Ботаниката като наука
Ботаниката е наука за растенията. Тя покрива широк спектър от научни дисциплини, изучаващи строежа, растежа, развитието, размножаването, екологията, еволюцията и таксономията на растенията. Растенията биват проучвани в различни аспекти - от клетки, тъкани, органи, отделни индивиди до растителни популации, съобщества и екосистеми. Всеки един от тези аспекти на проучване оформя различни направления в Ботаниката, като:
Клетъчна Биология/Цитология - изучава състава, строежа, жизнения цикъл и деленето на клетката
Анатомия и ембриология - изучава строежа на растителните тъкани и органи и протичането на процесите опрашване, оплождане, формиране на семена и плодове.
Таксономия – наука за наименованията, описанията, родствените връзки и класификацията на растенията.
Екология – наука за разпространението и разнообразието на растенията и как то се повлиява от взаимодействието им с факторите на околната среда
Първоначално дисциплината Ботаника е покривала изучаването на всички организми, които не са животни. Понастоящем, след натрупването на голям обем научни данни, повечето от тези “подобни-на-растения” организми, вече не се разглеждат като част от растителното царство. Например, гъбите се изучават от микологията, бактериите и вирусите - от микробиологията, водораслите - от фикологията.
Независимо от това, някои от горепосочените организми продължават по традиция да се включват в дисциплината Ботаника.
Причини да изучаваме дисциплината Ботаника
От всички организми на планетата, растенията са единствените "производители"
Изхранват света - всичката храна, която ползваме идва директно от растенията или индиректно от животните, които се изхранват от тях: зърнени храни, зеленчуци, плодове, захар, растителни масла, животински продукти. На практика растенията са в основата на почти всички хранителни вериги. Знанието как растенията синтезират хранителните продукти, лежи в основата на нашата способност да осигурим достатъчно храна за бъдещите поколения.
Растенията абсорбират CO2, който е значим фактор за глобалното затопляне на планетата и отделят O2, като спомагат за поддържането на нивото му в атмосферата. Днес атмосферата е смес от 21% O2, 78% N2, 0,03% CO2 и 0.06% други газове. Но тя не винаги е имала този химичен състав. Живота е възникнал в атмосфера напълно лишена от молекулярен O2 и първите организми са били анаеробни едноклетъчни форми или колонии от клетки. С времето са възникнали организми способни да извършват фотосинтеза, при който процес се отделя O2 в атмосферата. От него на свой ред се формира озон(О3), който започва да филтрира вредната ултравиолетовата радиация и да редуцира отрицателното ѝ въздействие върху организмите. Така примитивните растения са изиграли определяща роля в образуването и внедряването на кислорода в атмосферата, а растенията в днешни дни играят решаваща роля за поддържането на нивото му в определени жизненоважни за нас граници.
Източник са на важни естествени влакна - памук, лен, коноп, коприна
Източник са на важни естествени продукти - дървесина, хартия, каучук, етерични масла
Много от растенията имат лечебни свойства и столетия наред са били единственият източник на лекарствени средства – бяла върба, лайка, шипка, валериана, липа, женшен, камфор и т.н.
Някои растения са популярни стимуланти - чай, кафе, какао, тютюн
Повечето алкохолни напитки се получават чрез ферментация на грозде или ечемик
Участват в произхода на фосилните горива – въглища, суров петрол, натурален газ. Фосилни горива е термин, с който се обозначават изкопаеми горивни материали формирани в предишни геологични времена от разлагащи се растения или животни, които са били изложени на висока температура и налягане в земните недра.
Те са удобни обекти за проучване на фундаментални жизнени процеси, като делене на клетките, синтеза на протеини и прочие, позволявайки да се избегнат етичните дилеми съпътстващи същите проучвания при клетките на човека и животните.
Проучванията върху растенията позволяват да проследим и разберем промените в околната среда. В много различни случаи те могат да действат като ранна предупредителна система за важни промени в нея, като например:
- Проследяването на изчезването на видове или разрушаването на растителните съобщества зависи от пълния и точен каталог на растителната таксономия
- Лишеите, които са чувствителни на въздушно замърсяване на въздуха се използват като индикатори за присъствието на такова
- Растенията реагират на интензивността на ултравиолетовата радиация и позволяват да се проследяват процеси, като изтъняването на озоновия слой