationen fort. In der Renaissance entstand im Zusammenhang mit der Anreicherung der Informationen über Pflanzen die Notwendigkeit, die Pflanzenwelt zu systematisieren. Große Errungenschaften bei der Organisation des botanischen Wissens sind Carl von Linné zu verdanken, der Mitte des 18. Jahrhunderts eine binäre Nomenklatur der Pflanzen einführte, als erster eine Klassifizierung der Pflanzenwelt versuchte und ein künstliches System entwickelte, das die Pflanzenwelt in 24 Klassen einteilte.

Heute ist die Botanik eine multidisziplinäre Wissenschaft, die sowohl einzelne Pflanzen als auch ihre Aggregate untersucht – Pflanzengruppen, aus denen Wiesen, Steppen und Wälder entstehen.

Im Laufe der Entwicklung differenzierte sich die Botanik in eine Reihe einzelner Wissenschaften, von denen die wichtigsten sind: Pflanzenmorphologie – die Wissenschaft vom Aufbau und der Entwicklung der Hauptorgane der Pflanzen; Daraus ragten hervor: Anatomie (Histologie) der Pflanzen, die die innere Struktur des Pflanzenorganismus untersucht; Pflanzenzellbiologie, die die Strukturmerkmale einer Pflanzenzelle untersucht; Pflanzenembrologie, die die Prozesse der Befruchtung und Embryonalentwicklung in Pflanzen untersucht; Pflanzenphysiologie – die Wissenschaft von der Lebensaktivität des Pflanzenorganismus, steht in engem Zusammenhang mit der Biochemie der Pflanzen – der Wissenschaft von den chemischen Prozessen in ihnen; Pflanzengenetik untersucht Fragen der Pflanzenvariabilität und Vererbung; Die Paläobotanik (Phytopaleontologie) erforscht fossile Pflanzen und steht in engem Zusammenhang mit der Pflanzenphylogenie, deren Aufgabe es ist, die historische Entwicklung der Pflanzenwelt zu rekonstruieren; Pflanzengeographie (Phytogeographie) – die Wissenschaft von den Verteilungsmustern von Pflanzen auf der Erde; Daraus entstanden die Pflanzenökologie – die Wissenschaft vom Zusammenhang zwischen Pflanzenorganismus und Umwelt – und die Phytozönologie (Geobotanik) – die Wissenschaft von Pflanzengruppen.

Es gibt auch eine Reihe von Spezialdisziplinen, die sich mit einzelnen Gruppen der Pflanzenwelt befassen, zum Beispiel Algologie – die Wissenschaft von Algen, Lichenologie – über Flechten, Bryologie – über Moose, Dendrologie – die Wissenschaft von Baumarten, Palynologie – über die Struktur von Sporen und Pollen.

Allgemeine Eigenschaften von Pflanzen

Alle Pflanzen haben gemeinsame Merkmale:

1. Pflanzenorganismen bestehen aus Zellen. V Zelle(aus dem Griechischen Kytos- Zelle) ist die grundlegende Struktur- und Funktionseinheit aller lebenden Organismen, ein elementares biologisches System, das alle Merkmale eines Lebewesens aufweist und zur Selbstregulierung, Selbstreproduktion und Entwicklung fähig ist.

2. Pflanzen sind Eukaryoten (Eukaryoten). Eukaryoten (Eukaryoten) sind Lebewesen, deren Zellen zumindest in bestimmten Stadien des Zellzyklus einen Zellkern besitzen. Eukaryoten umfassen einzellige, koloniale und mehrzellige Organismen.

3. Die meisten Pflanzenorganismen - Autotrophie Autotrophie(von griechisch autos – er selbst, Trophäe- Ernährung) - Organismen, die mithilfe der Energie des Sonnenlichts oder der Energie chemischer Prozesse selbstständig aus anorganischen Verbindungen organische Substanzen herstellen.

4. Pflanzenzellen enthalten Plastidi (vom griechischen plastos – geformt): Chloroplasten (vom griechischen chloros – grün und plastos – geformt), Chromoplasten (vom griechischen chroma – Farbe und plastos – geformt), Leukoplasten (vom griechischen leukos – farblos und Plastos - gestaltet).

5. Reservestoffe – Stärke, Eiweiß, Fette.

6. Pflanzen zeichnen sich durch lebenswichtige Prozesse (Stoffwechsel) aus: a) Ernährung – der Prozess der Aufnahme und Assimilation von Substanzen aus der Umgebung durch Pflanzen, die zur Aufrechterhaltung ihrer lebenswichtigen Funktionen erforderlich sind; Je nach Ernährungsmethode werden Pflanzenorganismen in Autotrophe und Heterotrophe (Organismen, die für ihre Ernährung fertige organische Substanzen verwenden) unterteilt;

b) Atmung – eine Reihe physiologischer Prozesse, die den Eintritt von Sauerstoff in die Pflanze und die Freisetzung von Kohlendioxid und Wasser sicherstellen; Grundlage der Atmung ist die Oxidation (syn. Oxidation) organischer Stoffe (Proteine, Fette und Kohlenhydrate), wodurch Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphorsäure) freigesetzt wird, die für das Pflanzenleben notwendig ist; Pflanzen sind Aerobier (von griechisch aer – Luft) – Organismen, deren Leben freien Sauerstoff aus der Luft benötigt;

c) Dank Chloroplasten sind Pflanzen dazu in der Lage Photosynthese (aus dem Griechischen Fotos- Licht, Synthese - Verbindung) - der Prozess der Bildung organischer Moleküle aus anorganischen aufgrund der Energie der Sonne; Sonnenenergie wird in die Energie chemischer Bindungen umgewandelt.

Der Prozess der Photosynthese besteht aus zwei Phasen:

1. Die leichte Phase kommt in den Thylakoiden von Chloroplasten vor. Die Energie der Lichtquanten wird von Chlorophyllmolekülen eingefangen, was den Übergang der Elektronen auf ein höheres Energieniveau und ihre Trennung vom Chlorophyllmolekül bewirkt. Die Elektronen werden von Trägermolekülen eingefangen, die sich ebenfalls in der Thylakoidmembran befinden. Der Elektronenverlust der Chlorophyllmoleküle wird dadurch ausgeglichen, dass sie sich dabei von den Wassermolekülen trennen Photolyse - Zersetzung von Wasser unter Lichteinfluss in Protonen (H) und Sauerstoffatome (O). Sauerstoffatome bilden molekularen Sauerstoff, der in die Atmosphäre abgegeben wird:

Die freigesetzten Protonen sammeln sich im Thylakoidhohlraum an. Elektronen bewegen sich durch die Thylakoidmembran. Die Energie des Elektronentransfers durch die Membran wird für die Öffnung eines Kanals für Protonen im ATP-Synthetase-Komplex aufgewendet. Durch die Freisetzung von Protonen aus der Thylakoidhöhle wird ATP synthetisiert. Schließlich binden Protonen an spezifische Trägermoleküle (NADP-Nicotinamidadeninnukleotidphosphat). NADP kann reduziert werden, sich an Protonen binden oder oxidiert und freigesetzt werden. Dadurch ist der NADP H 2-Komplex ein Akkumulator chemischer Energie, der zur Wiederherstellung anderer Verbindungen verwendet wird.

So laufen in der Lichtphase der Photosynthese folgende Reaktionen ab:

2. in Dunkle Phase ist nicht vom Licht abhängig (Reaktionen finden sowohl im Dunkeln als auch im Licht statt). Es findet in der Chloroplastenmatrix statt. In dieser Phase wird aus Kohlendioxid (CO 2), das aus der Atmosphäre stammt, Glukose gebildet. Dabei wird die Energie von ATP und H+ genutzt, die Teil von NADP o H 2 ist. Bei der Synthese von Kohlenhydraten wird das CO 2 -Molekül nicht gespalten, sondern durch ein spezielles Enzym fixiert („gebunden“) - mehrstufiger Prozess. Ein spezielles Enzym bindet CO 2 mit einem Molekül, das fünf Kohlenstoffatome (C) enthält (Ribulose-1,5-biphosphat). Dabei entstehen zwei Tricarbonsäuremoleküle von 3-Phosphoglyceraten. Diese Tricarbonsäureverbindungen werden durch Enzyme verändert, mit Hilfe von NADP o H 2 und ATP-Energie reduziert und in Substanzen umgewandelt, aus denen Glucose (und einige andere Kohlenhydrate) synthetisiert werden können. Einige dieser Moleküle werden für die Glukosesynthese verwendet, andere bilden p-Carboxylverbindungen, die für die Fixierung von CO 2 notwendig sind. Somit wird die Energie des Lichts während der Lichtphase in die Energie von ATP und anderen umgewandelt Energieträgermoleküle, wird für die Synthese von Glukose verwendet.

Die Dunkelphase der Photosynthese kann durch die folgende Gleichung beschrieben werden:

Ein Teil der Moleküle der synthetisierten Glukose wird abgebaut, um den Energiebedarf der Pflanzenzelle zu decken, der andere Teil wird zur Synthese von für die Zelle notwendigen Substanzen verwendet. So werden aus Glucose Polysaccharide und andere Kohlenhydrate synthetisiert. Überschüssige Glukose wird als Stärke gespeichert.

Die Bedeutung der Photosynthese:

1) die Bildung organischer Stoffe, die die Grundlage für die Ernährung heterotropher Organismen bilden;

2) die Bildung von Luftsauerstoff, der die Atmung aerober Organismen gewährleistet und den Ozonschild unseres Planeten bildet;

3) sorgt für ein konstantes Verhältnis zwischen CO 2 und A 2 in der Atmosphäre. Akademiker K.A. Timiryazev formulierte Konzept der kosmischen Rolle

grüne Pflanzen. Indem sie die Sonnenstrahlen empfangen und ihre Energie in die Energie der Bindungen organischer Verbindungen umwandeln, sorgen grüne Pflanzen für die Erhaltung und Entwicklung des Lebens auf der Erde. Sie bilden fast die gesamte organische Substanz und sind die Grundlage der Ernährung heterotropher Organismen. Der gesamte Sauerstoff in der Atmosphäre ist ebenfalls photosynthetischen Ursprungs. Somit sind grüne Pflanzen sozusagen ein Vermittler zwischen der Sonne und dem Leben auf dem Planeten Erde;

d) Transpiration (von lateinisch trans – durch, spiro – ich atme ein, aus) – der physiologische Prozess der Freisetzung von Wasser in gasförmigem Zustand durch lebende Pflanzen;

e) Wachstum – eine Vergrößerung eines Pflanzenorganismus oder seiner einzelnen Teile und Organe aufgrund einer Vergrößerung der Zellzahl durch Teilung, deren lineare Streckung und innere Differenzierung; setzt sich über den gesamten Lebenszyklus fort;

f) Entwicklung – eine Reihe qualitativer morphologischer und physiologischer Veränderungen einer Pflanze in einzelnen Phasen ihres Lebenszyklus; zwischen individueller Entwicklung (Ontogenese) und historischer Entwicklung (Phylogenie) unterscheiden; Die normale individuelle Entwicklung eines Pflanzenorganismus hängt nicht nur davon ab externe Faktoren(Licht, Temperatur, Feuchtigkeit, Sauerstoff, Länge der Photoperiode des Tages) und auch von interne Faktoren und aus ihrer Interaktion; hauptsächlich interne Faktoren Es gibt Phytohormone (Tabelle 5).

Tisch 5

PFLANZLICHE PHYTOHORMONE

Name der Phytohormone	Funktionen	Ausbildung
Auxine (aus dem Griechischen Auxein - Ich erhöhe)	bestimmt das Wachstum der apikalen Knospe, unterdrückt das Wachstum der Achselknospen, beeinflusst die Differenzierung des Gefäßgewebes, bestimmt Wachstumsbewegungen, kann zur Bildung von Früchten ohne Samen führen, kontrolliert die Zelldehnung	Meristemzellen (undifferenziertes Gewebe, aus dem sich neue Zellen entwickeln)
Zytokinine (aus dem Griechischen – Zelle, cyneo – bringen Bewegung)	stimulieren die Zellteilung, bewirken das Wachstum von Seitenknospen, bewahren die grüne Farbe der Blätter und verzögern die Gewebealterung	Wurzelmeristem, Frucht
Ethylen	hemmt das Längenwachstum von Sämlingen, verzögert das Blattwachstum, beschleunigt die Keimung von Samen und Knollen, fördert die Reifung von Früchten und die Alterung des Körpers
Gibberelline	aktivieren die Zellteilung, stimulieren die Elongationsphase, den Schoss, die Blüte, bringen Samen aus der Ruhephase, können die Bildung von kernlosen Früchten bewirken, beschleunigen die Fruchtentwicklung	Blätter, Wurzeln
Abscisinsäure	Stresshormon, hilft der Pflanze, sich an ungünstige Lebensbedingungen anzupassen, verzögert Wachstumsprozesse, beschleunigt den Fall von Blättern und Früchten, beschleunigt die Alterung	Blätter, Früchte, Wurzelkappe

Phytohormone (aus dem Griechischen. Phyton- Pflanze, Hormao - erregen) - das sind physiologisch aktive Substanzen, die vom Protoplasten (lebender Inhalt) pflanzlicher Zellen produziert werden und Wachstums- und Formbildungsprozesse beeinflussen; Phytohormone sind in sehr geringen Mengen aktiv und können bestimmte Prozesse sowohl stimulieren als auch hemmen (als Regulatoren wirken); Auch künstliche Wachstums- und Entwicklungsregulatoren beeinflussen die Entwicklung des Pflanzenorganismus (Tabelle 6);

Tisch 6

KÜNSTLICHE REGULATOREN DES WACHSTUMS UND DER ENTWICKLUNG VON PFLANZLICHEN ORGANISMEN

Name des künstlichen Regulators	Funktionen	Zu welchem ​​Zweck verwendet eine Person
Verzögerer (Antihyberelin)	hemmen das Längenwachstum der Stängel und wirken sich positiv auf die Lagerfestigkeit aus	tragen zur Entstehung verkümmerter Formen bei
Künstliche Auxine	wirken ähnlich wie natürliches Auxin, wirken in hohen Konzentrationen als Herbizide (von lat. Kräuter- Gras, caedere- töten), das heißt, es ist in der Lage, Pflanzen zu zerstören	zur Unkrautbekämpfung eingesetzt
Entlaubungsmittel	was zu künstlichem Laubfall führt	um die maschinelle Ernte von Baumwolle zu erleichtern
Trockenmittel	verursachen ein Welken der oberirdischen Pflanzenteile	zur Erleichterung der maschinellen Ernte von Hackfrüchten (Karotten, Rüben) und Knollen (Kartoffeln)

es gibt) Wachstumsbewegungen – Veränderungen der Position pflanzlicher Organe im Raum aufgrund ungleichmäßiger Wachstumsprozesse (Tabelle 7); Höhere Pflanzen verfügen nicht über spezialisierte Organe für aktive Bewegung, sind aber in der Lage, auf verschiedene Veränderungen der äußeren Umgebung zu reagieren und sich diesen anzupassen.

Tabelle 7

WACHSTUMSBEWEGUNGEN VON PFLANZEN

Wachstumsbewegungen Nastija (aus dem Griechischen nastos- verdichtet, geschlossen)	Definition Wachstumsbewegungen von Organen und Pflanzenteilen, die unter dem Einfluss eines gleichmäßigen Reizes (Änderungen der Lichtintensität, Temperatur usw.) erfolgen.	Beispiele Photonastie- Öffnen der Blumen am Morgen und Schließen am Abend; Veränderung der Lage des Blütenstandes in Abhängigkeit von der Veränderung des Sonnenstandes (Sonnenblume); Thermonastie- Öffnen der Blütenknospen beim Umstellen von einem kalten in einen warmen Raum; Mechanonastie – ein Blatt hochziehen, wenn man sie berührt (scheue Mimose); Früchte knacken bei Berührung (Tränengras); Chemonastie – turgorische Bewegungen der Schließzellen der Spaltöffnungen als Reaktion auf die CO 2 -Konzentration, Wachstumskrümmungen der Drüsenhaare von Sonnentau unter dem Einfluss stickstoffhaltiger Substanzen usw.
Tropizmi (aus dem Griechischen tropos- drehen, Richtung)	verschiedene Bewegungen (Krümmungen) von Organen oder Teilen davon, die durch die einseitige Einwirkung eines Reizes verursacht werden	positive Tropismen - Bewegung von Organen in Richtung des Reizes (z. B. Blätter in Richtung Licht); negative Tropismen - Organbewegungen sind vom Reiz weg gerichtet (Richtung des Wurzelwachstums weg vom Licht); Je nach Art des Reizes unterscheidet man: Phototropismus (Lichteinwirkung), geotro-pizmi (einseitige Wirkung der Schwerkraft), Hydrotropismus (die Wirkung einer feuchten Umgebung), Chemotropismus (die Wirkung einer chemischen Substanz), Trophotropismus (die Wirkung von Nährstoffen)

Es liegt in der Natur des Menschen, die Welt studieren zu wollen: die Natur, die Gesellschaft und sogar sich selbst. Schon in der Antike erschienen viele Wissenschaften, die darauf hinweisen, dass die Erforschung der Welt vor mehreren tausend Jahren begann. Eine der ältesten Wissenschaften ist die Botanik. Was ist Botanik, was studiert sie, was bedeutet dieses Wort? Lass es uns herausfinden.

„Botanik“ bedeutet aus dem Griechischen übersetzt „Gras, Grün, Pflanze“.

Bedeutungen des Wortes „Botanik“

• Botanik ist die Wissenschaft der Pflanzen. Sie untersucht ihre Struktur, Lebensbedingungen und Entwicklungsentwicklung. Wissenschaftler glauben, dass die Biologie eine der ersten Wissenschaften war. Nachdem die Menschen zu einer sitzenden Lebensweise übergegangen waren, begannen sie, Pflanzen anzubauen und Landwirtschaft zu betreiben, sodass ihr Interesse an Pflanzen sehr groß war. Heute ist die Botanik eine multidisziplinäre Wissenschaft; es gibt viele Disziplinen (Floristik, Organographie, Phytozönologie, Biochemie und andere). Das Ziel der Botaniker besteht darin, die Lebensbedingungen von Pflanzen zu untersuchen und produktive Sorten zu erhalten, die sowohl gegen natürliche Bedingungen als auch gegen Krankheiten resistent sind. Forschung ist für die Entwicklung der Landwirtschaft des Landes sehr wichtig. Zum Beispiel: „Die Botanik als Wissenschaft im 21. Jahrhundert entwickelt sich erfolgreich, erweitert den Forschungsgegenstand und verbessert Methoden und Methoden zur Erforschung der Pflanzenwelt des Planeten.“
• Botanik ist auch eine akademische Disziplin an einer Universität, ein akademisches Fach in der Schule, in dem Lehrer die Grundlagen dieser Wissenschaft vermitteln. Zum Beispiel: „In einer Botanikstunde sprach der Lehrer sehr interessant über die Struktur einer Blume und zeigte eine interessante Präsentation über ihre Struktur.“

Was studiert Botanik?

Definition 1

Botanik- (aus dem Griechischen. Botanik(Gemüse, Gemüse, Kräuter, Pflanze) ist eine komplexe Wissenschaft, die Pflanzen untersucht. Es untersucht umfassend deren Entstehung, Entwicklung, Struktur (äußerlich und innerlich), Klassifizierung, Verbreitung auf der Erdoberfläche, Ökologie (Zusammenhänge und Beziehungen mit Umweltfaktoren) und Schutz.

Wie andere Wissenschaften hat auch die Botanik ihre eigene Vorgeschichte. Sein Ursprung lässt sich bis in die Antike zurückverfolgen, als die Menschen gerade erst begannen, Pflanzen für ihre praktischen Bedürfnisse zu nutzen (Nahrung, Behandlung, Herstellung von Kleidung, Wohnen). Naturforscher beschäftigten sich lange Zeit nur mit der Beschreibung von Pflanzen – ihrer Größe, Farbe, Eigenschaften einzelner Organe, das heißt, die Botanik hatte lange Zeit nur beschreibenden Charakter. Dieser Zweig der Biologie entstand im 17.-18. Jahrhundert. Die ersten Versuche, die Pflanzenwelt zu systematisieren, waren der Beginn der Anwendung der vergleichenden Beschreibungsmethode in der Botanik, mit deren Hilfe Pflanzen nicht nur beschrieben, sondern auch nach äußeren (morphologischen) Merkmalen verglichen wurden. Mit der Erfindung des Mikroskops wurde die Botanik geboren, und später begann dank der intensiven Entwicklung der Wissenschaft und der Verbesserung der Mikroskoptechnik die experimentelle Richtung zu dominieren.

Bild 1.

Pflanzen- ist eine Quelle von mehr als zehn biologisch aktiven Substanzen, die auf den menschlichen und tierischen Körper einwirken, insbesondere wenn sie als Nahrung verzehrt werden. Da Pflanzen ein wesentlicher Bestandteil des menschlichen Lebens sind, sind sie zum Gegenstand eingehender Untersuchungen geworden.

Alle Pflanzen sind in 2$ große Gruppen unterteilt:

1. niedere Pflanzen oder Thalli (Thalom);
2. höhere Pflanzen oder Blattpflanzen.

Zu den niederen Pflanzen zählen Algen.

Zu den höheren Pflanzen zählen Bryophyten (Moose und Leberblümchen), Pteridophyten (Psilophyten, Psilotes, Schachtelhalme und Farne), Gymnospermen und Angiospermen.

Flechten, Pilze und Bakterien werden getrennt untersucht.

Anmerkung 1

Moderne Botanik- eine multidisziplinäre Wissenschaft, die mehrere Bereiche umfasst: Pflanzentaxonomie, die sich mit der Klassifizierung von Pflanzen nach ähnlichen allgemeinen Merkmalen befasst. Es ist in zwei Teile gegliedert: Floristik und botanische Geographie. Die Floristik untersucht Pflanzengemeinschaften in einem bestimmten Gebiet. Die Botanische Geographie untersucht die Verbreitung von Pflanzen auf der Erde.

Pflanzentaxonomie- die wichtigste botanische Disziplin. Sie unterteilt die gesamte Pflanzenwelt in einzelne Gruppen und erklärt die familiären und evolutionären Zusammenhänge zwischen ihnen. Dies ist eine Aufgabe aus einem speziellen Bereich der Botanik – der Phylogenie.

Zunächst systematisierten Forscher Pflanzen nur nach äußeren (morphologischen) Merkmalen. Heutzutage werden für die Taxonomie von Pflanzen auch deren innere Merkmale herangezogen (Merkmale der Struktur von Zellen: ihre chemische Zusammensetzung, ihr Chromosomenapparat, Umweltmerkmale). Pflanzenmorphologie, die die Struktur von Pflanzen untersucht. Diese Wissenschaft ist in mikroskopische Morphologie und makroskopische Morphologie (Organographie) unterteilt. Die mikroskopische Morphologie untersucht die Struktur pflanzlicher Zellen und Gewebe sowie die Embryologie. Die makroskopische Morphologie untersucht die Organe und Teile von Pflanzen.

Es wurde beschlossen, einige Bereiche der Morphologie in separate Disziplinen aufzuteilen:

• Organographie (untersucht Pflanzenorgane),
• Palynologie (berücksichtigt die Struktur von Pflanzensporen und Pollen),
• Karpologie (beschäftigt sich mit der Klassifizierung von Früchten),
• Teratologie (Studiengegenstand - Deformitäten und Anomalien in der Struktur von Pflanzen),
• Pflanzenanatomie, die die innere Struktur von Pflanzen untersucht;
• Pflanzenphysiologie, die die Formen von Pflanzen im Prozess ihrer Ontogenese und Phylogenese sowie die in Pflanzen ablaufenden Prozesse, ihre Ursachen, Muster und Beziehungen zur Umwelt untersucht. Es ist eng mit der Systematik verbunden.
• Pflanzenbiochemie, die die chemischen Prozesse in Pflanzen untersucht, die mit Wachstum und Entwicklung verbunden sind.
• Pflanzengenetik, die die genetischen Veränderungen in Pflanzen untersucht, die mit oder ohne menschliches Eingreifen auftreten.
• Die Phytozönologie, die die Vegetation der Erde untersucht, bestimmt dynamische Veränderungen in der Natur sowie deren Abhängigkeiten und Muster (Vegetation ist eine Kombination aller Pflanzen in einem Gebiet, aus denen die Landschaft besteht;
• Geobotanik, die Ökosysteme untersucht, also die Beziehungen zwischen Pflanzen, Fauna und Faktoren der unbelebten Natur (der gesamte Komplex wird Biogeozänose genannt).
• Pflanzenökologie, die Pflanzen in Bezug auf ihren Lebensraum untersucht und die idealen Bedingungen für das Pflanzenleben ermittelt.
• Paläobotanik, die fossile Pflanzen untersucht, um ihre Evolutionsgeschichte zu bestimmen.

Die Botanik wird auch nach ihren Untersuchungsgegenständen eingeteilt:

• Algologie – die Wissenschaft der Algen,
• Bryologie, die Moose usw. untersucht.
• Die Erforschung mikroskopisch kleiner Organismen in der Pflanzenwelt wurde ebenfalls in eine eigene Disziplin unterteilt – die Mikrobiologie.
• Phytopathologie – beschäftigt sich mit Pflanzenkrankheiten, die durch Pilze, Viren oder Bakterien verursacht werden können.

Anmerkung 2

Je nach Untersuchungsobjekt wurden spezielle Zweige der Botanik identifiziert: Forstwirtschaft, Wiesenwissenschaft, Sumpfwissenschaft, Tundrawissenschaft und eine Reihe ähnlicher Disziplinen.

Traditionell umfasst die Botanik Pilzkunde- die Wissenschaft der Pilze (ab Mitte des 20. Jahrhunderts wurden sie als eigenständiges Königreich klassifiziert) sowie die Flechtenologie - die Wissenschaft, die Flechten untersucht.

Studienfach Botanik- Dies sind Pflanzen, ihre Struktur, Entwicklung, familiäre Bindungen, die Möglichkeit ihrer rationellen wirtschaftlichen Nutzung.

Probleme der Botanik:

1. Untersuchen Sie Pflanzen, um ihre Widerstandskraft, Produktivität und Ausdauer zu steigern.
2. Identifizierung neuer Pflanzenarten und deren Anwendung.
3. Bestimmung der Wirkung von Pflanzen auf den menschlichen Körper.
4. Bestimmung der Rolle des Menschen bei der Entwicklung und Erhaltung der Vegetation des Planeten.
5. Durchführung genetischer Transformation von Pflanzen.

Forschungsmethoden in der Botanik:

Beobachtungsmethode- sowohl auf mikroskopischer als auch auf makroskopischer Ebene verwendet. Diese Methode besteht darin, die Individualität des untersuchten Objekts ohne künstliche Eingriffe in seine lebenswichtigen Prozesse festzustellen. Die gesammelten Informationen werden für weitere Recherchen verwendet.

Vergleichsmethode- wird verwendet, um das untersuchte Objekt mit ähnlichen Objekten zu vergleichen und sie zu klassifizieren, indem ähnliche und charakteristische Merkmale im Vergleich zu ihnen nahestehenden Formen im Detail analysiert werden.

experimentelle Methode- zur Untersuchung von Objekten oder Prozessen unter speziell geschaffenen künstlichen Bedingungen. Im Gegensatz zur Beobachtungsmethode sieht die experimentelle Methode einen besonderen Eingriff des Experimentators in die Natur vor, der es ermöglicht, die Folgen des Einflusses bestimmter Faktoren auf den Untersuchungsgegenstand festzustellen. Die Methode kann sowohl in vivo als auch im Labor eingesetzt werden.

Überwachung ist eine Methode zur ständigen Überwachung des Zustands einzelner Objekte und des Ablaufs bestimmter Prozesse. Modellierung ist eine Methode zur Demonstration und Untersuchung bestimmter Prozesse und Phänomene anhand ihrer vereinfachten Simulation. Es ermöglicht die Untersuchung von Prozessen, die sich experimentell nur schwer oder gar nicht reproduzieren oder direkt in der belebten Natur beobachten lassen.

statistische Methode- basierend auf der statistischen Verarbeitung von quantitativem Material, das als Ergebnis anderer Studien (Beobachtungen, Experimente, Modellierung) gesammelt wurde, was eine umfassende Analyse und die Festlegung bestimmter Muster ermöglicht.

Notiz 3

Botanik ist eine Wissenschaft, die die Vegetationsbedeckung der Erdoberfläche auf allen Ebenen untersucht – molekular, zellulär, organisatorisch, Population.

Pflanzenwissenschaften - Botanik

Jeder Mensch kommt mit der lebendigen Natur – der organischen Welt – in Kontakt. Dies sind verschiedene Pflanzen, Tiere, Pilze, Bakterien. Und die Menschen selbst sind Vertreter der organischen Welt.

Die Eigenschaften der belebten Natur und ihre Vielfalt werden von der Wissenschaft der Biologie (aus dem Griechischen) untersucht. BIOS- "Leben", Logo- "Lehren").

Die ersten lebenden Organismen erschienen vor sehr langer Zeit, vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren, auf der Erde. Sie hatten eine einfache Struktur und waren einzelne kleine Zellen. Später entstanden komplexere einzellige und dann mehrzellige Organismen. Seitdem haben ihre Nachkommen eine enorme Vielfalt erreicht. Darunter sind sowohl große als auch mikroskopisch kleine Organismen: alle Arten von Tieren, Pflanzen, Pilzen, Bakterien und Viren.

Sie alle sind Lebewesen, die sich in ihren Eigenschaften sehr unterscheiden. Deshalb werden sie alle in große Gruppen eingeteilt, die Wissenschaftler nennen Königreiche . Königreiche vereinen Organismen, die einander in ihren Grundeigenschaften ähneln.

Ein Königreich ist eine sehr große Gruppe von Organismen, die in der Natur ähnliche Struktur-, Ernährungs- und Lebensmerkmale aufweisen.

Um die belebte Natur in ihrer ganzen Vielfalt zu erhalten, muss man wissen, wie verschiedene Organismen aufgebaut sind und wie sie in der Natur miteinander verbunden sind; zu untersuchen, unter welchen Bedingungen Vertreter aller Königreiche leben und sich entwickeln, wie weit sie auf der Erdoberfläche verbreitet sind, welche Rolle sie in der Natur spielen, welchen Wert sie für den Menschen haben und durch welche Merkmale sie sich voneinander unterscheiden. Dazu müssen Sie Biologie studieren.

Die schulische Bekanntschaft mit der Wissenschaft der Biologie beginnt mit dem Lernen Pflanzenreiche .

Pflanzen kommen auf der ganzen Welt vor: an Land, im Wasser, in Wäldern, Sümpfen, Wiesen, Steppen, Gärten, Parks. Überall können Sie eine Vielzahl von Pflanzen sehen – wilde und kultivierte Arten. Pflanzen haben viele gemeinsame Eigenschaften: Fast alle leben sesshaft, haben Chlorophyll und sind in der Lage, im Licht organische Substanzen zu bilden. Deshalb gehören sie zum selben Reich der belebten Natur – dem Pflanzenreich.

Die Wissenschaft, die das Pflanzenreich erforscht, heißt Botanik (aus dem Griechischen). Nerds– „Gras“, „Pflanze“).

Kulturpflanzen sind Pflanzen, die vom Menschen speziell zur Befriedigung seiner Bedürfnisse gezüchtet und angebaut werden. Sie sind sehr vielfältig, viele von ihnen vom Menschen geschaffen, aber sie stammen alle von Wildpflanzen (Abb. 4).

Wildpflanzen (siehe auch § 48) sind Pflanzen, die ohne menschliches Zutun wachsen, sich entwickeln und verbreiten.

Botaniker erforschen die Strukturmerkmale verschiedener Pflanzen, untersuchen, wie sie wachsen, sich ernähren, sich vermehren und welche Umweltbedingungen sie benötigen. Sie erfahren auch, wie eine so große Vielfalt an Pflanzen auf der Erde entstanden ist, wie die ersten Pflanzen aussahen, welche der alten Pflanzen bis heute überlebt haben, welche Eigenschaften von Pflanzen für den Menschen nützlich oder schädlich sind und wie man die Pflanze erhält Welt der Erde.

Die Erforschung der Pflanzen begann im 4. Jahrhundert. Chr e. antiken griechischen Wissenschaftler Theophrastus. Er kombinierte seine Beobachtungen mit dem praktischen Wissen über die Verwendung von Pflanzen, das Landwirte und Heiler gesammelt hatten, mit den Urteilen von Wissenschaftlern über die Pflanzenwelt und schuf das erste System botanischer Konzepte. Daher wird Theophrast in der Wissenschaftsgeschichte als Vater der Botanik bezeichnet (Abb. 5).

Sein richtiger Name ist Tirthamos (Tirtham), und der Name Theophrastus, d. h. „göttlicher Redner“, wurde ihm von seinem Lehrer Aristoteles für seine herausragende Gabe der Beredsamkeit verliehen.

Die Geschichte der Botanik zeigt, wie die Wissenschaft aus der Verallgemeinerung des praktischen Wissens des Menschen über den Anbau und die Nutzung von Pflanzen für verschiedene Zwecke sowie aus den Beobachtungen von Wildpflanzen durch Wissenschaftler entstand.

Derzeit untersuchen Botaniker die Gesetze des Pflanzenlebens, ihre äußere und innere Struktur, Prozesse der Fortpflanzung und Lebensaktivität, die Verteilung auf der Erdoberfläche, Wachstumsbedingungen, Beziehungen zu anderen lebenden Organismen und der Umwelt.

Nun spricht man von Pflanzen als Lebensgrundlage für die gesamte organische Welt. Tatsächlich dienen lebende Pflanzen und ihre abgestorbenen und abgefallenen Teile – Blätter, Früchte, Zweige, Stämme – nicht nur dem Menschen, sondern auch Tieren, Pilzen und Bakterien als Nahrung. Es sind Pflanzen, die die Voraussetzungen für die Existenz allen Lebens auf der Erde schaffen.