Notice: Function _load_textdomain_just_in_time was called incorrectly. Translation loading for the cyr2lat domain was triggered too early. This is usually an indicator for some code in the plugin or theme running too early. Translations should be loaded at the init action or later. Please see Debugging in WordPress for more information. (This message was added in version 6.7.0.) in /var/www/iqyou/data/www/iq-you.ru/blog/wp-includes/functions.php on line 6114

Notice: Function _load_textdomain_just_in_time was called incorrectly. Translation loading for the wordpress-seo domain was triggered too early. This is usually an indicator for some code in the plugin or theme running too early. Translations should be loaded at the init action or later. Please see Debugging in WordPress for more information. (This message was added in version 6.7.0.) in /var/www/iqyou/data/www/iq-you.ru/blog/wp-includes/functions.php on line 6114
Что такое ботаника и какие у неё разделы

Ботаника. История, предмет и разделы ботаники. Систематика растений

Разделы ботаники

Ботаника — комплексная наука, которая изучает растения. Включает в себя следующие разделы:

  • Морфология изучает внешнее строение растений.
  • Анатомия изучает внутреннее строение органов растений.
  • Систематика занимается классификацией растений, изучает родство, филогению растений.
  • Физиология растений исследует жизненные процессы, протекающие внутри организма.
  • Экология растений изучает взаимоотношения и взаимозависимость растений и среды.
  • География растений изучает закономерности распределения растений и растительных сообществ на поверхности Земли.
  • Фитоценология или геоботаника, изучает процессы формирования и развития растительных сообществ, изменения их состава и состояния в связи с условиями среды, выясняет закономерности сложения растительного покрова Земли.
  • Палеоботаника изучает ископаемые остатки растений, живших в прошлые геологические эпохи.

Растительные миры Земли богаты и разнообразны, насчитывают более 500 тысяч видов. Среди которых встречаются как мелкие микроорганизмы, так и гигантские размеры деревьев. Некоторые тропические лианы и морские водоросли достигают длины 100 и больше метров. Условно растительный мир делится на две группировки: низшие растения и высокие. Невысокие растения, которые появились около 2 миллиардов лет назад, являются самыми простыми представителями флоры и фауны.

Растения различаются по окраске и форме стебля, а также листьями, цветками и плодами, длительностью жизни и иными особенностями.

Но как бы не отличались цветочные растения, все они могут быть разделены на три группы: деревья, кусты и травы.

Деревья, как правило, являются крупными растениями с многолетними деревянистыми стеблями. У каждого дерева есть ствол и ветви, которые образуют их крону.

Кустарники отличаются от дерева тем, что у них ствол начинает ветвиться почти на поверхности грунта, а его трудно обнаружить среди стволов.

Травы или травяные растения обычно обладают зелены

Травы или травяные растения обычно обладают зелеными сочными стеблями; они практически всегда находятся ниже дерева и куста. Деревянные и кустовые растения являются многолетними растениями. Среди трав встречаются многолетние, однолетние и двулетние.

Однолетние растения, например, фиалка, лебеда, левка, редиска, просо и гречиха и овса, рожи, пшеницы, развиваются весной, цветут, формируют плоды с семенами и после них вымирают. Двулетние растения живут почти 2 года. В первый год свекла, редька, капуста развивается в обычном формате лишь корнями, стеблями и листьями. Эти растения только на второй год развивают новых побеги, цветут, дают плоды и семена, а на осень высыхают и умирают. Большой лопух дикое растение, которое относится к двулетнему. Из года в год повторяются определенные явления жизни растений — распускаются листья, затем период цветения, плодоношения, листопада.

Определение Фенология — раздел ботаники, которая изучает сезонные периодические изменения в жизни животного и растения.

Основные задачи ботаники

  • разработка научных основ охраны растительных ресурсов;
  • изучение растений для повышения их урожайности и выносливости;
  • изучение новых видов растений для применения в деятельности человека;
  • определение действия различных растений на организм человека;
  • определение роли человека в сохранении растений планеты.

Таким образом, основные задачи ботаники связаны с жизнью и деятельностью человека.

Видео

Что изучает наука

Древний человек использовал растения в пищу, укрывался ими, они служили ему одеждой, он строил из них себе дом и лечился. Поэтому изучение растений на уровне: полезное-не полезное началось в древности. Очень долго ботаники изучали только внешний вид растений.

Однако у растений много и других отличий. Есть одноклеточные и многоклеточные. В разных местах планеты растут совершенно разные виды. Они по-разному размножаются, их строение очень сильно отличается. Есть формы, которые резко отличаются от всех. Это водоросли, плауны, мхи, папоротники, хвощи, голосеменные и цветковые. Учитывая разнообразие и большое влияние растений на жизнь человека, ботаника постепенно стала представлять целую систему наук, которые тесно связаны между собой и в то же время их можно рассматривать в качестве самостоятельных дисциплин.

Ученые делят ботанические науки по двум признакам: по предмету и по объекту исследования.

По предмету исследования выделяют систематику, морфологию, экологию и географию растений. Сюда же входит палеоботаника и этноботаника.

Морфология растений

Изучает внутреннее и внешнее строение растений, которые мы видим невооружённым глазом и с помощью увеличительных приборов. Является основой ботаники.

Часть разделов включена в отдельные дисциплины:

  • анатомия растений изучает внутреннее строение;
  • гистология – наука о тканях растений;
  • карпология изучает семена и плоды;
  • органография изучает органы растений;
  • палинология рассматривает строение спор и пыльцы;
  • тератология изучает уродства и аномалии в строении растений;
  • физиология растений изучает их формы и происходящие процессы: рост, питание, развитие, дыхание;
  • цитология изучает клетку как основной признак растения, её строение и жизненные функции;
  • эмбриология изучает строение и развитие зародыша семени.

Систематика растений

Изучает развитие и классификацию растений. Главная ее задача – описание, распределение по группам, родам, семействам, порядкам, классам и разделам.

Задача систематики: восстановить пути эволюционного развития флоры. Этим занимается палеоботаника — изучает ископаемые виды окаменевших представителей.

Систематику подразделяют на две части: флористика и ботаническая география. Флористика занимается изучением сообщества растений на определённой территории. Ботаническая география изучает распространение растений по всей планете.

Выделены в отдельные разделы следующие науки:

  • биохимия растений — наука об их химическом составе;
  • геоботаника, или фитоценология — наука, изучающая распространение их на земле, в составе ее – география растений;
  • селекция растений изучает методы выведения новых сортов;
  • филогения – эволюционные связи растений;
  • фитопатология — наука о болезнях растений;
  • флористика изучает группы растений, сосредоточенные на определённой территории;
  • экология растений исследует их взаимосвязь с окружающей средой.

В состав систематики входит наука о водорослях: фитология (альгология), о лишайниках: лихенология, о мхах: бриология.

В состав ботаники включают и микологию, изучающую грибы, хотя она в ХХ веке выделена в особую науку.

Границы наук условны, так как на их стыках возникают новые дисциплины: экологическая анатомия, биохимическая систематика, хемотаксономия, палеоботаническая экология и другие. Ботаника как наука продолжает развиваться.

Ботаника: предмет изучения науки

Как наука ботаника сформировалась около 2300 лет назад, но сведения о растениях накапливались ещё раньше, в древних цивилизациях. Первые письменные источники, в которых излагаются знания о свойствах представителей флоры, известны из Двуречья, Древнего Египта, Древнего Китая, Индии. Основоположником ботаники считается древнегреческий философ, ученик Аристотеля Теофраст, которого часто называют «отцом» ботаники. Начиная с Аристотеля (IV в. до н. э.), все живые существа люди делили на растения и животных. В XVII в. К. Линней, составляя систематику, присвоил им ранг и дал названия Vegetabilia и Animalia. Долгое время ботаника изучала всё, что не относится к царству животных: растения, грибы, бактерии.

Рис. 1. То, что изучает ботаника
Рис. 1. То, что изучает ботаника

Начиная с XIX века курс ботаники разделяли на две части: высшие растения, имеющие листостебельное строение тела и низшие (талломные, слоевищные) растения, лишённые такового. Высшие растения более доступны для исследования, поэтому они были изучены раньше. В группе объединённой названием «низшие растения» долгое время не было известно даже общее число видов. К ним относили грибы, лишайники, водоросли, бактерии, миксомицеты, а затем и вирусы. Только в XIX в., когда естественные науки достигли нужного уровня развития, система двух царств стала пересматриваться. Е. Фриз — шведский ботаник — заметил отличия грибов от растений и предложил выделить их в отдельное царство. С этим очень быстро согласилось большинство учёных.

Рис. 2. Отличия грибов от растений
Рис. 2. Отличия грибов от растений

Какие бывают растения: разнообразие и внешнее строение

Одни водные, другие сухопутные, одни микроскопические, а другие гигантские. Встречаются они даже в сухих пустынях и близ полюсов. Растения бывают дикорастущими, произрастающими в природе без участия человека, и культурными, разводимыми людьми. Культурные в свою очередь делятся на комнатные и садовые растения, полевые и огородные культуры.

В зависимости от срока жизни и плодоношения растен

В зависимости от срока жизни и плодоношения растения делят на:

  • многолетние – те, что живут много лет и дают плоды либо много раз (поликарпики), либо раз в жизни – перед смертью (монокарпики);
  • двулетние – цветы и плоды появляются только на 2 год жизни;
  • однолетние – отплодоносив в первый же год жизни они погибают, а на следующий год возобновляются от семян или корней.

Наука о растениях делит их на простые и сложные (одноклеточные и многоклеточные). Клетка одноклеточного растения – это самостоятельный живой организм, в котором все функции выполняют её части (органеллы). Признаки одноклеточных растений не отличаются от остальных представителей царства.

К многоклеточным относятся часть водорослей, высши

К многоклеточным относятся часть водорослей, высшие споровые, голосеменные и покрытосеменные растения. Многие растения имеют органы. В науке орган – это часть тела животных или растений с определённым строением и функциями. Органы бывают генеративными (участвуют в половом размножении) и вегетативными (обеспечивают жизнедеятельность организма). Не все многоклеточные имеют такое строение. Нет органов у низших растений, к которым принадлежат только водоросли. Тело высших растений делится на специализированные органы.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ РАСТЕНИЙ

Растения – это эукариотические первично аутотрофные организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза. В настоящее время растения рассматривают как самостоятельное царство, объединяющее группу отделов водорослей, группу отделов высших споровых и группу отделов семенных растений.

Появились растения на Земле примерно 3,4 млрд. лет тому назад. Предками растений явились гетеротрофные организмы из группы флагеллят, у которых сформировалась пигментная система, способная улавливать и использовать световую энергию и, сопряженная с ней, система запасания этой энергии в связях органических молекул.

Возникновение растений и ранние этапы их эволюции связаны с водной средой. Поэтому первыми растениями Земли стали водоросли. Исходя из современного состояния знаний о строении клетки, способах размножения, биохимических особенностях водорослей в пределах этой группы растений, различают десять основных стволов эволюции, соответствующих отделам:: Xanthophyta, Chrysophyta, Diatomophyta, Phaeophyta, Pyrrhophyta, Cryptophyta, Euglenophyta, Chloromonadophyta, Rhodophyta, Chlorophyta.

Дальнейшая эволюция растений связана с выходом их на сушу и возникновением сосудистых растений. Ботаники сходятся во мнении, что предками сухопутных растений, являются зеленые водоросли, у которых таллом расчленен на простертую (стелющуюся) и прямостоящую части.

Изучение чередования поколений у водорослей позволило сделать еще один вывод – о дивергентном происхождении мохообразных и риниофитов от водорослей, сходных с современными хетофоральными зелеными водорослями.

Риниофиты – это ископаемые растения, вымершие в позднем девоне (450 млн. лет назад), которые имели тело, расчлененное на надземные теломы и горизонтальные корневищеобразные органы – ризомоиды. Размножались риниофиты спорами. Споры образовывались в крупных спорангиях, развивающихся на концах вертикальных надземных теломов.

Считается, что эти первые сосудистые растения дали начало трем линиям развития, представленных хвощами, плаунами и папоротниками. Хвощевидные и плауновидные явились самостоятельными филами, а папоротники через группу семенных папоротников дали начало голосеменным и покрытосеменным растениям.

Особняком в мире живых организмов стоят грибы. В настоящее время эту группу организмов выделяют в самостоятельное царство, хотя еще в 1972 г. Д.К.Зеров называл их гетеротрофными растительными организмами. Грибы, как и вирусы, и бактерии по традиции рассматриваются в курсе ботаники, хотя следует помнить, что вирусология, бактериология, микология (наука о грибах), да и фикология (наука о водорослях), являются вполне самостоятельными, общепризнанными областями знаний. Ботанике же остаются практически только, так называемые, высшие растения – мохообразные, хвощевидные, плауновидные, папоротники, голосеменные и покрытосеменные, да и то, в последние годы бриология старается выделиться в самостоятельный раздел биологии.

В фармацевтическом вузе вирусы и бактерии изучаются в курсе «Микробиология», а вот грибы остаются «бесхозными» и поэтому в курсе ботаники, наряду с представителями растительного царства, рассматриваются и грибы. Это связано с тем, что представители этого царства являются не только важнейшим звеном в круговороте веществ, но и продуцентами антибиотиков и других биологически активных веществ, нашедших широкое применение в медицинской практике.

УЧЕНИЕ О РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВАХ (ФИТОЦЕНОЛОГИЯ)

В результате длительного исторического развития на определенном участке подбирается известный комплекс видов, сжившихся между собой и обладающих определенным флористическим составом и определенной физиономией, т.е. внешним видом. Такое сочетание растительных видов называется растительным сообществом или фитоценозом.

Растительное сообщество характеризуется определенным флористическим составом, количественным отношением между индивидуумами имеющихся видов, распределением видов и некоторыми другими признаками, что и определяет его физиономию.

Флористический состав. Определяется, в основном, экологическими условиями. В сообществе подбираются виды экологически разноценные и экологически равноценные, причем первых в сообществе больше. Достаточно определенный флористический состав фитоценоза определяет его структуру.

Ярусность. Определяется тем, что растения различной высоты и, соответственно, различных экологических свойств, располагают свои верхние части на разных уровнях. В различных сообществах бывает различное число ярусов.

В лесном фитоценозе наблюдается от двух до четырех ярусов. Первый ярус полного лесного фитоценоза образован деревьями, второй – кустарниками, третий – травостоем и четвертый – надпочвенными растениями. Сокращение количества ярусов связано с выпадением в фитоценозе кустарников и трав.

В травяном фитоценозе обычно различают также 4 яруса: высокотравные, среднетравные, низкотравные, надпочвенные растения.

Существуют также одноярусные сообщества, состоящие из одного вида. Тогда говорят о чистых зарослях.

Обилие. Это количество индивидуумов каждого вида в сообществе. Обилие определяется по шкале Друде со следующими условными обозначениями: sос. (sociales) – растение смыкаются надземными частями; сор. (copiosae) – растений очень много; sp. (sparsae) – растения встречаются в небольших количествах; sol. (solitareae) – единичные экземпляры.

Покрытие. Определяется тем, какую часть почвы в процентах на определенной площадке занимает тот или иной вид своими надземными частями.

Жизненность. Определяется тремя степенями: 3 – вид проходит полный цикл развития; 2 – вид в данном сообществе лишь вегетирует; I – вид вегетирует слабо. Определение жизненности играет особую роль при определении возможности заготовки лекарственного сырья.

Подвижность растительных сообществ

Растительные сообщества способны менять физиономию и даже подвергаться коренной перестройке.

Изменение физиономии обычно носит сезонный характер (фенологические изменения), что связано либо со сроками наступления и длительностью фенофаз (вегетативное состояние, бутонизация, цветение, плодоношение, обсеменение) либо с деятельностью человека или животных (сенокос, стравливание и т. д.).

Коренная перестройка фитоценоза связана с изменением климата, с изменением почвенно-грунтовых условий, с зоогенными, антропогенными факторами и т.п.

ГОСТ

Ольга Юрьевна Богданова . Ботаника — наука о растениях. Что изучает ботаника? // Образовательный портал «Справочник». — Дата последнего обновления статьи: 09.06.2021. — URL https:///biologiya/botanika_-_nauka_o_rasteniyah_chto_izuchaet_botanika/ (дата обращения: 18.03.2022).

Добавлено в буфер обмена

Теги

Adblock
detector