Ботаніка ‒ наука про рослини

Ботаніка ("ботане" в перекладі з грецької означає рослину) ‒ це наука, яка займається вивченням царства рослин. Вона є розділом найбільшої науки біології, яка вивчає всі живі організми Землі.

Предметом вивчення ботаніки є зовнішня та внутрішня будова рослин, їх життєдіяльність (як рослини з'являються, ростуть, розвиваються, дихають, за рахунок чого харчуються, що з ними відбувається взимку та ін.) на різних рівнях (клітинному, організмовому та ін.), розмноження , поширення, взаємозв'язки з навколишнім середовищем, еволюція, систематика, умови зростання, залежність рослин від екології, їх роль життя людини та багато іншого. Іншими словами, ботаніка є комплексною дисципліною, що складається із підрозділів.

Ботаніка виникла ще в давнину (III ст. до н. е.), тому що життя людини сильно залежить від рослин, і, отже, вона з давніх часів цікавилася особливостями їх зростання та розвитку. Ботаніка з'явилася в результаті обробітку та використання рослин людьми, спостереження за дикорослими видами.

Ще в Стародавній Греції свій внесок у ботаніку вніс Аристотель, але набагато більше – його учень Теофраст. У середні віки ботаніка, як і інші науки, майже не розвивалася. Її новий розквіт розпочався у XVI-XVII століттях. Відвідування європейцями різних континентів призвело до накопичення широких відомостей про живу природу. Опис організмів, систематизація знань стали затребуваними у суспільстві. Крім того, з'являються технічні засоби (мікроскопи), що дозволяють вивчати внутрішню будову рослин та процеси їхньої життєдіяльності.

Раніше до предмета вивчення ботаніки відносили як рослини, а й гриби, і навіть бактерії. Однак у ХХ ст., коли вдалося за допомогою потужних збільшувальних приладів побачити їх величезні відмінності від рослин, їх виділили окремими царствами. Науку, що вивчає гриби, назвали мікологією. Гриби відрізняються від рослин насамперед своєю нездатністю до фотосинтезу. У той же час вони, як і рослини, ведуть прикріплений спосіб життя і зростають протягом усього життя. Саме тому ботаніки завжди мали бажання відносити їх до рослин.

У живій природі зустрічаються унікальні організми, віднести які до того чи іншого царства живого важко. Прикладом таких організмів є лишайники. Можна сказати, що вони являють собою тісний симбіоз гриба та одноклітинних водоростей або симбіоз гриба та синьо-зелених бактерій. Яка наука має займатися їх вивченням? Їх вивчає ліхенологія. Однак вона є розділом ботаніки. Таким чином, через складність живого світу вченим доводиться допускати низку умовностей.

На сьогоднішній день на Землі в різних умовах (на суші, у воді, в теплому та холодному кліматі, посушливих та вологих районах) виростає та мешкає понад 300 тисяч видів рослин (іноді кількість видів оцінюють до 500 тисяч). Різноманітність рослин величезна. Це одноклітинні і багатоклітинні форми з більш простою або складною внутрішньою будовою, що відрізняються за місцями проживання, способами розмноження, життєвими формами.

До сучасних рослин відносять водорості, мохи, хвощі, плауни, папороті, голонасінні та квіткові рослини. Систематика рослин складна, довго формувалася та однозначно не сформована досі.Деякі групи виділяють то один таксон, то інший. У сучасній ботаніці велику роль грають генетичні методи вивчення спорідненості рослин, їхньої еволюції. Це веде до перегляду систематики і класифікації, що раніше закріпилася, а, отже, зміни розділів ботаніки.

Досі прийнято поділ рослин на нижчі та вищі. До нижчих рослин відносять водорості, тому що їх тіло не має органів і тканин та представлено таломом. Водорості вивчає наука альгологія, Що є розділом ботаніки.

Незважаючи на різноманітність, всі рослини мають спільні ознаки. Саме сукупність цих ознак дозволяє віднести той чи інший організм до царства рослин. Але кожна окрема ознака може бути в інших груп організмів, які є предметом вивчення ботаніки. Навіть фотосинтез, якою є основною характерною ознакою рослин, спостерігається також у синьо-зелених водоростей, які відносяться до бактерій, т.е. е. прокаріотам (їхні клітини не мають ядер). Однак кілька ознак – наявність у клітинах ядра, здатність до фотосинтезу (використання енергії сонячного світла для утворення органічних речовин) та майже нерухомий (прикріплений) спосіб життя – вже дозволяють однозначно відносити організм до рослин.

Ботаніка вивчає як окремі систематичні групи рослин та його життєдіяльність, а й значення рослинного світу. Роль рослин для планети величезна. Вони створюють органічну речовину, умови проживання інших організмів, у процесі еволюції вплинули до складу атмосфери. Хоча рослини є першими організмами Землі, саме їх поява сприяло розвитку царства тварин.

Завдяки рослинам існує переважна більшість інших організмів (тваринний світ без них взагалі б не зміг існувати). Тому дуже важливо зберегти рослинний світ планети та його різноманітність.

Ботаніка - наука про рослини, що вона вивчає?

Ботаніка - Це наука про рослини. Назва цієї науки походить від грецького словосполучення. «ботане»що означає «зелень, траву, рослина».

Ботаніка вивчає природу рослин та їх внутрішня та зовнішня структура, їх поширення на поверхні Землі, їх взаємозв'язок із навколишнім середовищем та між собою.

Розділи ботаніки

Ботаніка - Комплексна наука, яка вивчає рослини.

• Морфологія вивчає зовнішню будову рослин.
• Анатомія вивчає внутрішню будову органів рослин.
• Систематика займається класифікацією рослин, вивчає спорідненість, філогенію рослин.
• Фізіологія рослин досліджує життєві процеси, які усередині організму.
• Екологія рослин вивчає взаємовідносини та взаємозалежність рослин та середовища.
• Географія рослин вивчає закономірності розподілу рослин та рослинних угруповань на поверхні Землі.
• Фітоценологія або геоботаніка, що вивчає процеси формування та розвитку рослинних угруповань, зміни їх складу та стану у зв'язку з умовами середовища, з'ясовує закономірності складання рослинного покриву Землі.
• Палеоботаніка вивчає викопні рештки рослин, що жили в минулі геологічні епохи.

Рослинні світи Землі багаті та різноманітні, налічують понад 500 тисяч видів.Деякі тропічні ліани та морські водорості досягають довжини 100 і більше метрів. Умовно рослинний світ ділиться на два угруповання: нижчі рослини та високі. Невисокі рослини, які з'явилися близько 2 мільярдів років тому, є найпростішими представниками флори та фауни.

Рослини розрізняються за забарвленням і формою стебла, а також листям, квітками та плодами, тривалістю життя та іншими особливостями.

Але як би не відрізнялися квіткові рослини, всі вони можуть бути поділені на три групи: дерева, кущі та трави.

Дерева, як правило, є великими рослинами з багаторічними дерев'янистими стеблами. У кожного дерева є стовбур і гілки, які утворюють їхню крону.

Кущі відрізняються від дерева тим, що у них стовбур починає розгалужуватися майже на поверхні грунту, а його важко виявити серед стовбурів.

Трави або трав'яні рослини зазвичай мають зелені соковиті стебла; вони практично завжди знаходяться нижче дерева та куща. Дерев'яні та кущові рослини є багаторічними рослинами. Серед трав зустрічаються багаторічні, однорічні та дворічні.

Однорічні рослини, наприклад, фіалка, лобода, левка, редиска, просо та гречка та вівса, пики, пшениці, розвиваються навесні, цвітуть, формують плоди з насінням і після них вимирають. Дворічні рослини мешкають майже 2 роки. У перший рік буряк, редька, капуста розвивається у звичайному форматі лише корінням, стеблами та листям. Ці рослини тільки на другий рік розвивають нові пагони, цвітуть, дають плоди та насіння, а на осінь висихають і вмирають. Великий лопух дика рослина, яка відноситься до дворічного.З кожним роком повторюються певні явища життя рослин — розпускається листя, потім період цвітіння, плодоношення, листопада.

Фенологія - Розділ ботаніки, яка вивчає сезонні періодичні зміни в житті тварини та рослини.

Методи дослідження у ботаніці

Порівняно – морфологічний; суттю якого є зіставлення подібності та відмінностей у будові представників різних груп рослин, що дозволяє судити про історію їх формування та розвитку, простежити родинні зв'язки;

Палеоботанічний – ґрунтується на вивченні копалин залишків рослин; Онтогенетичний – дозволяє на основі індивідуального розвитку рослин уявити шляхи їхнього історичного розвитку;

Фізіолого-біохімічний встановлює спорідненість рослин на основі подібності їхнього хімічного складу;

Цитологічний заснований на специфічності хромосомного апарату кожного виду.

Молекулярно – генетичний ґрунтується на вивченні нуклеотидної послідовності спадкового матеріалу.

У сучасній систематиці в надцарстві еукаріоти виділяють три царства: Рослини, Тварини, Гриби.

Рослини- Царство еукаріотичних організмів, здатних до фотосинтезу, мають щільні, як правило, целюлозні клітинні стінки.

Переважна більшість рослин на кшталт харчування – автотрофи. До особливостей рослин як живих організмів слід зарахувати: їх характер харчування (тип асиміляції – фотоавтотрофний, спосіб – осмотичний), прикріплений спосіб життя, необмежений ріст, сильне розчленування тіла з метою збільшення поверхні, поширення за допомогою спор, плодів та насіння, запасання вуглеводів у вигляді крохмалю.

Царство рослини ділять на три підцарства: багрянки, або червоні водорості, справжні водорості та листостебельні рослини. Вегетативне тіло багрянок та справжніх водоростей не розчленоване на органи та тканини. Тому їх часто називають нижчими рослинами. Вищі рослини, на відміну нижчих – складні, диференційовані на органи та тканини багатоклітинні організми, пристосовані до проживання в наземному середовищі.

Немає часу вирішувати самому?

Наші експерти допоможуть!

Клітинна оболонка рослини, її функції, склад, структура.

Незважаючи на різноманіття, рослини розрізняються за своїм зовнішнім виглядом, хоч будова клітин однакова. У клітинах рослин є щільна прозора оболонка, де місцями розташовані товстіші ділянки, а саме пори. В оболонці знаходиться жива безбарвна в'язка рідина. цитоплазма. Цитоплазма рухається повільно. Вона має невелике щільне тіло – ядром, в якому можна спостерігати ядерце.

Майже всі клітини, особливо старі, мають добре помітні порожнини. вакуолі (Від латинського слова "вакуус" - порожній). Вони наповнені клітинними соками. Розрізавши стиглі плоди або іншу частину соковитих частин рослин, ми пошкоджуємо клітини і сік з них витікає. Цитоплазма клітини рослинного походження складається з багатьох дрібних тіл. пластидів. Пластиди можуть бути зеленими, жовтими чи оранжевими, безбарвними.

Усі органи рослинного походження складаються з клітин. Клітини з'єднуються одна з одною і з'єднуються спеціальним міжклітинним речовиною, розташованим між оболонки сусідньої клітини.

Якщо руйнується всі міжклітинні речовини, клітини з'єднуються. Поділ клітини передує поділу її ядра.Перед народженням клітини ядро ​​збільшується, пізніше в ньому з'являються добре помітні тільця, які зазвичай формуються в циліндричному вигляді. хромосомах. Вони переносять спадкові ознаки від клітини до клітини. У центрі знаходиться ядро ​​молодої клітки. Стара клітина зазвичай має одну велику вакуоль, а цитоплазма з ядром прилягає до оболонки клітини. Краще розглянути клітини рослин, можна якщо дивитися їх за допомогою спеціальних приладів, наприклад, лупи та мікроскопа. За допомогою світлової мікроскопії можна вивчати об'єкти, розмір яких лежить поза роздільною здатністю неозброєного ока людини приблизно від 0.1 до 0.2 мм.

Система оптичного мікроскопа включає ряд компонентів, основним з яких є об'єктив.

Оптика мікроскопа складається із двох елементів - окуляри та об'єктиви які закріплені в рухомому тубусі, що знаходяться на металевій основі з предметним столиком. Збільшення мікроскопа без додаткових лінз між окуляром і об'єктивом дорівнює добутку їхнього збільшення.

У наш час у мікроскопі майже завжди є система освітлення та мікро та макро гвинтами для налаштування різкості.

Залежно від призначення до дослідницького мікроскопа можуть додаватися додаткові системи та пристрої, такі як

об'єктиви зі збільшеною роздільною здатністю 40, апертурою 0,65, корекцією на товщину покривного скла 0,17 мм та нескінченну довжину тубуса

Об'єктиви оптичного мікроскопа є однією з головних частин і є складним механізмом для збільшення зображення предмета, що вивчається. Збільшене за допомогою оптичного об'єктива зображення предмета розглядається через окуляр, який також у свою чергу може створювати збільшення.Якщо об'єктив мікроскопа якимось чином спотворює зображення, це спотворення буде посилено окуляром. Об'єктив мікроскопа – це складна оптична система, що збільшує зображення об'єкта. Вона є найбільш відповідальною та основною частиною дослідницького обладнання. Розглянути зображення, створене об'єктивом, можна за допомогою окуляра.

Об'єктиви дослідних та інших мікроскопів включаючи стереоскопічні переважно взаємозамінні та уніфіковані. На взаємну замінність насамперед впливають параметри приєднування об'єктива.