Ботаника – комплексная наука. Возникновение, связь с другими науками

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФГБОУ ВО МГАВМиБ-МВА имени К.И. Скрябина

Ветеринарно-биологический факультет

Кафедра кормопроизводства с основами ботаники и агрономии

РЕФЕРАТ

По дисциплине: «Ботаника»

На тему: Ботаника - комплексная наука. Возникновение, связь с другими науками

Выполнила:

Студентка 1 курса факультета ВБФ 1 группы

Масленникова Ася Сергеевна

Научный руководитель:

Пономарева Светлана Александровна

Москва 2022

Содержание

Введение

Ботаника как наука

История возникновения и развитии ботаники

Предмет, задачи и методы исследования в ботанике

Основные разделы ботаники

Значение ботаники

Связь ботаники с остальными науками

Заключение

Список литературы

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.

Цель реферата:

· Выяснить, что ботаника, ее задачи, значение, историю возникновения.

· Как ботаника связана с остальными науками.

ботаника растение эволюционный человек

Ботаника как наука

Что же такое ботаника ?

Ботаника -- это комплексная наука о растениях, рассматривающая их происхождение, развитие, внешнее и внутреннее строение, классификацию, распространение по земной поверхности, а также охрану и экологию.

Что означает слово «ботаника»? Само слово «ботаника» происходит от греческого слова «впфЬнз», что означает зелень, трава, растение, овощ.

Ботаника -- это раздел науки о растительном покрове поверхности Земли на всех уровнях: клеточном, молекулярном, организменном и популяционном. Соответственно, ботаник -- это тот, кто непосредственно все этом изучает.

Ботаника как наука о растениях имеет богатую предысторию. Она зародилась в глубокой древности: в начале использования людьми растений для удовлетворения своих практических потребностей. В числе таких потребностей -- еда, лечение, жилье, одежда.

Современная ботаника -- это не просто наука, изучающая растения, и даже не наука, которая изучает классификацию растений.

Современная ботаника -- наука, включающая множество отраслей.

Ботаника изучает все, что касается растений, и включает в себя различные разделы. Один из наиболее важных разделов -- систематика. В ботанике выделяют флористику и ботаническую географию. Первая занимается изучением сообществ растений на конкретной территории, а вторая -- изучением особенностей распространения растений на планете

История возникновения и развитии ботаники

Ботаника - одна из первых биологических наук, которая своими корнями уходит в глубокую древность и возникновение которой было связано с насущными практическими потребностями человека (использование растений в пищу, для изготовления одежды, для лечения, распознавания полезных и ядовитых растений, выращивания отдельных растений в культуре). Все дальнейшее развитие ботаники происходило прежде всего под влиянием практических запросов общества.

Практические знания людей об окружающих их растения известны с незапамятных времен. Еще до возникновения ботаники как науки люди умели различать растения, распознавать их полезные и вредные свойства, группировать растения по определенным признакам. Много разнообразных и полезных сведений о растениях было накоплено первобытными людьми, а затем в древних государствах Индии, Египта, Передней Азии и Китая, владели письменностью.

Ботаника как наука сформировалась примерно 2300 лет назад.

Основоположниками ботаники были древние мыслители - Аристотель и Теофраст (или Феофраст), которые жили в IV веке до нашей эры. Ботанические труды Аристотеля сохранились и потому отцом ботаники считают Теофраста. Он оставил несколько книг, специально посвященные растениям. В частности, в своей 9-томной труда "Естественная история растений" ученый описал и систематизировал около 600 видов растений.

Важное значение для развития ботаники и особенно такого ее раздела, как анатомии растений, имело изобретение светового микроскопа (впервые самый микроскоп сконструировали голландские братья Янсен, потом его усовершенствовал и использовал в биологических исследованиях их соотечественник А. Левенгук). С помощью микроскопа в 1665 году английский ученый Р. Гук открыл клетки, несколько позже итальянский биолог М. Мальпиги и английский биолог Н. Грю ввели понятие "ткани" и предложили их простейшие классификации. В 1781 году Ф. Фонтан впервые увидел ядро и зарисовал его, и лишь в 1833 году Р. Броун установил, что ядро является важным и обязательным компонентом клетки. В 1839 году чешский ученый Я. Пуркинье открыл цитоплазму, а Ф. Дюжарден обобщил сведения о ней. Позже в клетке были открыты крахмальные зерна, кристаллические включения, хлоропласты.

По развитию физиологии растений, то еще в ХVII веке английский ученый Геллс и голландский ученый Я.Б. Ван Гельмонт, исследуя минеральное питание растений и перемещения веществ по их стебле, заложили основы экспериментальной физиологии растений. Изучению процессов минерального питания растений посвятили свои исследования такие ученые, как Ж.Б. Буссенго, Ю. Либих, Ю. Сакс. Изучением процессов фотосинтеза в растениях занимались такие ученые, как И. Ингенгауз, Д. Пристли, Ж. Сенебье, Н. Соссюр. Как наука, физиология растений окончательно оформляется только на конец XVIII века. В начале ХХ века русский ученый К. Тимирязев многое сделал для изучения процессов фотосинтеза. Вследствие открытия европейцами в XV-XVI веках новых континентов в Европу из заморских стран начали привозить невиданные ранее растения и начали быстро накапливаться сведения о новых видах растений, требовало их научной классификации. В середине ХVI века было изобретено засушивания растений и составление гербария. Возникают и начинают распространяться сады. Важная роль в систематизации знаний о видовое разнообразие растений принадлежит шведскому ботанику К. Линнею (он ввел бинарную номенклатуру, разработал диагнозы видов, описал и систематизировал все известные ему виды растений, уточнил технику морфологического описания). Именно в трудах К. Линнея систематика и описательная морфология достигли наибольшего выражения.

В 1759 году К. Вольф описал возникновение органов на конце побега. Немецкий ученый, поэт и художник И. Гете изучал метаморфозы растений, создал теорию происхождения цветка, заложив тем самым основы теоретической морфологии растений. Важное значение для развития этого раздела ботаники имели также исследования А. Декандоля.

Колоссальными успехами ботаники отмечено именно XIX века. Оформились и возникли новые ее разделы - физиология, биохимия и анатомия растений, эмбриология, география, экология и геоботаника, учение о водоросли, грибы и другие организмы, палеоботаника и т. д. По сути, именно в XIX веке ботаника приобрела современный вид. Во всех ее разделах свалили огромный фактический материал. Особенно важное значение для дальнейшего развития ботаники, как и всей биологии, имела созданная английским ученым Ч. Дарвином эволюционная теория. В 1849-1851 годах В. Гофмейстер подробно описал циклы развития споровых и семенных растений и показал их принципиальное сходство. Были исследованы процессы оплодотворения у растений и образования зародыша. В конце XIX века С. Навашин открывшего двойное оплодотворение в покрытосеменных.

Изучением различных групп низших растений и грибов занимались Л. Ценковский, М. Воронин, А. Баранецкий, Л. Курсанов, К. Мейер. Значительный вклад в развитие географии растений сделал немецкий ботаник О. Гумбольдт. Большие заслуги в изучении разнообразия растительного мира имели исследования российских ученых - С. Крашенинникова (изучение природы Камчатки), И. Гмелина и П. Палласа (исследования Сибири и юга России), В. Зуева и И. Лепехин (изучение севера и юга России, Урала и Сибири), А. Бекетова (создал большую школу фитогеографив), М. Вавилова (поиск диких предков культурных растений в различных регионах мира), В. Комарова (один из руководителей составления "Флоры СССР"). В. Докучаев и его ученики разработали учение о природных зонах. Из украинских ученых, которые способствовали развитию ботаники, следует назвать такие фамилии, как Л. Делоне, Г. Левитский, В. Фаворский, М. Холодный, Я. Модилевський, А. Рогович, И. Пачоский (один из основателей фитоценологии), А. Андржейовський (уроженец Ровенской области), М. Максимович, В. Липский (занимался изучением флоры разных регионов тогдашней России; уроженец Ровенской области), Д. Зеров (флористическое исследования различных регионов Украины) и многие другие. Среди современных украинских ботаников следует отметить: К. Сытника (исследования процессов жизнедеятельности растений, особенно фотосинтеза; бывший директор Института ботаники им. М. Холодного НАН Украины), Я. Дидуха (развитие индикационные геоботаники; бывший директор Института ботаники, уроженец Ровенщины), Ю . Шеляг-Сосенка (развитие теоретических основ охраны растительного мира, исследования флоры водоемов), Р. Бурду (изучение процессов антропичного трансформации флоры), В. Заверуха (изучение флоры Волыно-Подолья; уроженец Ровенщины), В. Мельника (изучение раритетных видов растений леса, их искусственное выращивание, заведующий отделом природной флоры Национального ботанического сада им. Н. Гришко НАН Украины, уроженец Ровенской области), Т. Андриенко (изучение раритетных видов растений Украины и обоснование создания объектов природно-заповедного фонда), С. Волгина (развитие анатомии семенных растений), С. Мосякин (развитие систематики растений), В. Протопопову (изучение синантропных видов растений), В. Собко (изучение видов семейства ятрышника и других редких видов), Д. Доброчаеву (развитие систематики растений), Есть . Брадиса (изучение флоры болот), Д. Дубину (изучение флоры высших водных растений), И. Григору (изучение флоры Полесье), И. Дудко (ведущий миколог) и многих других.

Предмет, задачи и методы исследования в ботанике

Предмет изучения в ботанике -- растения: их строение, рост, родственные связи, возможности рационального применения.

Выделяют 5 основных задач ботаники:

ь Изучение растений с целью повысить их устойчивость, выносливость и урожайность.

ь Определение новых видов растений, возможностей их использования.

ь Изучение того, как растения влияют на организм человека.

ь Определение, какова роль человека в сохранении и развитии растений на планете.

ь Генетическая трансформация растений.

Основных методов исследования в ботанике шесть:

1. Метод наблюдения. Применяется на макро- и микроскопическом уровнях. Он основан на установлении индивидуальности исследуемого объекта, при этом искусственного вмешательства в процессы жизнедеятельности этого объекта не наблюдается. Полученная в ходе наблюдения информация исследуется дальше.

2. Метод сравнения. Исследуемый объект сравнивают с похожими объектами. Это помогает в классификации, так как в ходе сравнения определяются сходства и различия с близкими объекту формами.

3. Метод эксперимента. В этом случае объект или процесс изучается в специально созданных по такому случаю искусственных условиях. Экспериментальный метод отличается тем, что допускает специальное вмешательство исследователя в природу. Благодаря этому есть возможность обозначить последствия влияния различных факторов на объект. В этом заключается принципиальное отличие эксперимента от наблюдения. А еще эксперимент можно ставить как в лаборатории, так и в естественных условиях.

4. Мониторинг. Основан на непрерывном наблюдении за состоянием отдельных объектов, а также за тем, как протекают отдельные процессы.

5. Моделирование. Заключается в том, что отдельные процессы и явления показываются и исследуются при помощи упрощенной имитации. Преимущество моделирования в том, что таким образом изучаются процессы, недоступные для изучения в живой природе или в условиях эксперимента.

6. Метод статистики. В его основе -- статистическая обработка количественного материала. Как правило, такой материал собирается в ходе других исследований: наблюдения, моделирования, эксперимента. Благодаря этому есть возможность определить и провести анализ определенных закономерностей.

Основные разделы ботаники

Ботанику, как и всякую другую науку, можно подразделить на несколько разделов. Раньше по способам исследования ботанику делили на описательную и экспериментальную. К первой относили морфологию, анатомию, систематику и экологию растений, ко второй -- физиологию, микробиологию и биохимию растений

· Микроскопическая морфология. Изучает строение клеток и тканей растений, эмбриологию;

· Макроскопическая морфологи (органография). Она изучает органы и части растений.

· Органография. Изучает органы и части растений;

· Палинология. Предмет ее изучения -- строение спор и пыльца растений;

· Карпология. Классифицирует плоды;

· Тератология. Исследует уродства и аномалии, возникающие в строении растений;

· Анатомия растений. Изучает, как растения устроены внутри;

· Физиология растений. Она занимается изучением форм растений, наблюдающихся в ходе онтогенеза и филогенеза, и процессов, которые происходят в растении: их причины, особенности и связь с окружающей средой.

· Физиология имеет отношение к систематике;

· Биохимия растений. Ее интересуют химические процессы, происходящие в растениях -- те, что связаны с ростом и развитием;

· Генетика растений. В поле ее внимания -- генетические изменения растений. При этом не важно, происходят они без человеческого вмешательства или с ним;

· Фитоценология. Изучает растительный покров планеты, отмечает динамические изменения в природе, зависимости и закономерности этих изменений;

· Геоботаника. Концентрируется на изучении экосистем: взаимосвязи между растениями, животными и неживой природой (этот комплекс называют биогеоценозом);

· Экология растений. В поле ее зрения -- растения и среда их обитания, а также определение наиболее подходящих условий для растительного мира;

· Палеоботаника. Она сфокусирована на изучении ископаемых растений, что дает возможность проследить историю развития.

Классификации ботаники по объекту изучения

· Альгологию. Это наука о водорослях;

· Бриология. Исследует мхи и др.;

· Микробиология. Занимается изучением микроскопических организмов;

· Фитопатология. В поле ее изучения -- болезни растений, вызванные бактериями, вирусами и грибами.

Значение ботаники

Ботаника - наука о растениях. Как и всякая наука она пытается обобщить и получить новые знания о предмете исследования. Человек зависит от растений, как и вся фауна на земле. Растения принимают энергию солнца и образуют биомассу, поедая которую животные извлекают энергию для своего существования. Издавна растения служили человеку источником еды (сельское хозяйство), строительного материала (дерево), лекарств (лекарственные растения), волокон (пенька, лен и т. д. на ткани и веревки). Знания о растениях передавались из уст в уста, от родителей к детям. Это было необходимо, так как на ядовитых растениях не написано что они ядовитые, а на помидорах не написано что они съедобны. Так и появилась ботаника. Без знаний о растениях не возможно выведения новых, более урожайных растений, невозможно получение лекарственных вытяжек из растений, невозможно биотехнологическое использование растений, например для устранения тяжелых металлов из почв.

Ботаника необходима людям. Исходя из огромного значения растений на планете и невозможности жизни на Земле без них, человек обязан их изучать. Медикам необходимо знать болезни растений, чтобы найти методы их защиты. Генетикам нужны знания ботаники для выведения новых сортов и закрепления полезных свойств растений. Экологи изучают ботанику для определения способов сохранения экосистем, природных зон и климата на Земле.

Связь ботаники с остальными науками

Ботаника тесно связана со многими другими науками -- с геологией через палеоботанику и индикационную геоботанику (использование признаков некоторых растений и их сообществ как индикаторов некоторых полезных ископаемых). С химией -- через биохимию и физиологию, экономическую ботанику и фармакогнозию. С почвоведением и физической географией -- через экологию и геоботанику; с техническими науками -- через экономическую ботанику. Ботаника -- научная основа сельского и лесного хозяйства, зелёного строительства в городах, курортах и парках, она разрешает многие вопросы пищевой, текстильной, целлюлозно-бумажной, микробиологической, деревообрабатывающей промышленности. Однако важнейшая задача ботаники -- изучение закономерностей развития и охраны среды обитания человечества -- биосферы и прежде всего растительного мира -- фитосферы.

Ботаника пользуется как наблюдением, так и сравнительным, историческим и экспериментальным методами, включающими сбор и составление коллекций, наблюдение в природе и на опытных участках, эксперимент в природе и в условиях специализированных лабораторий, математическую обработку полученной информации. Наряду с классическими методами регистрации тех или иных признаков изучаемых растений используется весь арсенал современных химических, физических и кибернетических методов исследования.

Связь ботаники и цитологии: строение клетки (цитоплазмы, ядра, органоидов, вакуоли, пластид и др. структур).

Связь ботаники и гистологии:

Ткани: образовательные, покровные, механические, проводящие и основные ткани растений.

Связь ботаники и генетики: деление и рост клеток.

Связь ботаники и биохимии: фотосинтез, явление листопада.

Связь ботаники и физиологии растений: фотосинтез, питание, дыхание растений, испарение воды, газообмен.

Связь ботаники и экологии: влияние факторов окружающей среды на рост корней, прорастание семян и образование новых растений.

Связь ботаники и основами сельского хозяйства: Видоизменения корня, влияние факторов окружающей среды на рост корней (минеральные удобрения, необходимые для питания сельскохозяйственных культурных растений), видоизменения побега, вегетативное размножение растений, изучение отдельных семейств, их характерные особенности, пищевые, лекарственные, декоративные, кормовые, технические и др.

Связь ботаники и систематики растений: классификация растений.

Значение дисциплины в становлении бакалавра биологии.

Для будущих бакалавриатов биологов ботаника играет несомненно важную роль, в первую очередь потому, что она является незаменимой составляющей биологии как системы наук. Изучение ботаники как отдельной дисциплины предполагает получение более углубленных профессиональных знаний, навыков и умений. Изучая ботанику, ученые узнают принципы рационального природопользования получают четкую ценностную ориентацию на охрану жизни и природы, узнают последствия антропогенных воздействий на биосферу, и планируют мероприятия по ее охране, тем самым способствуя совершенствованию нашего мира.

Заключение

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

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 литературы

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

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

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

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

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

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

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

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

Размещено на Allbest.ru