БОТАНИКА
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
БОТАНИКА
(от греч. botane—трава), наука, имеющая задачей всестороннее изучение растений. — Главнейшие этапы развития. Б. возникла как чисто описательная наука в связи с практическими запросами, особенно в области сельского хозяйства и медицины. Уже в сочинениях авторов древности (Гиппократ, Теофраст) находятся перечисление и отчасти описание I нескольких сот растений с уделением внимания их лекарственным свойствам. У Дио-скорида (I век хр. эры) уже самое название его сочинения—-«Materia medica»—говорит за себя. В нем содержится перечисление около 600 растений, к-рым приписываются ‘ лекарственные свойства. После застоя в средние века, Б. снова возродилась в XVI в. в Германии, где начали в это время появляться т. н. «травники» (Krautebticher), ; содержащие описания растений с указанием их применения в медицине. Вообще, «hor-tus botanicus» и «hortus sanitatis» в это время «травников» были неотделимы друг от друга. Дальнейшие описания новых растений, местных и иноземных, в связи с географическими открытиями XVI — XVII вв., вызвали необходимость классифицировать накопившийся материал, что повело к выработке системы растений. Это классифика-торское направление получило высшее свое выражение у К. Линнея (Linne, 1707— 1778). Основная заслуга Линнея заключается не столько в том, что он внес в Б. какие-либо новые мысли и направления, а в том, что он привел в порядок старый накопившийся материал. Наиболее важным здесь является: 1) введение т. н. бинарной номенклатуры, т. е. название каждого растения двумя словами (латинскими), из к-рых одно—существительное—обозначает род, а другое—определение к нему—означает вид (самые понятия «род»_ и «вид» были известны задолго до Линнея);» 2) создание т. н. «половой» системы растений. По существу, это чисто искусственная группировка растений на основании одного произвольно взятого признака—числа тычинок в цветке; в этом отношении она представляет скорее шаг назад по сравнению с более ранними ботаниками (напр., Цезальпин, 1519—1603). Однако, благодаря своей искусственности, система Линнея отличается большой наглядностью, что и создало ей большую популярность. Кроме того, следует отметить огромный авторитет Линнея, как знатока расти – ; тельных форм, и то, что в его сочинениях впервые со всей ясностью было установлено, что принятые им систематические единицы (виды) представляют нечто реальное. Влияние Линнея на современников и на дальнейшее развитие ботаники было исключительным: наступило всеобщее увлечение собиранием, засушиванием и каталогизированием растений; ботаника получила характерное название—scientia amabilis. Вместе с тем, и в самой ботанике описательное систематическое направление на долгое время закрепило за собой почти исключительное господство, так что лишь к концу XVHI—началу XIX века стали, наряду с систематикой, развиваться и другие отделы ботаники. Дальнейшее развитие систематики после Линнея характеризуется, гл. обр., попытками такой классификации растений, к-рая принимала бы во внимание ряд их признаков и отражала бы действительные соотношения между отдельными группами (естественные системы на смену Линнеевской искусственной системы). Здесь следует отметить значение идеи эволюции, I I к-рая распространилась в Б. во второй половине XIX в. вместе с учением Дарвина. Эволюционная идея является необходимым логическим обоснованием естественной системы и позволяет заменить смутное представление старых авторов о «сродстве» между! группами растений вполне ясным понятием об их кровном родстве. Изучение микроскопического строения растений началось в 1671 г. работами итальянца Мальпиги и англичанина Грю (Malpighi, Grew). Однако, эти ; «отцы» анатомии (гистологии) растений долгое время оставались без последователей; лишь в начале XIX в. микроскопическое изучение снова выступает на сцену (MirbeJ, Moldenhawer). Середина XIX века характеризуется особенно блестящим развитием этого направления. Незадолго перед этим было окончательно выяснено клеточное строение растений и происхождение клеток (Schleiden, Naegell и др.; 1838 г. и следующие годы), а затем рядом ученых анатомия растений была поставлена на тот путь, по которому она движется и по настоящее время. Одновременно с изучением строения взрослого растения шло изучение истории развития. Здесь особенно следует отметить классические исследования Гофмейстера (Hofmetster, 1849—51 гг. и след.), к-рые выяснили такие важнейшие моменты в развитии растений, как чередование поколений, и стерли резкую границу между явнобрачными и тайнобрачными расте
ниями. Продолжением этих исследований в более новое время являются, с одной стороны, работы Горожанкина, 1880 г., и Беляева, 1885 г. и следующие (развитие и оплодотворение голосеменных и разноспоровых папоротникообразных), а с другой—работы японцев Икено, 1898 г., и Хираае, 1896 г. (открытие сперматозоидов у голосеменных растений), и Навашина, 1898 г. (двойное оплодотворение у покрытосеменных). Тот же микроскопический метод в середине XIX века дал блестящие результаты при изучении низших споровых растений. Работами Негели, Тюре, де-Бари, Воронина, Ценковского, Прингсгейма и других здесь выяснен ряд вопросов, значение которых выходит далеко за пределы собственно-споровых растений. Таковы: учение о клетке и ее главнейших структурных элементах, о сущности оплодотворения как слияния двух половых клеток (Тюре, 1851 г., у водоросли Fucus) и др. Развитие физиологических знаний шло под влиянием иных методов. Здесь важнейшую роль играют физ.-хим. методы, эксперимент и точный количественный учет результатов произведенного опыта. Поэтому и физиология растений развивалась, идя по стопам физики и химии, и часто даже не ботаники, а физики и химики играли вдесь первенствующую роль. Первым настоящим физиологическим исследованием такого рода является сочинение англичанина Гелса (Hales, 1727 г.) о движении соков у растений; в нем автор, физик по специальности, путем хорошо разработанной методики определяет корневое давление, количественно изучает испарение и т. д. Если физик Геле полошил начало физической физиологии растений, то химик При-стлей (Pristley) и врач Ингенгуз (Ingenhouze) в самом конце XVIII в. основали химическую физиологию, открыв поглощение растением СО* и выделение 0>. Эта важнейшая сторона питания растения была затем изучена подробнее в работах Соссюра (Saussure, 1804 г.), Буссенго (Boussingault, середина XIX века), Сакса (Sachs), К. А. Тимирязева (70—90 гг. XIX века) и др. Успехи органич. химии в середине XIX века дали возможность изучить превращение веществ в растении (Буссенго, Мейер, Сакс, Пфейффер, Дьяконов, Палладии и др.). Поступление веществ в растительную клетку изучалось сначала физиком Дютроше (Dutrochet, 1830 г.), открывшим явления осмоса, но затем подробнее изучавшие эти процессы Б. Пфейффер (1877 г.) и де-Фриз (de-Vries, 1884 г.) установили такие общие закономерности, к-рые создали целую главу физ. химии (редкий случай, когда физиология шла впереди физики и химии). В общем, из внешних факторов развитие Б. определялось двумя основными влияниями; с одной стороны, развитием соседних научных дисциплин как биологич., так и физ.-хим. и усовершенствованием их методов, а с другой стороны, на Б. оказывали большое влияние требования практической жизни. Так. обр., физиологии растений развивалась в тесной связи с агрономией. Требования медицины, изучение лекарственных растений также влияли на развитие почти всех отделов Б. и способствовали даже выработке нек-рых специальных методов, напр., микроскопического и микрохим. анализов растительных продуктов. Если раньше реальными работ – ; никами в области ботаники часто бывали врачи, то теперь эта связь ботаники с медициной подчеркивается тем обстоятельством, что почти половина исследований по анатомии и биологической химии растений производится фармацевтами. Современное состояние и отделы Б. Уже из исторического очерка ясно выявляются три основных отдела Б.: 1) систематика, 2) морфология, 3) физиология.—■ I. Современная систематика имеет основной целью выяснить происхождение и родство растительных групп и, как конечный результат, осветить эволюцию растительного мира в целом. Для этих. целей она использует данные почти всех других ботанических дисциплин, морфологических и физиологических, в частности— биохимию. Последняя получила особо важное значение в работах Меца (Metz) и его школы; они пользуются для установления родства между различными растениями т. н. преципитиновой реакцией осаждения в сыворотке соответственным образом иммунизированных животных (см.
Серодиагностика).
Из других крупнейших современных систематиков следует указать на Энглера, Вет-штейна, Галье (Engler, Wettstein, Hallier). – Их системы значительно отличаются друг от друга и от системы Меца. Основная задача систематики еще далеко не достигнута.— Кроме указанной основной научной задачи, систематика растений имеет другую, более частную, но также очень важную: представить в удобообозримом виде весь тот огромный материал по описанию отдельных растений, к-рый делается все обширнее, как видно хотя бы из того, что Диоскориду было известно 600 видов растений, Линнею— 8.000, а в наст, врем
я их описано около 300.000. Методологически к систематике близко примыкают: фитопалеонтология, изучающая растения прежних геологических эпох, и фитогеография, изучающая распределение растений по поверхности земли. Менее определенно положение т. н. ф и т о с о ц и о л о г и и. Эта молодая отрасль, возникшая уже в XX в., имеет задачей изучение естественных группировок растений,^ н. сообществ. Изучая те соотношения, какие имеют место между членами сообщества и между целыми сообществами, а также и соотношения их с окружающей обстановкой, фитосоциология имеет признаки физиологической дисциплины (в частности, сближается с экологией), но, с другой стороны, она выясняет закономерности распределения сообществ по поверхности земли, и поэтому особенно тесной является ее связь с фитогеографией. Фитогеография и примыкающая к ней фитосоциология культивируются сейчас, преимущественно, в странах мало населенных, где много еще осталось нетронутой природы, например, в Швеции, Швейцарии. В СССР эти отделы привлекают сейчас, пожалуй, не меньше половины всех ботаников. — II. Морфология имеет целью изучение строения растения. Она разделяется сейчас на: 1) собственно морфологию, к-рая изучает закономерности внешнего строения; 2) эмбриологию, изучающую индивидуальное развитие; 3) анатомию, изучающую внутреннее микроскопическое строение растения; из анатомии выделилась в качестве особой отрасли 4) цитология, имею – щая задачей изучение растительной клетки. В наст, время в растительной морфологии преобладает эмбриолого-цитологическое направление, особенно в – связи с
генетикой
(см.). Довольно усердно разрабатывается также анатомия растений. Что касается собственно морфологии как учения о внешней форме растения, то этот отдел сейчас уже значительно исчерпал себя, но зато теперь развивается новая отрасль—экспериментальная морфология, изучающая влияние внешней среды на форму и развитие растения. Этот отдел занимает промежуточное положение между морфологией и физиологией. Он основывается на замечательных исследованиях Бонье и особенно Клебса (Bonnier, 1894 г.; Klebs, 1896 г.). — III. Физиология растений делится на: 1) хим. физиологию (изучение обмена веществ в растении) и 2) физ. физиологию (изучение явлений роста и других проявлений физ. сил в растении). Преобладающее значение имеет в наст, время первая, что в значительной степени объясняется требованиями прикладных дисциплин—агрономии и фармации, для которых этот отдел физиологии растений имеет особо большое значение. Менее определенное положение занимают: 1. Экология растений. Этот молодой отдел Б., основанный работами Шимпе-ра и Варминга (Schimper, Warming) в конце XIX в., занимается изучением соотношений, какие имеются между растением и его естественной обстановкой, изучением того, благодаря каким особенностям организации данное растение существует в данной обстановке. Отсюда ясна связь экологии с физиологией, с одной стороны, а с другой—с фитогеографией. Вот почему содержание этой, только еще развивающейся, отрасли трактуется различно: то как своего рода полевая физиология, то как часть фитогеографии, под названием экологической географии.-—2. Фитопатология. Как дисциплина, изучающая болезненные процессы у растений, фитопатология близка к физиологии. Однако, современное содержание ее сводится не столько к изучению физиологических процессов в больном растении, сколько к выяснению анат. изменений (пат. анатомия) и изучению тех паразитов, б. ч. грибков, к-рые вызывают данную б-нь. Отсюда ясна связь этого отдела, с одной стороны, с морфологией, а с другой—с систематикой. В наст, время фитопатология получила особое развитие в Сев. Америке, где на ее долю падает почти половина всех публикуемых ботанических работ.—3. Генетика, изучающая механизм происхождения растительных форм, логически должна быть сближена с физиологией, как имеющая дело с известными процессами у растений; однако, по своим результатам она теснейшим образом связана – с систематикой. Генетика—молодая отрасль Б. Хотя основание ее положено еще в середине XIX в. работами Менделя, но систематическая разработка началась только с XX в. В наст, время эта отрасль необыкновенно быстро развивается, т. ч. сейчас, по числу публикуемых работ, генетика мало чем уступает другим, более старым’ отделам Б. и даже иногда превосходит их.—В приведенных выше подразделениях имеется в виду весь мир растений; однако, возможно (и это фактически часто бывает) ограничить изучение пределами одной какой-либо группы растений, например, грибами, мхами и т. д. Таким обра