Ботаника как наука. Предмет и задачи ботаники

Содержание

Введение

Заключение

Список использованных источников

Введение

Огромная роль, которую играют растения в жизни человека, доставляя ему основную массу органических веществ, необходимых для питания и удовлетворения других насущных потребностей, общеизвестна.

Но не все растения в этом отношении равнозначны, и с этим фактом, несомненно, приходилось считаться уже первобытному человеку, тем более что наряду с растениями полезными существует и немало вредных.

Отсюда, вероятно, и возникла у человека потребность отличать растения друг от друга, а в связи с этим – и необходимости давать им названия.

Таким образом, как наука ботаника возникла и развивалась в связи с практическими потребностями человека. Все разнообразие современных культурных растений создано упорным трудом человека в результате последовательного накопления сведений о форме и свойствах растительных организмов, об их жизнедеятельности, распространении, изменчивости и т. д.

Итак, ботаника изучает жизнь растений, их строение, жизнедеятельность, условия обитания, происхождение и эволюционное развитие.

Ботаника как наука. Предмет и задачи ботаники

Ботаника – это наука о растениях.

Ее задача – всестороннее познание растений: их строения, жизненных функций, распространения, происхождения, эволюции.

Глобальная проблема современности – производство пищи. Быстрый рост населения земного шара выдвигает задачу максимальной интенсификации сельскохозяйственного производства: повышения урожайности возделываемых культур и продуктивности животноводства.

Эту задачу решают технологические науки: растениеводство и животноводство, базирующиеся на достижениях фундаментальных биологических дисциплин, среди которых первое место занимает ботаника. Не менее важна роль растений в обеспечении человека древесиной, прядильным волокном, лекарственным сырьем и др.

Ботаника исследует растения на разных уровнях их организации. Различают несколько структурно-функциональных уровней.

Нижний – наиболее древний – суборганизменный уровень молекулярных структур, где проходит граница между живым и неживым. Следующий уровень – клеточный. Клетка, ее структура и основные биохимические процессы сходны у всех организмов. За ним следует органный, а затем уровень целостного организма.

Неотъемлемые свойства организмов – способность к размножению, наследственность и изменчивость. Более сложный уровень организации жизни – популяционно-видовой. Высший уровень – экосистемный, биосферно-биогеоценотический, на котором сообщества популяций животных и растений вместе с их средой обитания образуют функционально-структурное единство.

Основу экосистемы составляют автотрофные зеленые растения – продуценты (производители), синтезирующие органические вещества из неорганических. Готовое органическое вещество используют консументы (потребители) – гетеротрофные организмы. Органические остатки продуцентов и консументов разрушаются гетеротрофными редуцентами (бактериями, грибами) и превращаются в минеральные соединения, вновь доступные растениям. Так проходит круговорот веществ и энергии в экосистеме при участии автотрофных и гетеротрофных организмов (рис. 1).

Автотрофные организмы способны синтезировать органические вещества из неорганических, используя в процессе фотосинтеза солнечную энергию (зеленые растения) или энергию химических реакций – хемосинтез (некоторые прокариоты). Фотосинтезирующие растения, по словам К.А. Тимирязева, являются источником жизни на Земле. Ежегодно при фотосинтезе аккумулируется колоссальное количество солнечной энергии (3ґ1021 ккал). Образуется 5,8ґ1010 т органического вещества. Выделяется в атмосферу 11,5ґ1010 т кислорода. Гетеротрофные грибы и бактерии традиционно, как и растения, являются объектами ботаники.

Рисунок 1 – Круговорот веществ и энергии в экосистеме

Ботаника, как и другие науки о природе, возникла и развивалась в связи с практическими запросами человека, в жизни которого растения играли и играют огромную роль.

Начало развитию ботаники было положено в глубокой древности при выявлении и использовании пищевых, лекарственных и технических растений.

Ботаника тесно связана с разнообразными сторонами жизни и хозяйственной деятельности человека: сельским хозяйством, медициной и различными отраслями промышленности.

Растения широко используются человеком как пища и корм для животных, как источник сырья для хозяйственной деятельности (прядильные, красильные, дубильные и др.), как ценнейшие лекарственные средства.

Разнообразную роль в нашей жизни играют микроорганизмы, водоросли и грибы. Одни из них – болезнетворные – приносят вред, другие широко используются в ряде отраслей пищевой промышленности, в производстве лекарств и т. д.

Ботаника как наука сформировалась более 2000 лет назад. Основоположниками ее были деятели древнего мира Аристотель (384 – 32 гг. до н.э.) и Феофраст (371 – 286 гг. до н.э.).

Они обобщили накопленные сведения о разнообразии растений и их свойствах, приемах возделывания, размножения и использования, географическом распространении.

Феофрасту было известно около 600 видов полезных растений, в число которых входили не только европейские виды, но и завезенные из восточных стран.

Таким образом, ботаника возникла как единая наука, суммируя отдельные сведения о растениях, но с течением времени, по мере накопления и углубления знаний, она разделилась на ряд самостоятельных дисциплин.

Ранее всего обособилась морфология – наука о внешнем и внутреннем строении растений. Основной метод морфологии – наблюдение и сравнение.

В зависимости от величины объекта наблюдения можно проводить невооруженным глазом – макроскопическая морфология или при помощи микроскопа – микроскопическая морфология.

К макроскопической морфологии относится органография – учение об органах растений; к микроскопической – цитология (учение о клетке), гистология (учение о тканях), анатомия, изучающая внутреннее строение растений, и эмбриология (учение об образовании и закономерностях развития зародыша растений).

Позже выделились следующие разделы:

систематика, классифицирующая многообразие растительных организмов;

география растений, изучающая распределение растений на земном шаре;

геоботаника – наука о растительных сообществах;

экология растений, изучающая их взаимоотношения с окружающей средой;

палеоботаника, воссоздающая прежний облик растительности земли.

Все науки, отделившиеся от ботаники, изучают различные стороны жизни растений, также как и частные курсы: микология (наука о грибах), альгология (наука о водорослях), фитопатология (наука о болезнях растений) и др.

Таким образом, в наши дни ботаника представляет собой большую многоотраслевую науку.

Общая задача ее состоит в изучении отдельно взятых растений и их совокупностей – растительных сообществ, из которых формируются луга, леса, степи.

Вот далеко не полный перечень вопросов, которые рассматриваются ботаническими науками:

структура и закономерности роста растений, их отношения с окружающей средой, закономерности распространения и распределения отдельных видов и всего растительного покрова на земном шаре;

происхождение и эволюция царства растений, причины его разнообразия и классификация;

запасы в природе хозяйственно ценных растений и пути их рационального использования;

разработка научных основ введения в культуру (интродукции) новых кормовых, лекарственных, плодовых, овощных, технических и других растений.

Одна из первоочередных задач ботаники – разработка научных основ охраны природных и растительных ресурсов.

Особенно большое внимание отводят изучению и охране редких и исчезающих растений, занесенных в Красную книгу, так как потеря каждого вида не только уменьшает разнообразие растений, но и нарушает устойчивость растительного сообщества, сбалансированного в течение многих тысячелетий.

Заключение

Современная ботаника – многоотраслевая наука, подразделяющаяся на частные дисциплины: систематику, которая классифицирует растения на основе общности строения и происхождения; цитологию – науку о строении растительной клетки; морфологию – науку о внешнем строении органов растений и их видоизменениях; анатомию, изучающую строение тканей и органов растений; физиологию – науку о процессах, протекающих в растении, закономерностях роста, развития и жизненных отправлений в зависимости от внешних условий; биохимию, изучающую химические процессы, происходящие в растительном организме; генетику – науку о наследственности и изменчивости растений; фитоценологию, исследующую растительный покров Земли, его видовой состав, структуру, динамику связей со средой, закономерности распределения и развития растительных сообществ; флористическую географию – науку о закономерностях распространения видов растений на Земле.

Важнейшие задачи современной ботаники – изучение строения растений в единстве с условиями их жизни, изучение их наследственности для создания новых сортов, повышение их урожайности, устойчивости к заболеваниям, полеганию и т.п.

Список использованных источников

Андреева, И.И., Родман, Л.С. Ботаника: Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: КолосС, 2002. – 488с.

Анцышкина, А.М., Барабанов, Е.И., Мостова, Л.В. Ботаника: Руководство по учебной практике для студентов. – М.: Издательство МИА, 2006. – 104с.

Белякова, Г.А., Дьяков, Ю.Т., Тарасов, К.Л. Ботаника: Учебник: В 4-х т. Том 1 – М.: Издательство «Академия», 2006. – 320с.

Зитте, П., Вайлер, Э.В., Кадерайт, Й.В. Ботаника: Учебник: В 4-х т. Том 1: Пер. с нем – М.: Издательство «Академия», 2008. – 496с.

Комарницкий, Н.А. и др. Ботаника (систематика растений). – 7-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1975. – 606с.

Рейви, П., Эверт, Р., Айкхори, С. Современная ботаника: В 2-х т. Т.1: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 348с.

Родионова, А.С., Скупченко, В.Б., Малышева, О.Н. Ботаника: Учебник. – М.: Издательство «Академия», 2008. – 288с.

Хржановский, В.Г., Пономаренко, С.Ф. Ботаника: Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1988. – 383с.