Biologija je znanost o biljkama. Što proučava botanika? Opće karakteristike biljaka

Botanika je grana biologije koja proučava biljke. Ova skupina uključuje autotrofe, eukariote i druge organizme, uključujući višestanične organizme, koji sami proizvode hranu. Kraljevstvo biljaka sadrži veliku raznolikost vrsta. Znanost o biljkama proučava vrste i ekologiju, anatomiju i fiziologiju biljaka.

Što proučava botanika?

Botanika je grana znanosti o biljkama. Jedna od najstarijih prirodnih znanosti proučava metabolizam i funkcioniranje organizama, tzv. fiziologiju biljaka, te procese rasta, razvoja i razmnožavanja.

Znanost o biljkama bavi se proučavanjem nasljeđa (genetika biljaka), prilagodbe okolišu, ekologije i geografske rasprostranjenosti. Među sortama koje vrijedi spomenuti su geobotanika, fitogeografija i paleontologija (proučavanje fosila).

Povijest botanike

Botanika je grana znanosti o biljkama. Botanika se kao znanost smatra još od razdoblja europskog kolonijalizma, iako ljudski interes za biljke seže mnogo dalje. Područje istraživanja uključivalo je biljke i drveće na vlastitoj zemlji, kao i egzotične primjerke donesene tijekom brojnih putovanja. I u davna vremena, morali smo proučavati određene biljke htjeli ili ne htjeli. Od pamtivijeka su ljudi pokušavali identificirati ljekovita svojstva biljaka i njihovu sezonu rasta.

Voće i povrće bili su vitalni za društveni razvoj cijelog čovječanstva. Kada nije bilo znanosti u modernom smislu riječi, čovječanstvo je istraživalo biljke kao dio poljoprivredne revolucije.

Istaknute ličnosti antičke Grčke i Rima poput Aristotela, Teofrasta i Dioskorida, među ostalim važnim znanostima, podigle su botaniku na novu razinu. Teofrast se čak naziva i ocem botanike, zahvaljujući kojem su napisana dva temeljna djela koja su korištena 1500 godina i koriste se do danas.

Kao i kod mnogih znanosti, značajni pomaci u proučavanju botanike dogodili su se tijekom renesanse i reformacije te u zoru prosvjetiteljstva. Mikroskop je izumljen u kasnom 16. stoljeću, što je omogućilo proučavanje biljaka kao nikada prije, uključujući male detalje kao što su fitoliti i pelud. Počelo se širiti znanje ne samo o samim biljkama, već io njihovom razmnožavanju, metaboličkim procesima i drugim aspektima koji su do tada bili zatvoreni čovječanstvu.

Biljne skupine

1. Sve briofite smatraju se najjednostavnijim biljkama; Mahovine preferiraju mjesta s visokom vlažnošću i stalno trebaju vodu za reprodukciju.

2. Sve vaskularne spore biljke, za razliku od mahovina, imaju žile koje provode sok, kao i listove, stabljike i korijenje. Ove biljke također jako ovise o vodi. Predstavnici su npr. paprat i preslica.

3. Sve sjemenske biljke su složenije biljke koje imaju tako važnu evolucijsku prednost kao što je sjeme. To je iznimno važno jer osigurava da je embrij zaštićen i opskrbljen hranom. Postoje golosjemenjače (bor) i kritosjemenjače (kokosove palme).

Ekologija biljaka

Ekologija biljaka razlikuje se od botanike i usredotočuje se na to kako biljke stupaju u interakciju sa svojim okolišem i reagiraju na promjene okoliša i klime. Ljudska populacija je u stalnom porastu, a potrebno je sve više zemlje, pa je pitanje zaštite prirodnih resursa i brige o njima posebno akutno.

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

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

Svaki tip ima svoj vlastiti ekološki profil i uravnotežen biljni i životinjski svijet, a način na koji oni međusobno djeluju važan je za razumijevanje njihove evolucije.

Biologija: botanički odjel

Botanika je znanost o građi, životu, rasprostranjenosti i podrijetlu biljaka; ona istražuje, sistematizira i klasificira sve te karakteristike, kao i geografsku rasprostranjenost, razvoj i ekologiju flore. Botanika je grana znanosti o cjelokupnoj raznolikosti biljnog svijeta koja uključuje mnoge grane. Na primjer, paleobotaničke studije ili fosilizirani uzorci izvađeni iz geoloških slojeva. Fosilizirane alge, bakterije, gljive i lišajevi također su predmet proučavanja. Razumijevanje prošlosti temeljno je za sadašnjost. Ova bi znanost mogla čak rasvijetliti prirodu i rasprostranjenost biljnih vrsta iz ledenog doba.

Arheobotanika je funkcionalna u smislu proučavanja širenja poljoprivrede, isušivanja močvara i tako dalje. Botanika (biologija biljaka) provodi istraživanja na svim razinama, uključujući ekosustave, zajednice, vrste, jedinke, tkiva, stanice i molekule (genetika, biokemija). Biolozi proučavaju mnoge vrste biljaka, uključujući alge, mahovine, paprati, golosjemenjače i cvjetnice (sjeme), uključujući divlje i kultivirane biljke.

Botanika je grana znanosti o biljkama i uzgoju biljaka. 20. stoljeće smatra se zlatnim dobom biologije jer se zahvaljujući novim tehnologijama ova znanost može istraživati na potpuno novoj razini. Napredni pružaju najnovije alate za proučavanje biljaka i drugih živih organizama koji nastanjuju planet Zemlju.

Plan

1. Botanika – znanost o biljkama.

2. Opće karakteristike biljaka.

3. Rasprostranjenost biljaka i njihov značaj u biosferi.

Osnovni koncepti: botanika, autotrofija, prehrana, disanje, fotosinteza, rast, razvoj, fitohormoni, rastna kretanja, važnost biljaka.

Botanika - znanost o biljkama

Botanika je znanost o biljkama, njihovoj građi, životnoj aktivnosti, rasprostranjenosti i podrijetlu. Ovaj izraz dolazi od grčke riječi "botane", što znači "biljka", "biljka", "povrće", "zelen".

Botanika istražuje biološku raznolikost biljnog svijeta, sistematizira i klasificira biljke, proučava njihovu građu, geografsku rasprostranjenost, evoluciju, povijesni razvoj, ulogu biosfere, korisna svojstva te traži racionalne načine očuvanja i zaštite flore. A glavni cilj botanike kao znanosti je dobivanje i uopćavanje novih spoznaja o biljnom svijetu u svim pojavnim oblicima njegova postojanja.

Botanika kao znanost nastala je prije otprilike 2300 godina. Prva pisana generalizacija znanja o biljkama koja je stigla do nas poznata je tek iz antičke Grčke (IV-III stoljeća prije Krista), pa stoga pojava botanike kao znanosti datira iz tog vremena. Teofrast (372.-287. pr. Kr.), učenik velikog Aristotela, smatra se ocem botanike zahvaljujući svojim djelima “Prirodna povijest biljaka” u 10 tomova i djelu “O uzrocima biljaka” u 8 tomova. U Prirodnoj povijesti biljaka Teofrast spominje 450 biljaka i čini prvi pokušaj njihove znanstvene klasifikacije.

U prvom stoljeću po Kr. Rimski prirodoslovci Dioskorid i Plinije Stariji dopunili su ovaj podatak. Srednjovjekovni znanstvenici nastavili su prikupljanje informacija koje su započeli drevni znanstvenici. Tijekom renesanse, u vezi s obogaćivanjem informacija o biljkama, javlja se potreba za sistematizacijom biljnog svijeta. Velika postignuća u organiziranju botaničkog znanja pripadaju Carlu Linnaeusu, koji je sredinom 18. stoljeća uveo binarnu nomenklaturu biljaka, prvi pokušao s klasifikacijom biljnog svijeta i razvio umjetni sustav, podijelivši biljni svijet u 24 razreda.

Danas je botanika multidisciplinarna znanost koja proučava kako pojedinačne biljke tako i njihove skupove - biljne skupine od kojih nastaju livade, stepe i šume.

U procesu razvoja botanika se diferencirala u niz zasebnih znanosti, od kojih su najvažnije: morfologija biljaka - znanost o građi i razvoju glavnih organa biljaka; Iz nje su se izdvojili: anatomija (histologija) biljaka, koja proučava unutarnju građu biljnog organizma; biologija biljne stanice, koja proučava značajke strukture biljne stanice; biljna embriologija, koja proučava procese oplodnje i razvoja embrija u biljaka; fiziologija biljaka - znanost o životnoj aktivnosti biljnog organizma, usko je povezana s biokemijom biljaka - znanost o kemijskim procesima u njima; biljna genetika proučava pitanja varijabilnosti i nasljeđivanja biljaka; paleobotanika (fitopaleontologija) proučava fosilne biljke i usko je povezana s biljnom filogenezom, čija je zadaća rekonstruirati povijesni razvoj biljnog svijeta; biljna geografija (fitogeografija) - znanost o zakonitostima rasprostranjenosti biljaka na kugli zemaljskoj; Iz nje su nastale ekologija biljaka - znanost o odnosu biljnog organizma i okoliša - i fitocenologija (geobotanika) - znanost o biljnim skupinama.

Postoji i niz specijaliziranih disciplina koje proučavaju pojedine skupine biljnog svijeta, na primjer, algologija - znanost o algama, lihenologija - o lišajevima, briologija - o briofitima, dendrologija - znanost o vrstama drveća, palinologija - o građi spora i peluda.

Opće karakteristike biljaka

Sve biljke imaju zajedničke karakteristike:

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

2. Biljke su eukarioti (eukarioti). Eukarioti (eukarioti) su organizmi čije stanice imaju jezgru, barem u određenim fazama staničnog ciklusa. Eukarioti uključuju jednostanične, kolonijalne i višestanične organizme.

3. Većina biljnih organizama - autotrofija Autotrofija(od grčkog autos - sam, trofej- prehrana) - organizmi koji samostalno proizvode organske tvari iz anorganskih spojeva koristeći energiju sunčeve svjetlosti ili energiju kemijskih procesa.

4. Biljne stanice sadrže plastidi (od grčkog plastos - izvajan): kloroplasti (od grčkog chloros - zelen i plastos - izvajan), kromoplasti (od grčkog chroma - boja i plastos - izvajan), leukoplasti (od grčkog leukos - bezbojan i plastos - oblikovan).

5. Rezervne tvari - škrob, bjelančevine, masti.

6. Biljke karakteriziraju vitalni procesi (metabolizam): a) ishrana - proces upijanja i asimilacije tvari iz okoliša od strane biljaka potrebnih za održavanje njihovih životnih funkcija; Prema načinu ishrane biljne organizme dijelimo na autotrofe i heterotrofe (organizmi koji za prehranu koriste gotove organske tvari);

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

c) zahvaljujući kloroplastima biljke su sposobne za fotosinteza (s grčkog fotografije- svjetlost, sinteza - veza) - proces nastanka organskih molekula iz anorganskih zahvaljujući sunčevoj energiji; Sunčeva energija se pretvara u energiju kemijskih veza.

Proces fotosinteze sastoji se od dvije faze:

1. Svijetla faza javlja se u tilakoidima kloroplasta. Energiju svjetlosnih kvanta hvataju molekule klorofila, što uzrokuje prijelaz elektrona na višu energetsku razinu i njihovo odvajanje od molekule klorofila. Elektrone hvataju molekule nosači, koje se također nalaze u tilakoidnoj membrani. Elektroni izgubljeni od strane molekula klorofila nadoknađuju se njihovim odvajanjem od molekula vode u procesu fotoliza - razgradnja vode pod utjecajem svjetlosti na protone (H) i atome kisika (O). Atomi kisika tvore molekularni kisik koji se ispušta u atmosferu:

Oslobođeni protoni nakupljaju se u šupljini tilakoida. Elektroni se kreću kroz tilakoidnu membranu. Energija prijenosa elektrona kroz membranu troši se na otvaranje kanala za protone u kompleksu ATP sintetaze. Zbog otpuštanja protona iz šupljine tilakoida sintetizira se ATP. Konačno, protoni se vežu na specifične molekule nosače (NADP-nikotinamid adenin nukleotid fosfat). NADP se može reducirati, vezati s protonima ili oksidirati, oslobađajući ih. Zahvaljujući tome, kompleks NADP H 2 je akumulator kemijske energije, koja se koristi za obnavljanje drugih spojeva.

Dakle, u svjetlosnoj fazi fotosinteze dolazi do sljedećih reakcija:

2. u Tamna faza ne ovisi o svjetlu (reakcije se događaju i u tami i na svjetlu). Odvija se u matrici kloroplasta. U ovoj fazi glukoza nastaje iz ugljičnog dioksida (CO 2) koji dolazi iz atmosfere. U ovom slučaju koristi se energija ATP i H+, koja je dio NADP o H 2. Tijekom sinteze ugljikohidrata molekula CO 2 se ne cijepa, već se fiksira ("veže") posebnim enzimom za fiksaciju CO 2 - proces u više koraka. Poseban enzim veže CO 2 s molekulom koja sadrži pet ugljikovih atoma (C) (ribuloza-1,5-bifosfat). U tom slučaju nastaju dvije trikarboksilne molekule 3-fosfoglicerata. Ovi trikarboksilni spojevi se mijenjaju pomoću enzima, reduciraju uz pomoć NADP o H 2 i ATP energije i pretvaraju u tvari iz kojih se može sintetizirati glukoza (i neki drugi ugljikohidrati). Neke od tih molekula koriste se za sintezu glukoze, a od drugih nastaju p-karboksilni spojevi potrebni za fiksaciju CO 2. Dakle, energija svjetlosti, koja se tijekom svjetlosne faze pretvara u energiju ATP-a i dr. molekula nositelja energije, koristi se za sintezu glukoze.

Tamna faza fotosinteze može se opisati sljedećom jednadžbom:

Dio molekula sintetizirane glukoze se razgrađuje kako bi se zadovoljile energetske potrebe biljne stanice, a drugi dio se koristi za sintezu tvari potrebnih stanici. Tako se iz glukoze sintetiziraju polisaharidi i drugi ugljikohidrati. Višak glukoze pohranjuje se kao škrob.

Značenje fotosinteze:

1) stvaranje organske tvari, koja je osnova za prehranu heterotrofnih organizama;

2) stvaranje atmosferskog kisika, koji osigurava disanje aerobnih organizama i stvara ozonski štit našeg planeta;

3) osigurava stalan odnos između CO 2 i A 2 u atmosferi. Akademik K.A. Timiryazev je formulirao koncept kozmičke 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 tvar i osnova su prehrane heterotrofnih organizama. Sav kisik u atmosferi također je fotosintetskog podrijetla. Dakle, zelene biljke su, takoreći, posrednici između Sunca i života na planeti Zemlji;

d) transpiracija (od lat. trans - kroz, spiro - disanje, izdisaj) - fiziološki proces oslobađanja vode u plinovitom stanju od strane živih biljaka;

e) rast - povećanje veličine biljnog organizma ili njegovih pojedinih dijelova i organa uslijed povećanja broja stanica diobom, njihovim linearnim rastezanjem i unutarnjom diferencijacijom; nastavlja se tijekom cijelog životnog ciklusa;

f) razvoj - skup kvalitativnih morfoloških i fizioloških promjena u biljci u pojedinim fazama njezina životnog ciklusa; razlikovati individualni razvoj (ontogeneza) i povijesni razvoj (filogeneza); normalan individualni razvoj biljnog organizma ovisi ne samo o vanjski faktori(svjetlost, temperatura, vlaga, kisik, duljina fotoperioda u danu), a također i od unutarnji faktori i iz njihove interakcije; glavni unutarnji faktori postoje fitohormoni (tablica 5).

Stol 5

BILJNI FITOHORMONI

Naziv fitohormona	Funkcije	obrazovanje
Auksini (s grčkog auxein - povećavam)	predodređuje rast vršnog pupa, potiskuje rast aksilarnih pupova, utječe na diferencijaciju krvožilnog tkiva, određuje kretanje rasta, može dovesti do stvaranja plodova bez sjemenki, kontrolira produljenje stanica	meristemske stanice (nediferencirano tkivo iz kojeg se razvijaju nove stanice)
Citokinini (od grčkog - stanica, cyneo - donijeti pokret)	potiču diobu stanica, izazivaju rast bočnih pupova, čuvaju zelenu boju lišća, odgađaju starenje tkiva	meristem korijena, plod
Etilen	inhibira rast sadnica u duljinu, usporava rast lišća, ubrzava klijanje sjemena i gomolja, potiče sazrijevanje plodova, starenje tijela
Giberelini	aktiviraju staničnu diobu, potiču fazu izduživanja, bujanje, cvjetanje, izvlače sjemenke iz stanja mirovanja, mogu uzrokovati stvaranje plodova bez sjemenki, ubrzavaju razvoj plodova	lišće, korijenje
Abscizinska kiselina	hormon stresa, pomaže prilagodbi biljke na nepovoljne životne uvjete, usporava procese rasta, ubrzava opadanje lišća i plodova, ubrzava starenje	listovi, plodovi, klobuk korijena

Fitohormoni (od grč. fiton- biljka, hormao - pobuđivati) - to su fiziološki aktivne tvari koje proizvodi protoplast (živi sadržaj) biljnih stanica i utječu na procese rasta i oblikovanja; fitohormoni su aktivni u vrlo malim količinama i mogu stimulirati i inhibirati određene procese (djelovati kao regulatori); Umjetni regulatori rasta i razvoja također utječu na razvoj biljnog organizma (tablica 6);

Stol 6

UMJETNI REGULATORI RASTA I RAZVOJA BILJNIH ORGANIZAMA

Naziv umjetnog regulatora	Funkcije	U koju svrhu osoba koristi
Retardanti (antihiberelin)	inhibiraju rast stabljike u duljinu, povoljno utječu na otpornost na polijeganje	doprinose stvaranju zakržljalih oblika
Umjetni auksini	djeluju slično prirodnom auksinu, u visokim koncentracijama djeluju kao herbicidi (od lat. herba- trava, caedere- ubiti), odnosno sposoban uništiti biljke	koristi se za suzbijanje korova
Defolijanti	uzrokujući umjetno opadanje lišća	kako bi se olakšala mehanička žetva pamuka
Desikanti	izazvati venuće nadzemnih dijelova biljke	olakšati mehaničku berbu korjenastih usjeva (mrkva, repa), gomolja (krumpir)

postoje) rastna kretanja - promjene položaja biljnih organa u prostoru zbog neravnomjernih procesa rasta (tablica 7); Više biljke nemaju specijalizirane organe za aktivno kretanje, ali su sposobne reagirati na različite promjene u vanjskom okruženju i prilagoditi im se.

Tablica 7

KRETANJA RASTA BILJAKA

Pokreti rasta

Nastiya

(s grčkog nastos- zbijeno, zatvoreno)

Definicija

rastna kretanja organa i dijelova biljaka koja nastaju pod utjecajem jednoličnog podražaja (promjene intenziteta svjetlosti, temperature i dr.)

Primjeri

fotogadan- otvaranje cvijeća ujutro i zatvaranje navečer; promjena položaja cvata ovisno o promjeni položaja sunca (suncokret); termonastija- otvaranje cvjetova iz pupova prilikom premještanja iz hladne u toplu prostoriju; mechanonasty - crtanje list od dodirivanja (mimoza sramežljiva); pucanje voća na dodir (suza-trava); Chemonastia - turgorni pokreti zaštitnih stanica stomata kao odgovor na koncentraciju CO 2, zavoji rasta žljezdanih dlaka rosike pod utjecajem tvari koje sadrže dušik itd.

Tropizmi

(s grčkog tropos- skretanje, smjer)

različiti pokreti (zavoji) organa ili njihovih dijelova uzrokovani jednostranim djelovanjem podražaja

pozitivni tropizmi - kretanje organa prema podražaju (npr. listova prema svjetlu); negativni tropizmi - pokreti organa su usmjereni od podražaja (smjer rasta korijena od svjetlosti); Ovisno o prirodi podražaja, razlikuju se: fototropizam (izloženost svjetlu), geotro-pismi (jednostrano djelovanje gravitacije), hidrotropizam (utjecaj vlažne sredine), kemotropizam (utjecaj kemijske tvari), trofotropizam (utjecaj hranjivih tvari)

U ljudskoj je prirodi da želi proučavati svijet: prirodu, društvo, pa čak i samog sebe. Još u davnim vremenima pojavile su se mnoge znanosti koje ukazuju na to da je proučavanje svijeta počelo prije nekoliko tisuća godina. Jedna od najstarijih znanosti je botanika. Što je botanika, što proučava, koje je značenje ove riječi? Hajdemo shvatiti.

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

Značenje riječi "botanika"

Botanika je znanost o biljkama. Proučava njihovu građu, životne uvjete i evoluciju razvoja. Znanstvenici vjeruju da je biologija bila jedna od prvih znanosti. Ljudi su, prešavši na sjedilački način života, počeli uzgajati biljke i baviti se poljoprivredom, pa je njihov interes za biljke bio vrlo velik. Danas je botanika multidisciplinarna znanost; u njoj postoje mnoge discipline (floristika, organografija, fitocenologija i druge). Cilj botaničara je proučavanje životnih uvjeta biljaka, dobivanje produktivnih sorti koje su otporne i na prirodne uvjete i na bolesti. Istraživanje je vrlo važno za razvoj poljoprivrede u zemlji. Na primjer: "Botanika kao znanost u 21. stoljeću uspješno se razvija, proširuje predmet istraživanja, poboljšava metode i metode za proučavanje biljnog svijeta planeta."
Botanika je također nastavna disciplina na sveučilištu, nastavni predmet u školi, u koji nastavnici uvode osnove ove znanosti. Na primjer: “Na satu botanike učitelj je vrlo zanimljivo govorio o građi cvijeta, prikazavši zanimljivu prezentaciju o njegovoj građi.”

Što proučava botanika?

Definicija 1

Botanika- (s grčkog. botane- povrće, zelje, bilje, biljka) složena je znanost koja proučava biljke. Sveobuhvatno se istražuje njihov nastanak, razvoj, građa (vanjska i unutarnja), klasifikacija, rasprostranjenost na zemljinoj površini, ekologija (međusobni odnosi i odnosi s čimbenicima okoliša) i zaštita.

Kao i druge znanosti, botanika ima svoju pretpovijest. Njegovo podrijetlo seže u davna vremena, kada su ljudi tek počeli koristiti biljke za svoje praktične potrebe (hrana, liječenje, izrada odjeće, stanovanje). Prirodoslovci su se dosta dugo bavili samo opisivanjem biljaka - njihovom veličinom, bojom, karakteristikama pojedinih organa, odnosno dosta dugo je botanika imala samo deskriptivni karakter. Ovaj dio biologije nastao je u 17. i 18. stoljeću. Prvi pokušaji sistematizacije biljnog svijeta postali su početak uporabe u botanici komparativne deskriptivne metode, uz pomoć koje se biljke ne samo opisuju, već i uspoređuju prema vanjskim (morfološkim) karakteristikama. Izumom mikroskopa rađa se botanika, a kasnije, zahvaljujući intenzivnom razvoju znanosti i usavršavanju mikroskopske tehnologije, počinje dominirati eksperimentalni smjer.

Slika 1.

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

Sve biljke su podijeljene u $2$ velike skupine:

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

Niže biljke uključuju alge.

U više biljke spadaju briofiti (mahovine i jetrenjače), pteridofite (psilofiti, psiloti, preslice i paprati), golosjemenjače i kritosjemenjače.

Posebno se proučavaju lišajevi, gljive i bakterije.

Napomena 1

Moderna botanika- multidisciplinarna znanost koja obuhvaća više odjeljaka: taksonomiju biljaka, koja se bavi klasifikacijom biljaka ovisno o sličnim općim karakteristikama. Dijeli se na dva dijela: floristiku i botaničku geografiju. Floristika proučava biljne zajednice na određenom području. Botanička geografija proučava rasprostranjenost biljaka na kugli zemaljskoj.

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

Isprva su istraživači sistematizirali biljke samo prema vanjskim (morfološkim) karakteristikama. Danas se za taksonomiju biljaka koriste i njihove unutarnje karakteristike (značajke strukture stanica: njihov kemijski sastav, kromosomski aparat, ekološke značajke). Morfologija biljaka, koja proučava građu biljaka. Ova se znanost dijeli na mikroskopsku morfologiju i makroskopsku morfologiju (organografiju). Mikroskopska morfologija proučava građu biljnih stanica i tkiva, kao i embriologija. Makroskopska morfologija proučava organe i dijelove biljaka.

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

organografija (proučava biljne organe),
palinologija (razmatra građu biljnih spora i peludi),
karpologija (bavi se klasifikacijom voća),
teratologija (predmet proučavanja - deformacije i anomalije u građi biljaka),
anatomija biljaka, koja proučava unutarnju građu biljaka;
fiziologija biljaka, koja proučava oblike biljaka u procesu njihove ontogeneze i filogeneze, kao i procese koji se odvijaju u biljkama, njihove uzroke, obrasce i odnose s okolišem. Usko je povezana sa sistematikom.
biokemija biljaka, koja proučava kemijske procese u biljkama povezane s rastom i razvojem.
biljna genetika, koja proučava genetske promjene u biljkama koje se događaju uz ili bez ljudske intervencije.
fitocenologija, koja proučava Zemljinu vegetaciju, utvrđuje dinamičke promjene u prirodi, kao i njihove ovisnosti i uzorke (vegetacija je kombinacija svih biljaka na jednom području koje čine krajobraz;
geobotanika, koja proučava ekosustave, odnosno odnose između biljaka, faune i čimbenika nežive prirode (cijeli kompleks naziva se biogeocenoza).
biljna ekologija, koja proučava biljke u odnosu na njihovo stanište i utvrđuje idealne uvjete za život biljaka.
paleobotanika, koja proučava fosilne biljke kako bi odredila njihovu evolucijsku povijest.

Botanika je također klasificirana prema svojim predmetima proučavanja na:

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

Napomena 2

Ovisno o predmetu koji se proučava, identificirane su posebne grane botanike: šumarstvo, znanost o livadama, znanost o močvarama, znanost o tundri i niz sličnih disciplina.

Tradicionalno, botanika uključuje mikologija- znanost o gljivama (od sredine 20. stoljeća počinju se klasificirati kao zasebno carstvo), kao i lihenologija - znanost koja proučava lišajeve.

Predmet proučavanja botanike- to su biljke, njihova građa, razvoj, obiteljske veze, mogućnost njihove racionalne gospodarske upotrebe.

Problemi botanike:

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

Metode istraživanja u botanici:

metoda promatranja- koristi se i na mikroskopskoj i na makroskopskoj razini. Ova se metoda sastoji u utvrđivanju individualnosti predmeta koji se proučava bez umjetnog uplitanja u njegove vitalne procese. Prikupljene informacije koriste se za daljnja istraživanja.

komparativna metoda- koristi se za usporedbu predmeta koji se proučava sa sličnim objektima i njihovu klasifikaciju, detaljno analizirajući slične i razlikovne značajke u usporedbi s njima bliskim oblicima.

eksperimentalna metoda- koristi se za proučavanje objekata ili procesa u posebno stvorenim umjetnim uvjetima. Za razliku od metode promatranja, eksperimentalna metoda predviđa posebnu intervenciju eksperimentatora u prirodi, koja omogućuje utvrđivanje posljedica utjecaja određenih čimbenika na predmet proučavanja. Metoda se može koristiti i in vivo i u laboratoriju.

praćenje je metoda stalnog praćenja stanja pojedinih objekata i tijeka pojedinih procesa. modeliranje je metoda prikazivanja i proučavanja određenih procesa i pojava pomoću njihove pojednostavljene simulacije. Omogućuje proučavanje procesa koje je teško ili nemoguće eksperimentalno reproducirati, ili izravno promatrati u živoj prirodi.

statistička metoda- na temelju statističke obrade kvantitativnog materijala prikupljenog kao rezultat drugih istraživanja (promatranja, pokusi, modeliranje), što omogućuje njegovo sveobuhvatno analiziranje i utvrđivanje određenih obrazaca.

Napomena 3

Botanika je znanost koja proučava vegetacijski pokrov zemljine površine na svim razinama – molekularnoj, staničnoj, organskoj, populacijskoj.

Znanost 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.

Svojstva žive prirode i njezinu raznolikost proučava znanost biologija (od grč. bios- "život", logo- "nastava").

Prvi živi organizmi pojavili su se na Zemlji jako davno, prije više od 3,5 milijardi godina. Imali su jednostavnu strukturu i bile su pojedinačne male stanice. Kasnije su nastali složeniji jednostanični, a potom i višestanični organizmi. Od tada su njihovi potomci postigli ogromnu raznolikost. Među njima ima i velikih i mikroskopski malih organizama: sve vrste životinja, biljaka, gljiva, bakterija i virusa.

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

Kraljevstvo je vrlo velika skupina organizama koji imaju slične karakteristike građe, prehrane i života u prirodi.

Za očuvanje žive prirode u svoj njezinoj raznolikosti potrebno je poznavati strukturu različitih organizama i njihovu međusobnu povezanost u prirodi; proučiti uvjete u kojima žive i razvijaju se predstavnici svih kraljevstava, koliko su rasprostranjeni na zemljinoj površini, kakvu ulogu igraju u prirodi, kolika im je vrijednost za ljude i po kojim se karakteristikama razlikuju jedni od drugih. Da biste to učinili, morate učiti biologiju.

Upoznavanje biologije u školi počinje učenjem biljna carstva .

Biljke se nalaze po cijelom svijetu: na kopnu, u vodi, šumama, močvarama, livadama, stepama, vrtovima, parkovima. Posvuda se može vidjeti raznoliko bilje - samonikle i kultivirane vrste. Biljke imaju mnogo zajedničkih karakteristika: gotovo sve vode sjedeći način života, imaju klorofil i sposobne su stvarati organske tvari na svjetlu. Zato pripadaju istom carstvu žive prirode – carstvu biljaka.

Znanost koja proučava carstvo biljaka naziva se botanika (od grč. štreberi– “trava”, “biljka”).

Kultivirane biljke su biljke koje ljudi posebno uzgajaju i uzgajaju kako bi zadovoljili svoje potrebe. Vrlo su raznoliki, mnogi od njih stvorio ih je čovjek, ali sve potječu od samoniklih biljaka (slika 4).

Samonikle biljke (vidi također § 48) su biljke koje rastu, razvijaju se i šire se bez pomoći čovjeka.

Botaničari otkrivaju strukturne značajke različitih biljaka, proučavaju kako rastu, hrane se, razmnožavaju i kakvi su im okolišni uvjeti potrebni. Doznaju i kako se na Zemlji pojavila tako široka raznolikost biljaka, kakve su bile prve biljke, koje su od drevnih biljaka preživjele do danas, koja su svojstva biljaka korisna ili štetna za čovjeka te kako sačuvati biljku svijet Zemlje.

Proučavanje biljaka počelo je u 4. stoljeću. PRIJE KRISTA e. starogrčki znanstvenik Teofrast. Spojio je svoja zapažanja s praktičnim znanjem o korištenju biljaka koje su prikupili poljoprivrednici i iscjelitelji, s prosudbama znanstvenika o biljnom svijetu i stvorio prvi sustav botaničkih pojmova. Stoga se Teofrast u povijesti znanosti naziva ocem botanike (sl. 5).

Njegovo pravo ime je Tirthamos (Tirtham), a ime Theophrastus, tj. "božanski govornik", dao mu je njegov učitelj Aristotel za njegov izvanredan dar elokvencije.

Povijest botanike pokazuje kako je znanost nastala uopćavanjem čovjekovih praktičnih znanja o uzgoju biljaka i njihovoj uporabi u razne svrhe, kao i znanstvenih promatranja samoniklih biljaka.

Trenutno botaničari proučavaju zakonitosti života biljaka, njihovu vanjsku i unutarnju strukturu, procese razmnožavanja i životnu aktivnost, rasprostranjenost po zemljinoj površini, uvjete rasta, odnose s drugim živim organizmima i okolišem.

Sada se o biljkama govori kao o osnovi života za cijeli organski svijet. Naime, žive biljke i njihovi mrtvi i otpali dijelovi – lišće, plodovi, grane, debla – hrane ne samo ljude, već i životinje, gljive i bakterije. Biljke su te koje stvaraju uvjete za postojanje cjelokupnog života na Zemlji.