1. Предмет ботаники. Взаимосвязь основных разделов ботаники.

Ботаника – это радел биологии, занимающийся изучением растений, их формы, строения, жизнедеятельности, распространения, свойств и пр.

Растения – это особое царство живых организмов, имеющее: оформленное ядро в клетках, способность синтезировать пигмент хлорофилл в хлоропластах, который обеспечивает процесс фотосинтез. Растения-паразиты не имеют хлорофилла, но питаются органическими веществами, синтезированными растениями-хозяевами в результате фотосинтеза.

Ботаника представляет собой совокупность взаимосвязанных разделов:

• Морфология растений – изучает внешнее строение растений, исследует закономерности и обусловленность внешней формы растений.

• Анатомия растений – исследует особенности закономерностей внутреннего строения растений.

• Цитология растений – изучает строение клеток растений.

• Гистохимия растений – с помощью микрохимических реакций выявляет и исследует вещества, находящиеся в растительной клетке.

• Эмбриология растений – раздел ботаники, исследующий закономерности зарождения организма в первые этапы его развития.

• Физиология растений – изучает жизнедеятельность растений: обмен веществ, рост, развитие и др.

• Биохимия растений – исследует процессы химических превращений как химических соединений, входящих в состав самого организма, так и веществ, поступающих в него из окружающей среды.

• Экология растений – изучает взаимоотношения растений и среды.

• География растений – выявляет закономерности распределения растений в пространстве.

• Геоботаника – изучает растительной покров Земли.

• Систематика растений – занимается классификацией растений и их эволюционным развитием.

Методы:

• Наблюдение – подробное описание какого-либо органа с детальным рассмотрением;

• Сравнение – классификация описательного материала и определение принадлежности растения к таксономической группе;

• Эксперимент – метод, позволяющий выявить морфологические изменения растений в разных условиях окружающей среды.

2. Основные направления современной ботаники:

• Описательная морфология – изучает многообразие внешнего строения растений.

• Сравнительная – исследует сведения о внешнем строении растений путем сравнительного изучения.

• Эволюционная – изучает внешнее строение растений с целью определения путей и направлений эволюции членов и органов растений.

Изучение биоразнообразия и антропогенной трансформации фитосистем, биоразнообразия и экологии водорослей и грибов, проблемы интродукции и акклиматизации растений, фитоценологии и геоботаники, экологии растений и структурной ботаники, а также популяционной экологии и генетики растений.

3. Эволюция растений. Краткая характеристика.

Появились растения на Земле примерно 3,4 млрд. лет тому назад. Предками растений явились гетеротрофные организмы из группы флагеллят, у которых сформировалась пигментная система, способная улавливать и использовать световую энергию и, сопряженная с ней, система запасания этой энергии в связях органических молекул.

Возникновение растений и ранние этапы их эволюции связаны с водной средой. Поэтому первыми растениями Земли стали водоросли.

Дальнейшая эволюция растений связана с выходом их на сушу и возникновением сосудистых растений. Ботаники сходятся во мнении, что предками сухопутных растений, являются зеленые водоросли, у которых таллом расчленен на простертую (стелющуюся) и прямостоящую части.

Риниофиты - это ископаемые растения, вымершие в позднем девоне (450 млн. лет назад), которые имели тело, расчлененное на надземные теломы и горизонтальные корневищеобразные органы - ризомоиды. Размножались риниофиты спорами. Споры образовывались в крупных спорангиях, развивающихся на концах вертикальных надземных теломов.

Считается, что эти первые сосудистые растения дали начало трем линиям развития, представленных хвощами, плаунами и папоротниками. Хвощевидные и плауновидные явились самостоятельными филами, а папоротники через группу семенных папоротников дали начало голосеменным и покрытосеменным растениям.