Η βιολογία είναι η επιστήμη των φυτών. Τι μελετά η βοτανική; Γενικά χαρακτηριστικά των φυτών

Η βοτανική είναι ο κλάδος της βιολογίας που μελετά τα φυτά. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει αυτότροφους, ευκαρυώτες και άλλους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των πολυκύτταρων οργανισμών, που παράγουν τη δική τους τροφή. Το φυτικό βασίλειο περιέχει μια τεράστια ποικιλία ειδών. Η φυτοεπιστήμη είναι η μελέτη των ειδών και της οικολογίας, της ανατομίας και της φυσιολογίας των φυτών.

Τι μελετά η βοτανική;

Η βοτανική είναι κλάδος της φυτοεπιστήμης. Μία από τις παλαιότερες φυσικές επιστήμες μελετά τον μεταβολισμό και τη λειτουργία των οργανισμών, τη λεγόμενη φυσιολογία των φυτών, καθώς και τις διαδικασίες ανάπτυξης, ανάπτυξης και αναπαραγωγής.

Η επιστήμη των φυτών είναι υπεύθυνη για τη μελέτη της κληρονομικότητας (φυτική γενετική), την προσαρμογή στο περιβάλλον, την οικολογία και τη γεωγραφική κατανομή. Μεταξύ των ποικιλιών που αξίζει να αναφερθούν είναι η γεωβοτανική, η φυτογεωγραφία και η παλαιοντολογία (η μελέτη των απολιθωμάτων).

Ιστορία της βοτανικής

Η βοτανική είναι κλάδος της φυτοεπιστήμης. Η βοτανική θεωρείται επιστήμη από την περίοδο της ευρωπαϊκής αποικιοκρατίας, αν και το ενδιαφέρον του ανθρώπου για τα φυτά πηγαίνει πολύ πιο πίσω. Η περιοχή μελέτης περιελάμβανε φυτά και δέντρα στη δική τους γη, καθώς και εξωτικά δείγματα που επιστράφηκαν κατά τη διάρκεια πολλών ταξιδιών. Και στην αρχαιότητα, θέλοντας και μη, έπρεπε να μελετήσουμε ορισμένα φυτά. Από την αρχή του χρόνου, οι άνθρωποι προσπάθησαν να αναγνωρίσουν τις φαρμακευτικές ιδιότητες των φυτών και την καλλιεργητική τους περίοδο.

Τα φρούτα και τα λαχανικά ήταν ζωτικής σημασίας για την κοινωνική ανάπτυξη όλης της ανθρωπότητας. Όταν δεν υπήρχε επιστήμη με τη σύγχρονη έννοια της λέξης, η ανθρωπότητα εξερεύνησε τα φυτά ως μέρος της αγροτικής επανάστασης.

Τέτοιες εξέχουσες προσωπικότητες της Αρχαίας Ελλάδας και της Ρώμης όπως ο Αριστοτέλης, ο Θεόφραστος και ο Διοσκουρίδης, μεταξύ άλλων σημαντικών επιστημών, προώθησαν τη βοτανική σε ένα νέο επίπεδο. Ο Θεόφραστος αποκαλείται ακόμη και ο πατέρας της βοτανικής, χάρη στον οποίο γράφτηκαν δύο θεμελιώδη έργα που χρησιμοποιήθηκαν για 1500 χρόνια και συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα.

Όπως συμβαίνει με πολλές επιστήμες, σημαντικές ανακαλύψεις στη μελέτη της βοτανικής προέκυψαν κατά την Αναγέννηση και τη Μεταρρύθμιση και την αυγή του Διαφωτισμού. Το μικροσκόπιο εφευρέθηκε στα τέλη του 16ου αιώνα, καθιστώντας δυνατή τη μελέτη φυτών όπως ποτέ πριν, συμπεριλαμβανομένων μικρών λεπτομερειών όπως φυτόλιθοι και γύρη. Η γνώση άρχισε να επεκτείνεται όχι μόνο για τα ίδια τα φυτά, αλλά και για την αναπαραγωγή τους, τις μεταβολικές διεργασίες και άλλες πτυχές που μέχρι τότε ήταν κλειστές για την ανθρωπότητα.

Ομάδες φυτών

1. Όλα τα βρυόφυτα θεωρούνται τα πιο απλά φυτά είναι μικρά και δεν έχουν μίσχους, φύλλα ή ρίζες. Τα βρύα προτιμούν μέρη με υψηλή υγρασία και χρειάζονται συνεχώς νερό για να αναπαραχθούν.

2. Όλα τα αγγειακά φυτά σπορίων, σε αντίθεση με τα βρύα, έχουν αγγεία που μεταφέρουν το χυμό, καθώς και φύλλα, μίσχους και ρίζες. Αυτά τα φυτά εξαρτώνται επίσης σε μεγάλο βαθμό από το νερό. Οι εκπρόσωποι περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, φτέρες και αλογοουρές.

3. Όλα τα φυτά σπόρων είναι πιο πολύπλοκα φυτά που έχουν τόσο σημαντικό εξελικτικό πλεονέκτημα όπως οι σπόροι. Αυτό είναι εξαιρετικά σημαντικό γιατί διασφαλίζει ότι το έμβρυο προστατεύεται και παρέχεται τροφή. Υπάρχουν γυμνόσπερμοι (πεύκο) και αγγειόσπερμα (φοίνικα καρύδας).

Οικολογία φυτών

Η οικολογία των φυτών είναι διαφορετική από τη βοτανική και εστιάζει στον τρόπο με τον οποίο τα φυτά αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους και ανταποκρίνονται στην περιβαλλοντική και κλιματική αλλαγή. Ο ανθρώπινος πληθυσμός αυξάνεται συνεχώς και απαιτείται ολοένα και περισσότερη γη, επομένως το ζήτημα της προστασίας των φυσικών πόρων και της φροντίδας τους είναι ιδιαίτερα οξύ.

Η φυτική οικολογία αναγνωρίζει έντεκα κύριους τύπους περιβαλλόντων στα οποία είναι δυνατή η ζωή των φυτών:

τροπικά δάση,
εύκρατα δάση,
δάση κωνοφόρων,
τροπικές σαβάνες,
εύκρατα λιβάδια (πεδινές),
ερήμους και άγονα οικοσυστήματα,
Μεσογειακές Περιφέρειες,
χερσαίων και υγροτόπων,
οικολογία των γλυκών υδάτων, των παράκτιων ή θαλάσσιων περιοχών και της τούνδρας.

Κάθε φυλή έχει το δικό του οικολογικό προφίλ και την ισορροπία της φυτικής και ζωικής ζωής και το πώς αλληλεπιδρούν είναι σημαντικό για την κατανόηση της εξέλιξής τους.

Βιολογία: τμήμα βοτανικής

Η βοτανική είναι η επιστήμη της δομής, της δραστηριότητας της ζωής, της κατανομής και της προέλευσης των φυτών που διερευνά, συστηματοποιεί και ταξινομεί όλα αυτά τα χαρακτηριστικά, καθώς και τη γεωγραφική κατανομή, την εξέλιξη και την οικολογία της χλωρίδας. Η βοτανική είναι ένας κλάδος της επιστήμης για ολόκληρη την ποικιλομορφία του φυτικού κόσμου, ο οποίος περιλαμβάνει πολλούς κλάδους. Για παράδειγμα, μελέτες παλαιοβοτανικής ή απολιθωμένα δείγματα που εξάγονται από γεωλογικά στρώματα. Απολιθωμένα φύκια, βακτήρια, μύκητες και λειχήνες αποτελούν επίσης αντικείμενο μελέτης. Η κατανόηση του παρελθόντος είναι θεμελιώδης για το παρόν. Αυτή η επιστήμη μπορεί ακόμη και να ρίξει φως στη φύση και την έκταση των φυτικών ειδών της Εποχής των Παγετώνων.

Η αρχαιοβοτανική είναι λειτουργική όσον αφορά τη μελέτη της εξάπλωσης της γεωργίας, την αποξήρανση των ελών κ.λπ. Η Βοτανική (φυτική βιολογία) διεξάγει έρευνα σε όλα τα επίπεδα, συμπεριλαμβανομένων των οικοσυστημάτων, των κοινοτήτων, των ειδών, των ατόμων, των ιστών, των κυττάρων και των μορίων (γενετική, βιοχημεία). Οι βιολόγοι μελετούν πολλούς τύπους φυτών, συμπεριλαμβανομένων των φυκιών, των βρύων, των φτερών, των γυμνόσπερμων και των ανθοφόρων (σπόροι) φυτών, συμπεριλαμβανομένων των άγριων και καλλιεργούμενων φυτών.

Η βοτανική είναι κλάδος της επιστήμης των φυτών και της καλλιέργειας φυτών. Ο 20ός αιώνας θεωρείται η χρυσή εποχή της βιολογίας, καθώς χάρη στις νέες τεχνολογίες αυτή η επιστήμη μπορεί να εξερευνηθεί σε ένα εντελώς νέο επίπεδο. Τα προηγμένα παρέχουν τα πιο πρόσφατα εργαλεία για τη μελέτη φυτών και άλλων ζωντανών οργανισμών που κατοικούν στον πλανήτη Γη.

Σχέδιο

1. Βοτανική - η επιστήμη των φυτών.

2. Γενικά χαρακτηριστικά των φυτών.

3. Κατανομή των φυτών και η σημασία τους στη βιόσφαιρα.

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ:βοτανική, αυτοτροφία, διατροφή, αναπνοή, φωτοσύνθεση, ανάπτυξη, ανάπτυξη, φυτοορμόνες, αυξητικές κινήσεις, η σημασία των φυτών.

Βοτανική - η επιστήμη των φυτών

Η βοτανική είναι η επιστήμη των φυτών, της δομής, της δραστηριότητας της ζωής, της κατανομής και της προέλευσής τους. Αυτός ο όρος προέρχεται από την ελληνική λέξη "botane", που σημαίνει "βότανο", "φυτό", "λαχανικό", "πράσινο".

Η Βοτανική διερευνά τη βιολογική ποικιλότητα του φυτικού κόσμου, συστηματοποιεί και ταξινομεί τα φυτά, μελετά τη δομή, τη γεωγραφική κατανομή, την εξέλιξη, την ιστορική ανάπτυξη, τον ρόλο της βιόσφαιρας, τις ευεργετικές ιδιότητες και αναζητά ορθολογικούς τρόπους διατήρησης και προστασίας της χλωρίδας. Και ο κύριος στόχος της βοτανικής ως επιστήμης είναι η απόκτηση και η γενίκευση νέων γνώσεων για τον φυτικό κόσμο σε όλες τις εκδηλώσεις της ύπαρξής του.

Η βοτανική ως επιστήμη διαμορφώθηκε πριν από περίπου 2300 χρόνια. Η πρώτη γραπτή γενίκευση της γνώσης για τα φυτά που έφτασε σε εμάς είναι γνωστή μόνο από την αρχαία Ελλάδα (IV-III αι. π.Χ.), και επομένως η εμφάνιση της βοτανικής ως επιστήμης χρονολογείται από αυτή την εποχή. Ο Θεόφραστος (372-287 π.Χ.), μαθητής του μεγάλου Αριστοτέλη, θεωρείται ο πατέρας της βοτανικής χάρη στα γραπτά του έργα «Φυσική Ιστορία των Φυτών» σε 10 τόμους και το γραπτό έργο «Περί των αιτιών των φυτών» σε 8 τόμους. Στη Φυσική Ιστορία των Φυτών ο Θεόφραστος αναφέρει 450 φυτά και κάνει την πρώτη προσπάθεια για την επιστημονική τους ταξινόμηση.

Τον πρώτο αιώνα μ.Χ. Οι Ρωμαίοι φυσιοδίφες Διοσκουρίδης και Πλίνιος ο Πρεσβύτερος συμπλήρωσαν αυτές τις πληροφορίες. Οι επιστήμονες του Μεσαίωνα συνέχισαν τη συσσώρευση πληροφοριών που ξεκίνησε από αρχαίους επιστήμονες. Κατά την Αναγέννηση, σε σχέση με τον εμπλουτισμό των πληροφοριών για τα φυτά, προέκυψε η ανάγκη συστηματοποίησης του φυτικού κόσμου. Τα μεγάλα επιτεύγματα στην οργάνωση της βοτανικής γνώσης ανήκουν στον Carl Linnaeus, ο οποίος στα μέσα του 18ου αιώνα εισήγαγε μια δυαδική ονοματολογία φυτών, ήταν ο πρώτος που επιχείρησε μια ταξινόμηση του φυτικού κόσμου και ανέπτυξε ένα τεχνητό σύστημα, χωρίζοντας τον φυτικό κόσμο σε 24 τάξεις.

Τώρα η βοτανική είναι μια διεπιστημονική επιστήμη που μελετά τόσο μεμονωμένα φυτά όσο και τα συσσωματώματά τους - ομάδες φυτών από τις οποίες σχηματίζονται λιβάδια, στέπες και δάση.

Στη διαδικασία ανάπτυξης, η βοτανική διαφοροποιήθηκε σε μια σειρά από ξεχωριστές επιστήμες, από τις οποίες οι πιο σημαντικές είναι: μορφολογία φυτών - η επιστήμη της δομής και της ανάπτυξης των κύριων οργάνων των φυτών. Από αυτό ξεχώρισε: η ανατομία (ιστολογία) των φυτών, η οποία μελετά την εσωτερική δομή του φυτικού οργανισμού. βιολογία φυτικών κυττάρων, η οποία μελετά τα δομικά χαρακτηριστικά ενός φυτικού κυττάρου. εμβρυολογία φυτών, η οποία μελετά τις διαδικασίες γονιμοποίησης και ανάπτυξης εμβρύων στα φυτά. φυσιολογία φυτών - η επιστήμη της δραστηριότητας της ζωής του φυτικού οργανισμού, σχετίζεται στενά με τη βιοχημεία των φυτών - την επιστήμη των χημικών διεργασιών σε αυτά. Η φυτική γενετική μελετά ζητήματα μεταβλητότητας και κληρονομικότητας των φυτών. Η παλαιοβοτανική (φυτοπαλαιοντολογία) μελετά τα απολιθωμένα φυτά και σχετίζεται στενά με τη φυλογένεση των φυτών, έργο της οποίας είναι η ανασύσταση της ιστορικής εξέλιξης του φυτικού κόσμου. φυτική γεωγραφία (φυτογεωγραφία) - η επιστήμη των προτύπων κατανομής των φυτών στον κόσμο. Από αυτήν προέκυψε η οικολογία των φυτών - η επιστήμη της σχέσης μεταξύ του φυτικού οργανισμού και του περιβάλλοντος - και η φυτοκαινολογία (γεωβοτανική) - η επιστήμη των ομάδων φυτών.

Υπάρχει επίσης μια σειρά από εξειδικευμένους κλάδους που μελετούν μεμονωμένες ομάδες του φυτικού κόσμου, για παράδειγμα, αλγολογία - η επιστήμη των φυκών, λειχηνολογία - σχετικά με λειχήνες, βρυολογία - σχετικά με τα βρυόφυτα, δενδρολογία - η επιστήμη των ειδών δέντρων, η παλυνολογία - για τη δομή των σπορίων και της γύρης.

Γενικά χαρακτηριστικά των φυτών

Όλα τα φυτά έχουν κοινά χαρακτηριστικά:

1. Οι φυτικοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα. V Κύτταρο(από τα ελληνικά κύτος- κύτταρο) είναι η βασική δομική και λειτουργική μονάδα όλων των ζωντανών οργανισμών, ένα στοιχειώδες βιολογικό σύστημα που έχει όλα τα σημάδια ενός ζωντανού πράγματος, ικανό για αυτορρύθμιση, αυτοαναπαραγωγή και ανάπτυξη.

2. Τα φυτά είναι ευκαρυώτες (ευκαρυώτες). Οι ευκαρυώτες (ευκαρυώτες) είναι οργανισμοί των οποίων τα κύτταρα έχουν πυρήνα, τουλάχιστον σε ορισμένα στάδια του κυτταρικού κύκλου. Οι ευκαρυώτες περιλαμβάνουν μονοκύτταρους, αποικιακούς και πολυκύτταρους οργανισμούς.

3. Οι περισσότεροι φυτικοί οργανισμοί - αυτοτροφία Αυτοτροφία(από τα ελληνικά αυτοκίνητα - ο ίδιος, τρόπαιο- διατροφή) - οργανισμοί που παράγουν ανεξάρτητα οργανικές ουσίες από ανόργανες ενώσεις χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ηλιακού φωτός ή την ενέργεια των χημικών διεργασιών.

4. Τα φυτικά κύτταρα περιέχουν πλαστίδι (από το ελληνικό plastos - γλυπτό): χλωροπλάστες (από το ελληνικό chloros - πράσινο και plastos - γλυπτό), χρωμοπλάστες (από το ελληνικό chroma - χρώμα και plastos - γλυπτό), λευκοπλάστες (από το ελληνικό leukos - άχρωμο και πλαστος -διαμορφωμένο).

5. Αποθεματικές ουσίες - άμυλο, πρωτεΐνες, λίπη.

6. Τα φυτά χαρακτηρίζονται από ζωτικές διεργασίες (μεταβολισμός): α) διατροφή - η διαδικασία απορρόφησης και αφομοίωσης από τα φυτά από το περιβάλλον ουσιών που είναι απαραίτητες για τη διατήρηση των ζωτικών λειτουργιών τους. Σύμφωνα με τη μέθοδο διατροφής, οι φυτικοί οργανισμοί χωρίζονται σε αυτότροφους και ετερότροφους (οργανισμούς που χρησιμοποιούν έτοιμες οργανικές ουσίες για τη διατροφή τους).

β) αναπνοή - ένα σύνολο φυσιολογικών διεργασιών που εξασφαλίζουν την είσοδο οξυγόνου στο φυτό και την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα και νερού. Η βάση της αναπνοής είναι η οξείδωση (συν. οξείδωση) οργανικών ουσιών (πρωτεΐνες, λίπη και υδατάνθρακες), ως αποτέλεσμα της οποίας απελευθερώνεται ενέργεια με τη μορφή ATP (τριφωσφορικό οξύ αδενοσίνης), η οποία είναι απαραίτητη για τη ζωή των φυτών. Τα φυτά είναι αερόβια (από τα ελληνικά aer - air) - οργανισμοί των οποίων η ζωή απαιτεί ελεύθερο οξυγόνο από τον αέρα.

γ) χάρη στους χλωροπλάστες, τα φυτά είναι ικανά φωτοσύνθεση (από τα ελληνικά φωτογραφίες- φως, σύνθεση - σύνδεση) - η διαδικασία σχηματισμού οργανικών μορίων από ανόργανα λόγω της ενέργειας του ήλιου. Η ηλιακή ενέργεια μετατρέπεται σε ενέργεια χημικών δεσμών.

Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης αποτελείται από δύο φάσεις:

1. Η φωτεινή φάση εμφανίζεται στα θυλακοειδή των χλωροπλαστών. Η ενέργεια των κβαντών φωτός συλλαμβάνεται από μόρια χλωροφύλλης, γεγονός που προκαλεί τη μετάβαση των ηλεκτρονίων σε υψηλότερο ενεργειακό επίπεδο και τον διαχωρισμό τους από το μόριο της χλωροφύλλης. Τα ηλεκτρόνια συλλαμβάνονται από μόρια φορείς, τα οποία βρίσκονται επίσης στη θυλακοειδή μεμβράνη. Τα ηλεκτρόνια που χάνονται από τα μόρια της χλωροφύλλης αντισταθμίζονται με το διαχωρισμό τους από τα μόρια του νερού στη διαδικασία φωτόλυση - αποσύνθεση του νερού υπό την επίδραση του φωτός σε πρωτόνια (Η) και άτομα οξυγόνου (Ο). Τα άτομα οξυγόνου σχηματίζουν μοριακό οξυγόνο, το οποίο απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα:

Τα απελευθερωμένα πρωτόνια συσσωρεύονται στη θυλακοειδή κοιλότητα. Τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσω της μεμβράνης του θυλακοειδή. Η ενέργεια της μεταφοράς ηλεκτρονίων μέσω της μεμβράνης δαπανάται για το άνοιγμα ενός καναλιού για πρωτόνια στο σύμπλεγμα συνθετάσης ATP. Λόγω της απελευθέρωσης πρωτονίων από τη θυλακοειδή κοιλότητα, συντίθεται το ATP. Τέλος, τα πρωτόνια συνδέονται με συγκεκριμένα μόρια-φορείς (NADP-νικοτιναμίδιο αδενίνη νουκλεοτίδιο φωσφορικό). Το NADP είναι ικανό να αναχθεί, να συνδεθεί με πρωτόνια ή να οξειδωθεί, απελευθερώνοντάς τα. Χάρη σε αυτό, το σύμπλεγμα NADP H 2 είναι ένας συσσωρευτής χημικής ενέργειας, ο οποίος χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση άλλων ενώσεων.

Έτσι, στην ελαφριά φάση της φωτοσύνθεσης συμβαίνουν οι ακόλουθες αντιδράσεις:

2. σε Σκοτεινή φάσηδεν εξαρτάται από το φως (οι αντιδράσεις συμβαίνουν τόσο στο σκοτάδι όσο και στο φως). Λαμβάνει χώρα στη μήτρα του χλωροπλάστη. Σε αυτή τη φάση, η γλυκόζη σχηματίζεται από το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2) που προέρχεται από την ατμόσφαιρα. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται η ενέργεια του ATP και του H+, η οποία είναι μέρος του NADP o H 2. Κατά τη σύνθεση των υδατανθράκων, το μόριο CO 2 δεν διασπάται, αλλά σταθεροποιείται («δεσμεύεται») χρησιμοποιώντας ένα ειδικό ένζυμο στερέωσης - διαδικασία πολλαπλών βημάτων. Ένα ειδικό ένζυμο δεσμεύει το CO 2 με ένα μόριο που περιέχει πέντε άτομα άνθρακα (C) (ριβουλόζη-1,5-διφωσφορική). Στην περίπτωση αυτή, σχηματίζονται δύο τρικαρβοξυλικά μόρια 3-φωσφογλυκερικών. Αυτές οι τρικαρβοξυλικές ενώσεις μεταβάλλονται από ένζυμα, μειώνονται με τη βοήθεια της ενέργειας NADP o H 2 και ATP και μετατρέπονται σε ουσίες από τις οποίες μπορεί να συντεθεί γλυκόζη (και ορισμένοι άλλοι υδατάνθρακες). Μερικά από αυτά τα μόρια χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση της γλυκόζης και από άλλα σχηματίζονται π-καρβοξυλικές ενώσεις, απαραίτητες για τη στερέωση του CO 2. Έτσι, η ενέργεια του φωτός, μετατρέπεται κατά τη διάρκεια της φωτεινής φάσης σε ενέργεια του ATP και άλλων μόρια φορέα ενέργειας, χρησιμοποιείται για τη σύνθεση γλυκόζης.

Η σκοτεινή φάση της φωτοσύνθεσης μπορεί να περιγραφεί με την ακόλουθη εξίσωση:

Μερικά από τα μόρια της συντιθέμενης γλυκόζης διασπώνται για να καλύψουν τις ενεργειακές ανάγκες του φυτικού κυττάρου, το άλλο μέρος χρησιμοποιείται για τη σύνθεση ουσιών απαραίτητων για το κύτταρο. Έτσι, πολυσακχαρίτες και άλλοι υδατάνθρακες συντίθενται από τη γλυκόζη. Η περίσσεια γλυκόζης αποθηκεύεται ως άμυλο.

Η έννοια της φωτοσύνθεσης:

1) ο σχηματισμός οργανικής ύλης, η οποία αποτελεί τη βάση για τη διατροφή των ετερότροφων οργανισμών.

2) ο σχηματισμός ατμοσφαιρικού οξυγόνου, το οποίο εξασφαλίζει την αναπνοή των αερόβιων οργανισμών και δημιουργεί την ασπίδα του όζοντος του πλανήτη μας.

3) εξασφαλίζει μια σταθερή αναλογία μεταξύ CO 2 και A 2 στην ατμόσφαιρα. Ο ακαδημαϊκός K.A Timiryazev διατύπωσε έννοια του κοσμικού ρόλου

πράσινα φυτά.Λαμβάνοντας τις ακτίνες του ήλιου και μετατρέποντας την ενέργειά τους σε ενέργεια δεσμών οργανικών ενώσεων, τα πράσινα φυτά εξασφαλίζουν τη διατήρηση και την ανάπτυξη της ζωής στη Γη. Αποτελούν σχεδόν όλη την οργανική ύλη και αποτελούν τη βάση της διατροφής των ετερότροφων οργανισμών. Όλο το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα είναι επίσης φωτοσυνθετικής προέλευσης. Έτσι, τα πράσινα φυτά είναι, σαν να λέγαμε, ένας ενδιάμεσος μεταξύ του Ήλιου και της ζωής στον πλανήτη Γη.

δ) διαπνοή (από το λατινικό trans - μέσω, spiro - αναπνοή, εκπνοή) - η φυσιολογική διαδικασία απελευθέρωσης νερού σε αέρια κατάσταση από ζωντανά φυτά.

ε) ανάπτυξη - αύξηση του μεγέθους ενός φυτικού οργανισμού ή των μεμονωμένων μερών και οργάνων του λόγω αύξησης του αριθμού των κυττάρων μέσω διαίρεσης, γραμμικής τάνυσης και εσωτερικής διαφοροποίησής τους. συνεχίζεται καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής.

στ) ανάπτυξη - ένα σύνολο ποιοτικών μορφολογικών και φυσιολογικών αλλαγών σε ένα φυτό σε μεμονωμένα στάδια του κύκλου ζωής του. διάκριση μεταξύ ατομικής ανάπτυξης (οντογένεση) και ιστορικής ανάπτυξης (φυλογένεση). Η φυσιολογική ατομική ανάπτυξη ενός φυτικού οργανισμού εξαρτάται όχι μόνο από εξωτερικοί παράγοντες(φως, θερμοκρασία, υγρασία, οξυγόνο, διάρκεια της φωτοπεριόδου της ημέρας), καθώς και από εσωτερικούς παράγοντεςκαι από την αλληλεπίδρασή τους? κύριος εσωτερικούς παράγοντεςυπάρχουν φυτοορμόνες (Πίνακας 5).

Τραπέζι 5

ΦΥΤΟΟΡΜΟΝΕΣ

Ονομασία φυτοορμονών	Λειτουργίες	εκπαίδευση
Αυξίνες (από τα ελληνικά Auxein -αυξάνω)	προκαθορίζει την ανάπτυξη του κορυφαίου οφθαλμού, καταστέλλει την ανάπτυξη των μασχαλιαίων οφθαλμών, επηρεάζει τη διαφοροποίηση του αγγειακού ιστού, καθορίζει τις κινήσεις ανάπτυξης, μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό καρπών χωρίς σπόρους, ελέγχει την επιμήκυνση των κυττάρων	μεριστεμικά κύτταρα (αδιαφοροποίητος ιστός από τον οποίο αναπτύσσονται νέα κύτταρα)
Κυτοκινίνες (από τα ελληνικά - κελί, κυνέο - φέρω κίνηση)	διεγείρει την κυτταρική διαίρεση, προκαλεί την ανάπτυξη πλευρικών μπουμπουκιών, διατηρεί το πράσινο χρώμα των φύλλων, καθυστερεί τη γήρανση των ιστών	ρίζα μερίστημα, καρπός
Αιθυλένιο	αναστέλλει την ανάπτυξη των φυταρίων σε μήκος, καθυστερεί την ανάπτυξη των φύλλων, επιταχύνει τη βλάστηση των σπόρων και των κονδύλων, προάγει την ωρίμανση των καρπών, τη γήρανση του σώματος
Γιβερελίνες	ενεργοποιεί την κυτταρική διαίρεση, διεγείρει τη φάση επιμήκυνσης, βιδώνοντας, ανθοφορία, βγάζει τους σπόρους από τον λήθαργο, μπορεί να προκαλέσει τον σχηματισμό καρπών χωρίς σπόρους, επιτάχυνση της ανάπτυξης των καρπών	φύλλα, ρίζες
Αψισικό οξύ	ορμόνη του στρες, βοηθά το φυτό να προσαρμοστεί σε δυσμενείς συνθήκες διαβίωσης, καθυστερεί τις διαδικασίες ανάπτυξης, επιταχύνει την πτώση των φύλλων και των καρπών, επιταχύνει τη γήρανση	φύλλα, καρποί, καπάκι ρίζας

Φυτοορμόνες (από τα ελληνικά. φυτών- φυτό, ορμάο - διεγείρει) - αυτές είναι φυσιολογικά δραστικές ουσίες που παράγονται από τον πρωτοπλάστη (ζωντανό περιεχόμενο) των φυτικών κυττάρων και επηρεάζουν τις διαδικασίες ανάπτυξης και σχηματισμού σχήματος. Οι φυτοορμόνες είναι ενεργές σε πολύ μικρές ποσότητες και μπορούν να διεγείρουν και να αναστέλλουν ορισμένες διεργασίες (ενεργούν ως ρυθμιστές). Οι τεχνητοί ρυθμιστές της ανάπτυξης και της ανάπτυξης επηρεάζουν επίσης την ανάπτυξη του φυτικού οργανισμού (Πίνακας 6).

Τραπέζι 6

ΤΕΧΝΙΤΕΣ ΡΥΘΜΙΣΤΕΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΦΥΤΙΚΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ

Όνομα τεχνητού ρυθμιστή	Λειτουργίες	Για ποιο σκοπό χρησιμοποιεί ένα άτομο
Επιβραδυντικά (αντιυβερελίνη)	αναστέλλουν την ανάπτυξη του στελέχους σε μήκος, έχουν ευεργετική επίδραση στην αντοχή στην κατάθεση	συνεισφέρουν στη δημιουργία μορφών με ανεπάρκεια
Τεχνητές αυξίνες	λειτουργίες παρόμοιες με τη φυσική αυξίνη, σε υψηλές συγκεντρώσεις δρουν ως ζιζανιοκτόνα (από λατ. βότανο- γρασίδι, τσαντάκι- σκοτώστε), δηλαδή, ικανό να καταστρέψει φυτά	χρησιμοποιείται για τον έλεγχο των ζιζανίων
Αποφυλλωτικά	προκαλώντας τεχνητή πτώση φύλλων	για τη διευκόλυνση της μηχανικής συγκομιδής του βαμβακιού
Αφυγραντικά	προκαλούν μαρασμό των υπέργειων τμημάτων του φυτού	για τη διευκόλυνση της μηχανικής συγκομιδής ριζικών καλλιεργειών (καρότα, παντζάρια), κονδύλων (πατάτες)

υπάρχουν) κινήσεις ανάπτυξης - αλλαγές στη θέση των οργάνων των φυτών στο διάστημα λόγω ανομοιόμορφων διαδικασιών ανάπτυξης (Πίνακας 7). Τα ανώτερα φυτά δεν διαθέτουν εξειδικευμένα όργανα για ενεργητική κίνηση, αλλά είναι σε θέση να ανταποκρίνονται σε διάφορες αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον και να προσαρμόζονται σε αυτές.

Πίνακας 7

ΑΝΑΠΤΥΞΙΚΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΦΥΤΩΝ

Κινήσεις ανάπτυξης

Ναστίγια

(από τα ελληνικά νάστος- συμπιεσμένο, κλειστό)

Ορισμός

αυξητικές κινήσεις οργάνων και τμημάτων φυτών που συμβαίνουν υπό την επίδραση ενός ομοιόμορφου ερεθίσματος (μεταβολές στην ένταση του φωτός, στη θερμοκρασία κ.λπ.)

Παραδείγματα

φωτοναστία- άνοιγμα των λουλουδιών το πρωί και κλείσιμο το βράδυ. αλλαγή στη θέση της ταξιανθίας ανάλογα με την αλλαγή στη θέση του ήλιου (ηλίανθος). θερμοναστια- άνοιγμα λουλουδιών από μπουμπούκια όταν τα μετακινείτε από ένα κρύο σε ένα ζεστό δωμάτιο. mechanonasty - σχεδίαση ενός φύλλου από το άγγιγμα τους (mimosa shy). σκάσιμο φρούτων όταν αγγίζονται (δάκρυ-γρασίδι). Χημειοναστία - στρογγυλεμένες κινήσεις των προστατευτικών κυττάρων των στομάτων ως απόκριση στη συγκέντρωση CO 2, κάμψεις ανάπτυξης αδενικών τριχών του λιακιού υπό την επίδραση ουσιών που περιέχουν άζωτο κ.λπ.

Τροπισμό

(από τα ελληνικά τροπος- στροφή, κατεύθυνση)

διάφορες κινήσεις (κάμψεις) οργάνων ή τμημάτων τους που προκαλούνται από τη μονόπλευρη δράση ενός ερεθίσματος

θετικούς τροπισμούς - κίνηση των οργάνων προς το ερέθισμα (για παράδειγμα, τα φύλλα προς το φως). αρνητικοί τροπισμοί - οι κινήσεις των οργάνων κατευθύνονται μακριά από το ερέθισμα (κατεύθυνση ανάπτυξης της ρίζας μακριά από το φως). Ανάλογα με τη φύση του ερεθίσματος, διακρίνονται: φωτοτροπισμός (έκθεση στο φως), γεωτρο-πίστμη (μονόπλευρη επίδραση της βαρύτητας), υδροτροπισμός (η επίδραση ενός υγρού περιβάλλοντος), χημειοτροπισμός (η επίδραση μιας χημικής ουσίας), τροφοτροπισμός (η επίδραση των θρεπτικών ουσιών)

Είναι η ανθρώπινη φύση να θέλει να μελετήσει τον κόσμο: τη φύση, την κοινωνία, ακόμα και τον εαυτό του. Ακόμη και στην αρχαιότητα, εμφανίστηκαν πολλές επιστήμες, οι οποίες δείχνουν ότι η μελέτη του κόσμου ξεκίνησε πριν από αρκετές χιλιάδες χρόνια. Μια από τις παλαιότερες επιστήμες είναι η βοτανική. Τι είναι η βοτανική, τι μελετά, ποια είναι η σημασία αυτής της λέξης; Ας το καταλάβουμε.

«Βοτανική» που μεταφράζεται από τα ελληνικά σημαίνει «γρασίδι, πράσινο, φυτό».

Έννοιες της λέξης "βοτανική"

Η βοτανική είναι η επιστήμη των φυτών. Μελετά τη δομή τους, τις συνθήκες διαβίωσης και την εξέλιξη της ανάπτυξής τους. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η βιολογία ήταν μια από τις πρώτες επιστήμες. Οι άνθρωποι, έχοντας στραφεί σε έναν καθιστικό τρόπο ζωής, άρχισαν να καλλιεργούν φυτά και να ασχολούνται με τη γεωργία, οπότε το ενδιαφέρον τους για τα φυτά ήταν πολύ μεγάλο. Σήμερα, η βοτανική είναι μια πολυεπιστημονική επιστήμη. Στόχος των βοτανολόγων είναι να μελετήσουν τις συνθήκες διαβίωσης των φυτών, αποκτώντας παραγωγικές ποικιλίες που είναι ανθεκτικές τόσο στις φυσικές συνθήκες όσο και στις ασθένειες. Η έρευνα είναι πολύ σημαντική για την ανάπτυξη της γεωργίας της χώρας. Για παράδειγμα: «Η βοτανική ως επιστήμη στον 21ο αιώνα αναπτύσσεται με επιτυχία, διευρύνει το αντικείμενο της έρευνας, βελτιώνει μεθόδους και μεθόδους για τη μελέτη του φυτικού κόσμου του πλανήτη».
Η βοτανική είναι επίσης μια ακαδημαϊκή επιστήμη σε ένα πανεπιστήμιο, ένα ακαδημαϊκό μάθημα στο σχολείο, στο οποίο οι δάσκαλοι εισάγουν τα βασικά αυτής της επιστήμης. Για παράδειγμα: «Σε ένα μάθημα βοτανικής, ο δάσκαλος μίλησε πολύ ενδιαφέροντα για τη δομή ενός λουλουδιού, δείχνοντας μια ενδιαφέρουσα παρουσίαση για τη δομή του».

Τι μελετά η βοτανική;

Ορισμός 1

Βοτανική- (από τα ελληνικά. βοτανικό- λαχανικό, χόρτα, βότανο, φυτό) είναι μια σύνθετη επιστήμη που μελετά τα φυτά. Εξετάζει διεξοδικά την προέλευση, την ανάπτυξή τους, τη δομή (εξωτερική και εσωτερική), την ταξινόμηση, την κατανομή στην επιφάνεια της γης, την οικολογία (αλληλεπιδράσεις και σχέσεις με περιβαλλοντικούς παράγοντες) και την προστασία τους.

Όπως και άλλες επιστήμες, η βοτανική έχει τη δική της προϊστορία. Η προέλευσή του εντοπίζεται στην αρχαιότητα, όταν οι άνθρωποι μόλις άρχιζαν να χρησιμοποιούν τα φυτά για τις πρακτικές τους ανάγκες (τροφή, περιποίηση, κατασκευή ρούχων, στέγαση). Για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, οι φυσιοδίφες ασχολούνταν μόνο με την περιγραφή των φυτών - το μέγεθος, το χρώμα, τα χαρακτηριστικά των μεμονωμένων οργάνων, δηλαδή, για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, η βοτανική είχε μόνο έναν περιγραφικό χαρακτήρα. Αυτό το τμήμα της βιολογίας σχηματίστηκε τον 17ο-18ο αιώνα. Οι πρώτες προσπάθειες συστηματοποίησης του φυτικού κόσμου έγιναν η αρχή της χρήσης στη βοτανική της συγκριτικής περιγραφικής μεθόδου, με τη βοήθεια της οποίας τα φυτά όχι μόνο περιγράφονταν, αλλά και συγκρίθηκαν σύμφωνα με εξωτερικά (μορφολογικά) χαρακτηριστικά. Με την εφεύρεση του μικροσκοπίου γεννήθηκε η βοτανική και αργότερα, χάρη στην εντατική ανάπτυξη της επιστήμης και τη βελτίωση της μικροσκοπικής τεχνολογίας, άρχισε να κυριαρχεί η πειραματική κατεύθυνση.

Εικόνα 1.

Φυτά- είναι πηγή περισσότερων από δέκα βιολογικά δραστικών ουσιών που δρουν στο σώμα του ανθρώπου και των ζώων, ιδίως όταν καταναλώνονται ως τροφή. Δεδομένου ότι τα φυτά αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της ανθρώπινης ζωής, έχουν γίνει αντικείμενο στενής μελέτης.

Όλα τα φυτά χωρίζονται σε μεγάλες ομάδες $2$:

κατώτερα φυτά, ή θάλλιο (θαλόμ).
ανώτερα φυτά ή φυλλώδη φυτά.

Τα κατώτερα φυτά περιλαμβάνουν φύκια.

Τα ανώτερα φυτά περιλαμβάνουν βρυόφυτα (βρύα και συκώτι), πτεριδόφυτα (ψιλόφυτα, ψιλώτες, αλογοουρές και φτέρες), γυμνόσπερμα και αγγειόσπερμα.

Οι λειχήνες, οι μύκητες και τα βακτήρια μελετώνται χωριστά.

Σημείωση 1

Σύγχρονη βοτανική- μια διεπιστημονική επιστήμη που καλύπτει μια σειρά από ενότητες: ταξινόμηση φυτών, η οποία ασχολείται με την ταξινόμηση των φυτών ανάλογα με παρόμοια γενικά χαρακτηριστικά. Χωρίζεται σε δύο μέρη: την ανθοκομία και τη βοτανική γεωγραφία. Η ανθοκομία μελετά τις φυτικές κοινότητες σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Η βοτανική γεωγραφία μελετά την κατανομή των φυτών στον κόσμο.

Ταξινόμηση φυτών- η κύρια βοτανική πειθαρχία. Χωρίζει ολόκληρο τον φυτικό κόσμο σε ξεχωριστές ομάδες και εξηγεί την οικογένεια και τις εξελικτικές σχέσεις μεταξύ τους. Πρόκειται για εργασία από ειδικό τμήμα βοτανικής - φυλογένεσης.

Αρχικά, οι ερευνητές συστηματοποίησαν τα φυτά μόνο σύμφωνα με εξωτερικά (μορφολογικά) χαρακτηριστικά. Στις μέρες μας για την ταξινόμηση των φυτών χρησιμοποιούνται και τα εσωτερικά τους χαρακτηριστικά (χαρακτηριστικά της δομής των κυττάρων: χημική τους σύνθεση, χρωμοσωμική συσκευή, περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά). Μορφολογία φυτών, που μελετά τη δομή των φυτών. Αυτή η επιστήμη χωρίζεται σε μικροσκοπική μορφολογία και μακροσκοπική μορφολογία (οργανογραφία). Η μικροσκοπική μορφολογία μελετά τη δομή των φυτικών κυττάρων και ιστών, καθώς και την εμβρυολογία. Η μακροσκοπική μορφολογία μελετά τα όργανα και τα μέρη των φυτών.

Ορισμένα τμήματα μορφολογίας αποφασίστηκε να χωριστούν σε ξεχωριστούς κλάδους:

οργανογραφία (μελετά φυτικά όργανα),
παλυνολογία (θεωρεί τη δομή των φυτικών σπορίων και της γύρης),
καρπολογία (ασχολείται με την ταξινόμηση των φρούτων),
τερατολογία (αντικείμενο μελέτης - παραμορφώσεις και ανωμαλίες στη δομή των φυτών),
ανατομία φυτών, η οποία μελετά την εσωτερική δομή των φυτών.
φυτική φυσιολογία, η οποία μελετά τις μορφές των φυτών στη διαδικασία της οντογένεσης και φυλογένεσής τους, καθώς και τις διεργασίες που συμβαίνουν στα φυτά, τις αιτίες, τα πρότυπα και τις σχέσεις τους με το περιβάλλον. Σχετίζεται στενά με τη συστηματική.
φυτική βιοχημεία, η οποία μελετά τις χημικές διεργασίες στα φυτά που σχετίζονται με την ανάπτυξη και την ανάπτυξη.
φυτική γενετική, η οποία μελετά τις γενετικές αλλαγές στα φυτά που συμβαίνουν με ή χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.
Η φυτοκαινολογία, η οποία μελετά τη βλάστηση της Γης, καθορίζει τις δυναμικές αλλαγές στη φύση, καθώς και τις εξαρτήσεις και τα μοτίβα τους (η βλάστηση είναι ένας συνδυασμός όλων των φυτών σε μια περιοχή που συνθέτουν το τοπίο.
γεωβοτανική, η οποία μελετά τα οικοσυστήματα, δηλαδή τις σχέσεις μεταξύ φυτών, πανίδας και παραγόντων άψυχης φύσης (όλο το σύμπλεγμα ονομάζεται βιογεωκένωση).
φυτική οικολογία, η οποία μελετά τα φυτά σε σχέση με τον βιότοπό τους και καθορίζει τις ιδανικές συνθήκες για τη ζωή των φυτών.
Παλαιοβοτανική, η οποία μελετά τα απολιθωμένα φυτά για να προσδιορίσει την εξελικτική τους ιστορία.

Η βοτανική ταξινομείται επίσης ανάλογα με τα αντικείμενα μελέτης της σε:

αλγολογία - η επιστήμη των φυκιών,
βρυολογία, που μελετά τα βρύα κ.λπ.
Η μελέτη των μικροσκοπικών οργανισμών στον κόσμο των φυτών χωρίστηκε επίσης σε έναν ξεχωριστό κλάδο - τη μικροβιολογία.
φυτοπαθολογία - ασχολείται με ασθένειες των φυτών που μπορεί να προκληθούν από μύκητες, ιούς ή βακτήρια.

Σημείωση 2

Ανάλογα με το αντικείμενο που μελετάται, έχουν εντοπιστεί ειδικοί κλάδοι της βοτανικής: δασοπονία, επιστήμη λιβαδιών, επιστήμη των ελών, επιστήμη της τούνδρας και μια σειρά από παρόμοιους κλάδους.

Παραδοσιακά, η βοτανική περιλαμβάνει μυκητολογία- η επιστήμη των μανιταριών (από τα μέσα του 20ου αιώνα άρχισαν να ταξινομούνται ως ξεχωριστό βασίλειο), καθώς και η λειχηνολογία - η επιστήμη που μελετά τους λειχήνες.

Αντικείμενο μελέτης βοτανικής- αυτά είναι τα φυτά, η δομή, η ανάπτυξή τους, οι οικογενειακοί δεσμοί, η δυνατότητα ορθολογικής οικονομικής χρήσης τους.

Προβλήματα βοτανικής:

Μελέτη φυτών για αύξηση της αντοχής, της παραγωγικότητας και της αντοχής τους.
Αναγνώριση νέων φυτικών ειδών και εφαρμογή τους.
Προσδιορισμός της επίδρασης των φυτών στον ανθρώπινο οργανισμό.
Καθορισμός του ρόλου του ανθρώπου στην ανάπτυξη και διατήρηση της βλάστησης του πλανήτη.
Διεξαγωγή γενετικού μετασχηματισμού φυτών.

Μέθοδοι έρευνας στη βοτανική:

μέθοδος παρατήρησης- χρησιμοποιείται τόσο σε μικροσκοπικό όσο και σε μακροσκοπικό επίπεδο. Αυτή η μέθοδος συνίσταται στην καθιέρωση της ατομικότητας του αντικειμένου που μελετάται χωρίς τεχνητή παρέμβαση στις ζωτικές διαδικασίες του. Οι πληροφορίες που συλλέχθηκαν χρησιμοποιούνται για περαιτέρω έρευνα.

συγκριτική μέθοδο- χρησιμοποιείται για να συγκρίνει το αντικείμενο που μελετάται με παρόμοια αντικείμενα και να τα ταξινομήσει, αναλύοντας λεπτομερώς παρόμοια και διακριτικά χαρακτηριστικά σε σύγκριση με μορφές κοντά τους.

πειραματική μέθοδος- χρησιμοποιείται για τη μελέτη αντικειμένων ή διεργασιών σε ειδικά δημιουργημένες τεχνητές συνθήκες. Σε αντίθεση με τη μέθοδο παρατήρησης, η πειραματική μέθοδος προβλέπει την ειδική παρέμβαση του πειραματιστή στη φύση, η οποία καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό των συνεπειών της επίδρασης ορισμένων παραγόντων στο αντικείμενο μελέτης. Η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο in vivo όσο και στο εργαστήριο.

παρακολούθησηείναι μια μέθοδος συνεχούς παρακολούθησης της κατάστασης μεμονωμένων αντικειμένων και της πορείας ορισμένων διαδικασιών. Η μοντελοποίηση είναι μια μέθοδος επίδειξης και μελέτης ορισμένων διαδικασιών και φαινομένων χρησιμοποιώντας την απλοποιημένη προσομοίωσή τους. Καθιστά δυνατή τη μελέτη διεργασιών που είναι δύσκολο ή αδύνατο να αναπαραχθούν πειραματικά ή να παρατηρηθούν άμεσα στη ζωντανή φύση.

στατιστική μέθοδος- με βάση τη στατιστική επεξεργασία του ποσοτικού υλικού που συλλέγεται ως αποτέλεσμα άλλων μελετών (παρατηρήσεις, πειράματα, μοντελοποίηση), που επιτρέπει την ολοκληρωμένη ανάλυσή του και τη δημιουργία ορισμένων προτύπων.

Σημείωση 3

Βοτανικήείναι μια επιστήμη που μελετά τη φυτική κάλυψη της επιφάνειας της γης σε όλα τα επίπεδα - μοριακό, κυτταρικό, οργανικό, πληθυσμό.

Φυτοεπιστήμη - Βοτανική

Κάθε άτομο έρχεται σε επαφή με τη ζωντανή φύση – τον οργανικό κόσμο. Πρόκειται για διάφορα φυτά, ζώα, μύκητες, βακτήρια. Και οι ίδιοι οι άνθρωποι είναι εκπρόσωποι του οργανικού κόσμου.

Τα χαρακτηριστικά της ζωντανής φύσης και η ποικιλομορφία της μελετώνται από την επιστήμη της βιολογίας (από την ελληνική. bios- "ΖΩΗ", λογότυπο- «διδασκαλία»).

Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί εμφανίστηκαν στη Γη πριν από πολύ καιρό, πριν από περισσότερα από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Είχαν απλή δομή και ήταν μονά μικρά κελιά. Αργότερα, εμφανίστηκαν πιο πολύπλοκοι μονοκύτταροι και στη συνέχεια πολυκύτταροι οργανισμοί. Από τότε, οι απόγονοί τους έχουν επιτύχει τεράστια ποικιλομορφία. Ανάμεσά τους υπάρχουν τόσο μεγάλοι όσο και μικροσκοπικά μικροί οργανισμοί: όλων των ειδών τα ζώα, τα φυτά, οι μύκητες, τα βακτήρια και οι ιοί.

Όλοι τους είναι ζωντανά όντα, πολύ διαφορετικά στις ιδιότητές τους. Γι' αυτό είναι όλοι χωρισμένοι σε μεγάλες ομάδες, τις οποίες αποκαλούν οι επιστήμονες βασίλεια . Τα βασίλεια ενώνουν οργανισμούς που μοιάζουν μεταξύ τους σε βασικές ιδιότητες.

Ένα βασίλειο είναι μια πολύ μεγάλη ομάδα οργανισμών που έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά δομής, διατροφής και ζωής στη φύση.

Για να διατηρήσετε τη ζωντανή φύση σε όλη της την ποικιλομορφία, πρέπει να γνωρίζετε πώς είναι δομημένοι διαφορετικοί οργανισμοί και πώς συνδέονται μεταξύ τους στη φύση. να μελετήσει τις συνθήκες στις οποίες ζουν και αναπτύσσονται εκπρόσωποι όλων των βασιλείων, πόσο διαδεδομένοι είναι στην επιφάνεια της γης, τι ρόλο παίζουν στη φύση, ποια είναι η αξία τους για τους ανθρώπους και με ποια χαρακτηριστικά διαφέρουν μεταξύ τους. Για να γίνει αυτό πρέπει να σπουδάσεις βιολογία.

Η γνωριμία με την επιστήμη της βιολογίας στο σχολείο ξεκινά με τη μελέτη φυτικά βασίλεια .

Τα φυτά βρίσκονται σε όλο τον κόσμο: στην ξηρά, στο νερό, στα δάση, στους βάλτους, στα λιβάδια, στις στέπες, στους κήπους, στα πάρκα. Παντού μπορείτε να δείτε μια ποικιλία φυτών - άγρια και καλλιεργούμενα είδη. Τα φυτά έχουν πολλά κοινά χαρακτηριστικά: σχεδόν όλα κάνουν καθιστικό τρόπο ζωής, έχουν χλωροφύλλη και είναι ικανά να σχηματίζουν οργανικές ουσίες στο φως. Γι' αυτό ανήκουν στο ίδιο βασίλειο της ζωντανής φύσης - στο φυτικό βασίλειο.

Η επιστήμη που μελετά το φυτικό βασίλειο ονομάζεται βοτανική (από τα ελληνικά. σπασίκλες– «γρασίδι», «φυτό»).

Τα καλλιεργούμενα φυτά είναι φυτά που εκτρέφονται και καλλιεργούνται ειδικά από τον άνθρωπο για να ικανοποιήσουν τις ανάγκες τους. Είναι πολύ διαφορετικοί, πολλοί από αυτούς δημιουργήθηκαν από τον άνθρωπο, αλλά προέρχονται όλα από άγρια φυτά (Εικ. 4).

Τα άγρια φυτά (βλ. επίσης § 48) είναι φυτά που αναπτύσσονται, αναπτύσσονται και διασκορπίζονται χωρίς ανθρώπινη βοήθεια.

Οι βοτανολόγοι ανακαλύπτουν τα δομικά χαρακτηριστικά διαφορετικών φυτών, μελετούν πώς μεγαλώνουν, τρέφονται, αναπαράγονται και ποιες περιβαλλοντικές συνθήκες χρειάζονται. Ανακαλύπτουν επίσης πώς εμφανίστηκε μια τέτοια μεγάλη ποικιλία φυτών στη Γη, πώς ήταν τα πρώτα φυτά, ποια από τα αρχαία φυτά έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα, ποιες ιδιότητες των φυτών είναι χρήσιμες ή επιβλαβείς για τον άνθρωπο και πώς να διατηρηθεί το φυτό κόσμο της Γης.

Η μελέτη των φυτών ξεκίνησε τον 4ο αιώνα. προ ΧΡΙΣΤΟΥ μι. ο αρχαίος Έλληνας επιστήμονας Θεόφραστος. Συνδύασε τις παρατηρήσεις του με πρακτικές γνώσεις σχετικά με τη χρήση φυτών που συσσωρεύτηκαν από αγρότες και θεραπευτές, με τις κρίσεις επιστημόνων για τον φυτικό κόσμο και δημιούργησε το πρώτο σύστημα βοτανικών εννοιών. Επομένως, στην ιστορία της επιστήμης, ο Θεόφραστος ονομάζεται πατέρας της βοτανικής (Εικ. 5).

Το πραγματικό του όνομα είναι Τίρθαμος (Τίρθαμ) και το όνομα Θεόφραστος, δηλαδή «θείος ρήτορας», του δόθηκε από τον δάσκαλό του Αριστοτέλη για το εξαιρετικό του χάρισμα της ευγλωττίας.

Η ιστορία της βοτανικής δείχνει πώς η επιστήμη προέκυψε από τη γενίκευση της πρακτικής γνώσης του ανθρώπου για την καλλιέργεια φυτών και τη χρήση τους για διάφορους σκοπούς, καθώς και από τις παρατηρήσεις των επιστημόνων για τα άγρια φυτά.

Επί του παρόντος, οι βοτανολόγοι μελετούν τους νόμους της ζωής των φυτών, την εξωτερική και εσωτερική τους δομή, τις διαδικασίες αναπαραγωγής και τη δραστηριότητα της ζωής, την κατανομή στην επιφάνεια της γης, τις συνθήκες ανάπτυξης, τις σχέσεις με άλλους ζωντανούς οργανισμούς και το περιβάλλον.

Τώρα τα φυτά αναφέρονται ως η βάση της ζωής για ολόκληρο τον οργανικό κόσμο. Στην πραγματικότητα, τα ζωντανά φυτά και τα νεκρά και πεσμένα μέρη τους - φύλλα, καρποί, κλαδιά, κορμοί - παρέχουν τροφή όχι μόνο στον άνθρωπο, αλλά και σε ζώα, μύκητες και βακτήρια. Είναι τα φυτά που δημιουργούν τις προϋποθέσεις για την ύπαρξη όλης της ζωής στη Γη.