Biologia este știința plantelor. Ce studiază botanica? Caracteristicile generale ale plantelor

Botanica este ramura biologiei care studiază plantele. Acest grup include autotrofe, eucariote și alte organisme, inclusiv organisme multicelulare, care își produc propria hrană. Regnul vegetal conține o mare varietate de specii. Știința plantelor este studiul speciilor și al ecologiei, anatomiei și fiziologiei plantelor.

Ce studiază botanica?

Botanica este o ramură a științei plantelor. Una dintre cele mai vechi științe ale naturii studiază metabolismul și funcția organismelor, așa-numita fiziologie a plantelor, precum și procesele de creștere, dezvoltare și reproducere.

Știința plantelor este responsabilă de studiul eredității (genetica plantelor), adaptării la mediu, ecologiei și distribuției geografice. Printre varietățile care merită menționate se numără geobotanica, fitogeografia și paleontologia (studiul fosilelor).

Istoria botanicii

Botanica este o ramură a științei plantelor. Botanica a fost considerată o știință încă din perioada colonialismului european, deși interesul uman pentru plante este mult mai departe. Zona de studiu a inclus plante și copaci de pe propriul teren, precum și exemplare exotice aduse înapoi în timpul numeroaselor călătorii. Și în vremuri străvechi, vrând-nevrând, trebuia să studiem anumite plante. Încă din zorii timpurilor, oamenii au încercat să identifice proprietățile medicinale ale plantelor și sezonul lor de creștere.

Fructele și legumele au fost vitale pentru dezvoltarea socială a întregii omeniri. Când nu exista știință în sensul modern al cuvântului, omenirea a explorat plantele ca parte a revoluției agricole.

Personalități proeminente ale Greciei și Romei antice precum Aristotel, Teofrast și Dioscoride, printre alte științe importante, au avansat botanica la un nou nivel. Teofrastul este chiar numit părintele botanicii, datorită căruia au fost scrise două lucrări fundamentale care au fost folosite timp de 1500 de ani și continuă să fie folosite până în zilele noastre.

Ca și în cazul multor științe, descoperiri semnificative în studiul botanicii au apărut în timpul Renașterii și Reformei și în zorii Iluminismului. Microscopul a fost inventat la sfârșitul secolului al XVI-lea, făcând posibilă studierea plantelor ca niciodată, inclusiv mici detalii precum fitoliții și polenul. Cunoștințele au început să se extindă nu numai despre plantele în sine, ci și despre reproducerea lor, procesele metabolice și alte aspecte care până atunci erau închise umanității.

Grupuri de plante

1. Toate briofitele sunt considerate cele mai simple plante sunt mici și nu au tulpini, frunze sau rădăcini. Mușchii preferă locurile cu umiditate ridicată și au nevoie constant de apă pentru a se reproduce.

2. Toate plantele cu spori vasculari, spre deosebire de mușchi, au vase care conduc sucul, precum și frunze, tulpini și rădăcini. Aceste plante sunt, de asemenea, foarte dependente de apă. Reprezentanții includ, de exemplu, ferigi și coada-calului.

3. Toate plantele cu semințe sunt plante mai complexe care au un avantaj evolutiv atât de important ca semințele. Acest lucru este extrem de important deoarece asigură că embrionul este protejat și asigurat cu hrană. Există gimnosperme (pin) și angiosperme (palmii de cocos).

Ecologia plantelor

Ecologia plantelor este diferită de botanică și se concentrează pe modul în care plantele interacționează cu mediul lor și răspund la schimbările de mediu și climatice. Populația umană este în continuă creștere și este nevoie din ce în ce mai mult de pământ, așa că problema protejării resurselor naturale și îngrijirii acestora este deosebit de acută.

Ecologia plantelor recunoaște unsprezece tipuri principale de medii în care viața plantelor este posibilă:

junglă,
păduri temperate,
păduri de conifere,
savane tropicale,
pajişti temperate (câmpii),
deșerturi și ecosisteme aride,
Regiunile mediteraneene,
terestre și zone umede,
ecologia zonelor de apă dulce, de coastă sau marine și a tundrei.

Fiecare filum are propriul profil ecologic și echilibrul vieții vegetale și animale, iar modul în care acestea interacționează este important pentru înțelegerea evoluției lor.

Biologie: secțiunea botanică

Botanica este știința structurii, activității vieții, distribuției și originii plantelor, ea explorează, sistematizează și clasifică toate aceste caracteristici, precum și distribuția geografică, evoluția și ecologia florei. Botanica este o ramură a științei despre întreaga diversitate a lumii plantelor, care include multe ramuri. De exemplu, studii de paleobotanica sau specimene fosilizate extrase din straturile geologice. Algele, bacteriile, ciupercile și lichenii fosilizate sunt, de asemenea, subiect de studiu. Înțelegerea trecutului este fundamentală pentru prezent. Această știință poate chiar să arunce lumină asupra naturii și extinderii speciilor de plante din Epoca de Gheață.

Arheobotanica este funcțională în ceea ce privește studierea răspândirii agriculturii, drenajului mlaștinilor și așa mai departe. Botanica (biologia plantelor) efectuează cercetări la toate nivelurile, inclusiv ecosisteme, comunități, specii, indivizi, țesuturi, celule și molecule (genetică, biochimie). Biologii studiază multe tipuri de plante, inclusiv alge, mușchi, ferigi, gimnosperme și plante cu flori (semințe), inclusiv plante sălbatice și cultivate.

Botanica este o ramură a științei plantelor și a creșterii plantelor. Secolul XX este considerat epoca de aur a biologiei, deoarece datorită noilor tehnologii această știință poate fi explorată la un nivel cu totul nou. Cele avansate oferă cele mai recente instrumente pentru studierea atât a plantelor, cât și a altor organisme vii care locuiesc pe planeta Pământ.

Plan

1. Botanica - știința plantelor.

2. Caracteristicile generale ale plantelor.

3. Distribuția plantelor și importanța lor în biosferă.

Noțiuni de bază: botanica, autotrofie, nutritie, respiratie, fotosinteza, crestere, dezvoltare, fitohormoni, miscari de crestere, importanta plantelor.

Botanica - știința plantelor

Botanica este știința plantelor, a structurii, a activității vieții, a distribuției și a originii lor. Acest termen provine din cuvântul grecesc „botane”, care înseamnă „iarbă”, „plantă”, „legumă”, „verde”.

Botanica explorează diversitatea biologică a lumii plantelor, sistematizează și clasifică plantele, studiază structura lor, distribuția geografică, evoluția, dezvoltarea istorică, rolul biosferei, proprietățile benefice și caută modalități raționale de conservare și protejare a florei. Iar scopul principal al botanicii ca știință este de a obține și generaliza noi cunoștințe despre lumea plantelor în toate manifestările existenței sale.

Botanica ca știință s-a format acum aproximativ 2300 de ani. Prima generalizare scrisă a cunoștințelor despre plante care a ajuns până la noi este cunoscută doar din Grecia antică (secolele IV-III î.Hr.), și de aceea apariția botanicii ca știință datează din această perioadă. Teofrast (372-287 î.Hr.), elev al marelui Aristotel, este considerat părintele botanicii datorită lucrărilor sale scrise „Istoria naturală a plantelor” în 10 volume și lucrării scrise „Despre cauzele plantelor” în 8 volume. În Istoria naturală a plantelor, Theophrastus menționează 450 de plante și face prima încercare de clasificare științifică a acestora.

În secolul I d.Hr. Naturaliştii romani Dioscoride şi Pliniu cel Bătrân au completat aceste informaţii. Oamenii de știință medievali au continuat acumularea de informații începută de oamenii de știință antici. În perioada Renașterii, în legătură cu îmbogățirea informațiilor despre plante, a apărut necesitatea sistematizării lumii vegetale. Marile realizări în organizarea cunoștințelor botanice îi aparțin lui Carl Linnaeus, care la mijlocul secolului al XVIII-lea a introdus o nomenclatură binară a plantelor, a fost primul care a încercat o clasificare a lumii plantelor și a dezvoltat un sistem artificial, împărțind lumea plantelor în 24 de clase.

Acum botanica este o știință multidisciplinară care studiază atât plantele individuale, cât și agregatele lor - grupuri de plante din care se formează pajiști, stepe și păduri.

În procesul de dezvoltare, botanica s-a diferențiat într-un număr de științe separate, dintre care cele mai importante sunt: morfologia plantelor - știința structurii și dezvoltării principalelor organe ale plantelor; Din el s-au remarcat: anatomia (histologia) plantelor, care studiază structura internă a organismului vegetal; biologia celulelor vegetale, care studiază caracteristicile structurale ale unei celule vegetale; embriologia plantelor, care studiază procesele de fertilizare și dezvoltare embrionară la plante; fiziologia plantelor - știința activității de viață a organismului vegetal, este strâns legată de biochimia plantelor - știința proceselor chimice din ele; genetica plantelor studiază problemele de variabilitate și ereditate a plantelor; paleobotanica (fitopaleontologia) studiază plantele fosile și este strâns legată de filogeneza plantelor, a cărei sarcină este reconstituirea dezvoltării istorice a lumii plantelor; geografia plantelor (fitogeografie) - știința modelelor de distribuție a plantelor pe glob; Din aceasta a apărut ecologia plantelor - știința relației dintre organismul vegetal și mediu - și fitocenologia (geobotanica) - știința grupurilor de plante.

Există, de asemenea, o serie de discipline specializate care studiază grupuri individuale ale lumii vegetale, de exemplu, algologia - știința algelor, lichenologia - despre licheni, briologia - despre briofite, dendrologia - știința speciilor de arbori, palinologia - despre structură de spori şi polen.

Caracteristicile generale ale plantelor

Toate plantele au caracteristici comune:

1. Organismele vegetale constau din celule. V Celulă(din greaca kytos- celula) este unitatea structurală și funcțională de bază a tuturor organismelor vii, un sistem biologic elementar care are toate semnele unui lucru viu, capabil de autoreglare, auto-reproducere și dezvoltare.

2. Plantele sunt eucariote (eucariote). Eucariotele (eucariotele) sunt organisme ale căror celule au un nucleu, cel puțin în anumite etape ale ciclului celular. Eucariotele includ organisme unicelulare, coloniale și multicelulare.

3. Majoritatea organismelor vegetale - autotrofie Autotrofie(din greacă autos - el însuși, trofeu- nutriție) - organisme care produc în mod independent substanțe organice din compuși anorganici folosind energia luminii solare sau energia proceselor chimice.

4. Celulele vegetale conțin plastidi (din grecescul plastos - sculptat): cloroplaste (din grecescul chloros - verde si plastos - sculptat), cromoplaste (din grecescul chroma - vopsea si plastos - sculptat), leucoplaste (din grecescul leukos - incolor si plastos - la modă).

5. Substanțe de rezervă – amidon, proteine, grăsimi.

6. Plantele se caracterizează prin procese vitale (metabolism): a) nutriţie - procesul de absorbţie şi asimilare de către plante din mediu a substanţelor necesare menţinerii funcţiilor lor vitale; După metoda de nutriție, organismele vegetale sunt împărțite în autotrofe și heterotrofe (organisme care folosesc substanțe organice gata preparate pentru alimentația lor);

b) respirație - un ansamblu de procese fiziologice care asigură intrarea oxigenului în plantă și eliberarea de dioxid de carbon și apă; baza respirației este oxidarea (sin. oxidarea) substanțelor organice (proteine, grăsimi și carbohidrați), în urma căreia se eliberează energie sub formă de ATP (acid adenozin trifosforic), care este necesar vieții plantelor; plantele sunt aerobe (din greaca aer - aer) - organisme a caror viata necesita oxigen liber din aer;

c) datorită cloroplastelor, plantele sunt capabile fotosinteză (din greaca fotografii- lumina, sinteza - legatura) - procesul de formare a moleculelor organice din cele anorganice datorita energiei soarelui; Energia solară este transformată în energia legăturilor chimice.

Procesul de fotosinteză constă din două faze:

1. Faza de lumină are loc în tilacoizii cloroplastelor. Energia cuantelor de lumină este captată de moleculele de clorofilă, ceea ce determină tranziția electronilor la un nivel de energie mai ridicat și separarea lor de molecula de clorofilă. Electronii sunt capturați de molecule purtătoare, care sunt, de asemenea, localizate în membrana tilacoidă. Electronii pierduți de moleculele de clorofilă sunt compensați prin separarea lor de moleculele de apă în acest proces fotoliză - descompunerea apei sub influenta luminii in protoni (H) si atomi de oxigen (O). Atomii de oxigen formează oxigen molecular, care este eliberat în atmosferă:

Protonii eliberați se acumulează în cavitatea tilacoidă. Electronii se deplasează prin membrana tilacoidă. Energia transferului de electroni prin membrană este cheltuită pentru deschiderea unui canal pentru protoni în complexul ATP sintetază. Datorită eliberării de protoni din cavitatea tilacoidă, se sintetizează ATP. În cele din urmă, protonii se leagă de molecule purtătoare specifice (NADP-nicotinamidă adenină nucleotidă fosfat). NADP este capabil să fie redus, să se lege cu protoni sau să se oxideze, eliberându-i. Datorită acestui fapt, complexul NADP H 2 este un acumulator de energie chimică, care este folosit pentru a restabili alți compuși.

Astfel, în faza ușoară a fotosintezei apar următoarele reacții:

2. în Faza intunecata nu depinde de lumină (reacțiile apar atât la întuneric, cât și la lumină). Are loc în matricea cloroplastică. În această fază, glucoza se formează din dioxidul de carbon (CO 2) care provine din atmosferă. În acest caz, se utilizează energia ATP și H+, care face parte din NADP o H 2. În timpul sintezei carbohidraților, molecula de CO 2 nu este divizată, ci este fixată („legată”) cu ajutorul unei enzime speciale de fixare - proces în mai multe etape. O enzimă specială leagă CO 2 cu o moleculă care conține cinci atomi de carbon (C) (ribuloză-1,5-bifosfat). În acest caz, se formează două molecule tricarboxilice de 3-fosfoglicerați. Acești compuși tricarboxilici sunt modificați de enzime, reducți cu ajutorul energiei NADP o H 2 și ATP și transformați în substanțe din care se poate sintetiza glucoza (și alți carbohidrați). Unele dintre aceste molecule sunt folosite pentru sinteza glucozei, iar din altele se formează compuși p-carboxilici, necesari pentru fixarea CO 2. Astfel, energia luminii, transformată în timpul fazei luminoase în energia ATP și alte molecule purtătoare de energie, este utilizat pentru sinteza glucozei.

Faza întunecată a fotosintezei poate fi descrisă prin următoarea ecuație:

Unele dintre moleculele de glucoză sintetizată sunt descompuse pentru a satisface nevoile energetice ale celulei plantei, cealaltă parte este folosită pentru a sintetiza substanțele necesare celulei. Astfel, din glucoză se sintetizează polizaharidele și alți carbohidrați. Excesul de glucoză este stocat ca amidon.

Semnificația fotosintezei:

1) formarea materiei organice, care stă la baza nutriției organismelor heterotrofe;

2) formarea oxigenului atmosferic, care asigură respirația organismelor aerobe și creează scutul de ozon al planetei noastre;

3) asigură un raport constant între CO 2 şi A 2 în atmosferă. Academicianul K.A Timiryazev a formulat conceptul de rol cosmic

plante verzi. Primind razele soarelui și transformând energia acestora în energia legăturilor compușilor organici, plantele verzi asigură conservarea și dezvoltarea vieții pe Pământ. Ele formează aproape toată materia organică și stau la baza nutriției organismelor heterotrofe. Tot oxigenul din atmosferă este, de asemenea, de origine fotosintetică. Astfel, plantele verzi sunt, parcă, un intermediar între Soare și viața de pe planeta Pământ;

d) transpirație (din latină trans - prin, spiro - respir, expir) - procesul fiziologic de eliberare a apei în stare gazoasă de către plantele vii;

e) creștere - o creștere a dimensiunii unui organism vegetal sau a părților și organelor sale individuale ca urmare a creșterii numărului de celule prin diviziune, întinderea liniară a acestora și diferențierea internă; continuă pe parcursul întregului ciclu de viață;

f) dezvoltare - un ansamblu de modificări calitative morfologice și fiziologice într-o plantă în etapele individuale ale ciclului său de viață; distinge între dezvoltarea individuală (ontogeneză) și dezvoltarea istorică (filogeneză); dezvoltarea individuală normală a unui organism vegetal depinde nu numai de factori externi(lumină, temperatură, umiditate, oxigen, durata fotoperioadei zilei), precum și de la factori interniși din interacțiunea lor; principal factori interni există fitohormoni (Tabelul 5).

Masa 5

FITOHORMONI DE PLANTE

Denumirea fitohormonilor	Funcții	educaţie
Auxinele (din greaca auxeina - cresc)	predetermină creșterea mugurilor apical, suprimă creșterea mugurilor axilari, afectează diferențierea țesutului vascular, determină mișcări de creștere, poate duce la formarea fructelor fără semințe, controlează alungirea celulelor	celule meristeme (țesut nediferențiat din care se dezvoltă celule noi)
Citokinine (din greacă - celulă, cyneo - aduce circulaţie)	stimulează diviziunea celulară, provoacă creșterea mugurilor laterali, păstrează culoarea verde a frunzelor, întârzie îmbătrânirea țesuturilor	meristem rădăcină, fruct
Etilenă	inhibă creșterea răsadurilor în lungime, întârzie creșterea frunzelor, accelerează germinarea semințelor și tuberculilor, favorizează coacerea fructelor, îmbătrânirea organismului
Gibereline	activează diviziunea celulară, stimulează faza de alungire, înșurubat, înflorire, scoate semințele din repaus, poate provoca formarea fructelor fără semințe, accelerează dezvoltarea fructelor	frunze, rădăcini
Acid abscisic	hormon de stres, ajută planta să se adapteze la condițiile nefavorabile de viață, întârzie procesele de creștere, accelerează căderea frunzelor și fructelor, accelerează îmbătrânirea	frunze, fructe, capac de rădăcină

Fitohormoni (din greacă. fiton- plantă, hormao - excite) - acestea sunt substanțe fiziologic active produse de protoplasta (conținutul viu) al celulelor vegetale și afectează procesele de creștere și formare a formei; fitohormonii sunt activi în cantități foarte mici și pot atât stimula, cât și inhiba anumite procese (acționează ca regulatori); Regulatorii artificiali ai creșterii și dezvoltării influențează, de asemenea, dezvoltarea organismului vegetal (Tabelul 6);

Masa 6

REGLATORE ARTIFICIALE ALE CREȘTERII ȘI DEZVOLTĂRII ORGANISMULUI PLANTELOR

Denumirea regulatorului artificial	Funcții	În ce scop folosește o persoană
Retardante (antihiberelină)	inhibă creșterea tulpinii în lungime, au un efect benefic asupra rezistenței la depunere	contribuie la crearea formelor pipernicite
auxine artificiale	funcții asemănătoare auxinei naturale, în concentrații mari acționează ca erbicide (din lat. herba- iarbă, caedere- ucide), adică capabil să distrugă plantele	folosit pentru combaterea buruienilor
Defoliante	provocând căderea artificială a frunzelor	pentru a facilita recoltarea mecanică a bumbacului
Deshidratanti	provoacă ofilirea părților supraterane ale plantei	pentru a facilita recoltarea mecanică a culturilor de rădăcină (morcovi, sfeclă), tuberculi (cartofi)

există) mișcări de creștere - modificări ale poziției organelor plantelor în spațiu datorită proceselor de creștere inegale (Tabelul 7); Plantele superioare nu au organe specializate pentru mișcarea activă, dar sunt capabile să răspundă la diferite schimbări din mediul extern și să se adapteze la acestea.

Tabelul 7

MISCĂRILE DE CREȘTERE ALE PLANTELOR

Mișcări de creștere

Nastiya

(din greaca nastos- compactat, închis)

Definiție

mișcări de creștere ale organelor și părților plantelor care apar sub influența unui stimul uniform (modificări ale intensității luminii, temperaturii etc.)

Exemple

fotonastie- deschiderea florilor dimineata si inchiderea seara; modificarea poziției inflorescenței în funcție de schimbarea poziției soarelui (floarea soarelui); termonastia- deschiderea florilor din muguri la mutarea lor dintr-o cameră rece într-o cameră caldă; mecanoastie - întocmirea unei frunze de la atingerea lor (mimoza timid); crăparea fructelor la atingere (lacrimă-iarbă); Chemonastia - mișcări turgore ale celulelor de gardă ale stomatelor ca răspuns la concentrația de CO 2, curbe de creștere a firelor de păr glandulare de roză sub influența substanțelor care conțin azot etc.

Tropizmi

(din greaca tropos- întoarcere, direcție)

diverse mișcări (îndoiri) organelor sau părților acestora cauzate de acțiunea unilaterală a unui stimul

tropisme pozitive - deplasarea organelor spre stimul (de exemplu, frunzele spre lumină); tropisme negative - mișcările organelor sunt direcționate departe de stimul (direcția creșterii rădăcinilor departe de lumină); În funcție de natura stimulului, acestea se disting: fototropism (expunerea la lumină), geotro-pismi (efectul unilateral al gravitației), hidrotropism (efectul unui mediu umed), chemotropism (efectul unei substanțe chimice), trofotropism (efectul nutrienților)

Este natura umană să vrei să studiezi lumea: natura, societatea și chiar pe tine însuți. Chiar și în cele mai vechi timpuri, au apărut multe științe, care indică faptul că studiul lumii a început cu câteva mii de ani în urmă. Una dintre cele mai vechi științe este botanica. Ce este botanica, ce studiază, care este sensul acestui cuvânt? Să ne dăm seama.

„Botanica” tradus din greacă înseamnă „iarbă, verdeață, plantă”.

Semnificațiile cuvântului „botanica”

Botanica este știința plantelor. Ea studiază structura lor, condițiile de viață și evoluția dezvoltării. Oamenii de știință cred că biologia a fost una dintre primele științe. Oamenii, după ce au trecut la un stil de viață sedentar, au început să cultive plante și să se angajeze în agricultură, așa că interesul lor pentru plante a fost foarte mare. Astăzi, botanica este o știință multidisciplinară, există multe discipline în ea (floristerie, organografie, fitocenologie, biochimie și altele). Scopul botanicilor este de a studia condițiile de viață ale plantelor, obținând soiuri productive care să fie rezistente atât la condițiile naturale, cât și la boli. Cercetarea este foarte importantă pentru dezvoltarea agriculturii țării. De exemplu: „Botanica ca știință în secolul 21 se dezvoltă cu succes, extinde subiectul cercetării, îmbunătățește metodele și metodele de studiere a lumii vegetale a planetei”.
Botanica este, de asemenea, o disciplină academică la o universitate, o materie academică la școală, în care profesorii introduc elementele de bază ale acestei științe. De exemplu: „Într-o lecție de botanică, profesorul a vorbit foarte interesant despre structura unei flori, arătând o prezentare interesantă despre structura acesteia.”

Ce studiază botanica?

Definiția 1

Botanică- (din greacă. botane- legumă, verdeață, plantă, plantă) este o știință complexă care studiază plantele. Acesta examinează cuprinzător originea, dezvoltarea, structura (externă și internă), clasificarea, distribuția pe suprafața pământului, ecologia (interrelațiile și relațiile cu factorii de mediu) și protecția.

Ca și alte științe, botanica are propria sa preistorie. Originea sa poate fi urmărită încă din cele mai vechi timpuri, când oamenii abia începeau să folosească plantele pentru nevoile lor practice (hrană, tratament, confecţionarea hainelor, locuinţe). Pentru o perioadă destul de lungă, naturaliștii s-au ocupat doar de a descrie plante - dimensiunea, culoarea, caracteristicile organelor individuale, adică pentru o perioadă destul de lungă, botanica a avut doar un caracter descriptiv. Această secțiune de biologie a fost formată în secolele XVII-XVIII. Primele încercări de sistematizare a lumii plantelor au devenit începutul utilizării în botanică a metodei descriptive comparative, cu ajutorul căreia plantele nu erau doar descrise, ci și comparate în funcție de caracteristicile externe (morfologice). Odată cu inventarea microscopului s-a născut botanica, iar mai târziu, datorită dezvoltării intense a științei și îmbunătățirii tehnologiei microscopice, direcția experimentală a început să domine.

Poza 1.

Plante- este o sursă de peste zece substanțe biologic active care afectează organismul uman și animal, în special atunci când sunt consumate ca hrană. Deoarece plantele sunt parte integrantă a vieții umane, ele au devenit obiectul unui studiu atent.

Toate plantele sunt împărțite în grupuri mari de $2$:

plante inferioare sau tali (thalom);
plante superioare, sau plante cu frunze.

Plantele inferioare includ algele.

Plantele superioare includ briofite (mușchi și hepatice), pteridofitele (psilofite, psilote, coada-calului și ferigi), gimnosperme și angiosperme.

Lichenii, ciupercile și bacteriile sunt studiate separat.

Nota 1

Botanica modernă- o știință multidisciplinară care acoperă o serie de secțiuni: taxonomia plantelor, care se ocupă de clasificarea plantelor în funcție de caracteristici generale similare. Este împărțit în două părți: florărie și geografie botanică. Florăria studiază comunitățile de plante dintr-o anumită zonă. Geografia botanică studiază distribuția plantelor pe glob.

Taxonomia plantelor- disciplina botanica principala. Ea împarte întreaga lume a plantelor în grupuri separate și explică familia și conexiunile evolutive dintre ele. Aceasta este o misiune dintr-o secțiune specială de botanică - filogenie.

La început, cercetătorii au sistematizat plantele numai în funcție de caracteristicile externe (morfologice). În prezent, pentru taxonomia plantelor se folosesc și caracteristicile interne ale acestora (trăsături ale structurii celulelor: compoziția lor chimică, aparatul cromozomial, caracteristicile mediului). Morfologia plantelor, care studiază structura plantelor. Această știință este împărțită în morfologie microscopică și morfologie macroscopică (organografie). Morfologia microscopică studiază structura celulelor și țesuturilor plantelor, precum și embriologia. Morfologia macroscopică studiază organele și părțile plantelor.

Unele secțiuni de morfologie s-au decis să fie separate în discipline separate:

organografia (studiază organele plantelor),
palinologie (ia în considerare structura sporilor plantelor și a polenului),
carpologie (se ocupă de clasificarea fructelor),
teratologie (subiect de studiu - deformări și anomalii în structura plantelor),
anatomia plantelor, care studiază structura internă a plantelor;
fiziologia plantelor, care studiază formele plantelor în procesul de ontogeneză și filogeneză a acestora, precum și procesele care au loc în plante, cauzele, modelele și relațiile acestora cu mediul. Este strâns legat de sistematică.
biochimia plantelor, care studiază procesele chimice ale plantelor asociate cu creșterea și dezvoltarea.
genetica plantelor, care studiază modificările genetice ale plantelor care au loc cu sau fără intervenția umană.
fitocenologia, care studiază vegetația Pământului, determină schimbări dinamice în natură, precum și dependențele și modelele acestora (vegetația este o combinație a tuturor plantelor dintr-o zonă care alcătuiesc peisajul;
geobotanica, care studiază ecosistemele, adică relațiile dintre plante, faună și factori de natură neînsuflețită (întregul complex se numește biogeocenoză).
ecologia plantelor, care studiază plantele în raport cu habitatul lor și determină condițiile ideale pentru viața plantelor.
paleobotanica, care studiază plantele fosile pentru a determina istoria lor evolutivă.

Botanica este, de asemenea, clasificată după obiectele de studiu în:

algologie - știința algelor,
briologia, care studiază mușchii etc.
Studiul organismelor microscopice din lumea plantelor a fost, de asemenea, separat într-o disciplină separată - microbiologia.
fitopatologie – se ocupă de bolile plantelor care pot fi cauzate de ciuperci, viruși sau bacterii.

Nota 2

În funcție de obiectul studiat, au fost identificate ramuri speciale ale botanicii: silvicultură, știința luncii, știința mlaștinilor, știința tundrei și o serie de discipline similare.

În mod tradițional, botanica include micologie- știința ciupercilor (de la mijlocul secolului al XX-lea au început să fie clasificate ca un regat separat), precum și lichenologia - știința care studiază lichenii.

Subiect de studiu al botanicii- acestea sunt plantele, structura lor, dezvoltarea, legăturile de familie, posibilitatea utilizării lor economice raționale.

Probleme de botanica:

Studierea plantelor pentru a le crește rezistența, productivitatea și anduranța.
Identificarea noilor specii de plante și aplicarea lor.
Determinarea efectului plantelor asupra organismului uman.
Determinarea rolului omului în dezvoltarea și conservarea vegetației planetei.
Efectuarea transformării genetice a plantelor.

Metode de cercetare în botanică:

metoda de observare- folosit atat la nivel microscopic cat si macroscopic. Această metodă constă în stabilirea individualității obiectului studiat fără interferențe artificiale în procesele sale vitale. Informațiile colectate sunt folosite pentru cercetări ulterioare.

metoda comparativa- folosit pentru a compara obiectul studiat cu obiecte similare, și pentru a le clasifica, analizând în detaliu trăsături similare și distinctive în comparație cu formele apropiate acestora.

metoda experimentala- folosit pentru a studia obiecte sau procese în condiții artificiale special create. Spre deosebire de metoda observației, metoda experimentală prevede intervenția specială a experimentatorului în natură, ceea ce face posibilă stabilirea consecințelor influenței anumitor factori asupra obiectului de studiu. Metoda poate fi utilizată atât in vivo, cât și în laborator.

monitorizarea este o metodă de monitorizare constantă a stării obiectelor individuale și a cursului anumitor procese. modelarea este o metodă de demonstrare și studiu a anumitor procese și fenomene folosind simularea lor simplificată. Face posibilă studierea proceselor care sunt dificil sau imposibil de reprodus experimental sau observarea directă în natura vie.

metoda statistica- pe baza prelucrării statistice a materialului cantitativ colectat în urma altor studii (observații, experimente, modelare), ceea ce permite analizarea cuprinzătoare a acestuia și stabilirea anumitor tipare.

Nota 3

Botanică este o știință care studiază acoperirea vegetală a suprafeței pământului la toate nivelurile - molecular, celular, organism, populație.

Stiinta plantelor - Botanica

Fiecare persoană intră în contact cu natura vie – lumea organică. Acestea sunt diverse plante, animale, ciuperci, bacterii. Și oamenii înșiși sunt reprezentanți ai lumii organice.

Caracteristicile naturii vii și diversitatea ei sunt studiate de știința biologiei (din greacă. bios- „viață”, siglă- „predare”).

Primele organisme vii au apărut pe Pământ cu mult timp în urmă, cu peste 3,5 miliarde de ani în urmă. Aveau o structură simplă și erau celule mici unice. Mai târziu, au apărut organisme unicelulare și apoi multicelulare mai complexe. De atunci, descendenții lor au obținut o diversitate enormă. Printre acestea se numără atât organisme mari, cât și microscopic mici: tot felul de animale, plante, ciuperci, bacterii și viruși.

Toate sunt ființe vii, foarte diferite în proprietățile lor. De aceea, toate sunt împărțite în grupuri mari, pe care oamenii de știință le numesc regate . Regate unesc organisme care sunt similare între ele în proprietăți de bază.

Un regat este un grup foarte mare de organisme care au caracteristici similare de structură, nutriție și viață în natură.

Pentru a păstra natura vie în toată diversitatea ei, trebuie să știți cum sunt structurate diferite organisme și cum sunt interconectate în natură; să studieze condițiile în care trăiesc și se dezvoltă reprezentanții tuturor regatelor, cât de răspândiți sunt pe suprafața pământului, ce rol joacă în natură, care este valoarea lor pentru oameni și prin ce caracteristici diferă unul de celălalt. Pentru a face acest lucru, trebuie să studiați biologia.

Cunoașterea științei biologiei la școală începe cu studiul regate vegetale .

Plantele se găsesc pe tot globul: pe uscat, în apă, păduri, mlaștini, pajiști, stepe, grădini, parcuri. Peste tot puteți vedea o varietate de plante - specii sălbatice și cultivate. Plantele au multe caracteristici comune: aproape toate duc un stil de viață sedentar, au clorofilă și sunt capabile să formeze substanțe organice la lumină. De aceea aparțin aceluiași regn al naturii vii - regnul vegetal.

Știința care studiază regnul vegetal se numește botanică (din greacă. tocilari– „iarbă”, „plantă”).

Plantele cultivate sunt plante care sunt special crescute și crescute de oameni pentru a le satisface nevoile. Sunt foarte diverse, multe dintre ele create de om, dar toate provin din plante sălbatice (Fig. 4).

Plantele sălbatice (vezi și § 48) sunt plante care cresc, se dezvoltă și se împrăștie fără ajutor uman.

Oamenii de știință botanici descoperă caracteristicile structurale ale diferitelor plante, studiază modul în care acestea cresc, se hrănesc, se reproduc și de ce condiții de mediu au nevoie. Ei află, de asemenea, cum a apărut o varietate atât de mare de plante pe Pământ, cum au fost primele plante, care dintre plantele antice au supraviețuit până în zilele noastre, ce proprietăți ale plantelor sunt utile sau dăunătoare pentru oameni și cum se păstrează planta. lumea Pământului.

Studiul plantelor a început în secolul al IV-lea. î.Hr e. savantul grec antic Theophrastus. El și-a combinat observațiile cu cunoștințele practice despre utilizarea plantelor acumulate de fermieri și vindecători, cu judecățile oamenilor de știință despre lumea plantelor și a creat primul sistem de concepte botanice. Prin urmare, în istoria științei, Teofrastul este numit părintele botanicii (Fig. 5).

Numele său adevărat este Tirthamos (Tirtham), iar numele Theophrastus, adică „orator divin”, i-a fost dat de profesorul său Aristotel pentru darul său remarcabil al elocvenței.

Istoria botanicii arată cum știința a apărut din generalizarea cunoștințelor practice ale omului despre cultivarea plantelor și utilizarea lor în diverse scopuri, precum și din observațiile oamenilor de știință asupra plantelor sălbatice.

În prezent, botaniștii studiază legile vieții plantelor, structura lor externă și internă, procesele de reproducere și activitatea vieții, distribuția pe suprafața pământului, condițiile de creștere, relațiile cu alte organisme vii și mediul.

Acum se vorbește despre plante ca fiind baza vieții pentru întreaga lume organică. De fapt, plantele vii și părțile lor moarte și căzute - frunze, fructe, ramuri, trunchiuri - oferă hrană nu numai oamenilor, ci și animalelor, ciupercilor și bacteriilor. Plantele sunt cele care creează condițiile pentru existența întregii vieți pe Pământ.