Систематики рослин

Розвиток описової ботаніки, як ми зазначали вище, істотно прискорилося у другій половині XV ст. Відкриття нових земель, подорожі, розширення тортових зв'язків між країнами сприяли розвитку природничих наук. З відкритих країн - Америки, Індії, Африки - в Європу було привезено безліч нових рослин, особливо плодових і декоративних: одні з них давали цінні продукти харчування, прянощі, інші прикрашали європейські сади. У XVI ст. в Європу були привезені картопля, тютюн, соняшник, кукурудза, а з декоративних - тропічні орхідеї, гвоздика, гіацинт і ін. Началося освоєння нових рослин, їх акліматизація. У зв'язку з запросами медицини та прагненням створити колекції живих вітчизняних і заморських рослин в XVI ст. з'явилися перші ботанічні сади - спочатку в Італії, потім у Німеччині, Франції, Голландії, Англії, Росії. На початку XVI ст. італійський вчений Лука Гіні винайшов спосіб збереження рослин шляхом їх сушки між аркушами паперу, тобто поклав початок гербарізаціі рослин. Це відкриття, що дозволило зберігати рослини протягом багатьох років, порівнювати рослини різних країн, квітучі в різні пори року сильно стимулювало зростання ботанічних робіт. Великі колекції рослин, привезених в Європу з відкритих країн, і вивчення місцевої флори показали наявність в природі величезного розмаїття рослинних видів.

Однак розвиток ботаніки гальмувалося внаслідок панування середньовічних уявлень, зокрема про те, що у ботаніків давнини описані всі існуючі рослини. Ця точка зору викликала неймовірну плутанину в описах рослин. Назви і опису середземноморських рослин в працях авторів давнину, в особливості Діоскорида, переносили на рослини інших країн, в зв'язку з чим різні рослини значилися під однією назвою. Для прогресу ботаніки необхідно було розвінчати уявлення про всеосяжних описах рослин у ботаніків давнину. Перші кроки в цьому напрямку зробили німецькі вчені - Брунфельс, Бок, Фукс - німецькі «батьки ботаніки», укладачі багатотомних «травників», в яких вони сумлінно описували і замальовували вивчені ними рослини місцевої флори.

Одним з перших авторів травників був німецький лікар Брунфельс (Brunfels, 1470-1534). Його книга «Живі зображення трав» (Herbarium um vivae icônes, 3 томи, 1530-1536) являє собою по суті перший ботанічний атлас, в якому міститься кілька сотень малюнків рослин з різних місцевостей. Під кожним малюнком було поміщено народна назва рослини і поруч латинські і грецькі назви тих древніх рослин, які на думку автора травника, відповідають зображеному рослині. Далі коротко описувалися ознаки рослини і повідомлялося про його лікувальну дію. Описувані рослини Брунфельс розташовував без усякої системи.

Книга Ієроніма Бока (1498-1544) «Новий травник» (Neues Kräuterbuch, 1539) містила докладні описи 165 рослин і їх малюнки. Крім місцевих народних назв рослин і їх умовних латинських і грецьких синонімів, тут наводилися відомості про час цвітіння рослини, його поширення характер і місцеперебування. Описані Боком рослини були власноруч зібрані ним на батьківщині і під час подорожі по Вогезам і Альпам. Бок намагався розташувати рослини у своїй книзі в певному порядку, розділяючи їх таким чином: дикорослі рослини із запашними квітами; конюшина, злаки, кормові та повзучі рослини, дерева і чагарники.

Протягом XVI в. «Новий травник» Бока витримав 10 видань.

Третій німецький «батько ботаніки» Фукс (Fuchs, 1601-1566) в своїй книзі «Історія рослин» (Historia stirpium, 1542) описав багато дикорослих видів рослин центральної Європи (всього близько 400 видів).

Слідом за Німеччиною, незабаром почалося складання травників і з інших країнах Європи - Голландії, Італії, Швейцарії. Нідерландський вчений Клюзіус (С. Clusi'us, інакше Шарль де Л'Еклюз, 1525 – 1609) вивчив флору багатьох країн Європи, а також рослини неєвропейських країн, які привозили до Голландії торговими судами, відкрив багато нових видів рослин. Клюзіус написав три капітальні книги: «Історія (опис) рідкісних рослин Австрії, Паннонії та інших провінцій» (1583), «Історія (опис) рідкісних рослин Іспанії» (1576) і «Десять книг про населення екзотичних країн» (1605). В останньому творі описані переважно рослини Індії. Клюзіус відомий як розповсюджувач культури картоплі в Європі, йому належить перше-ботанічне опис цієї рослини. В його працях вперше виражене уявлення про вигляді рослин як групі близько споріднених форм.

Учень Клюзіуса Лобелій (М. Lobelius, 1538-1616) вивчав флору Нідерландів та відкрив багато нових рослин. У своїх працях він зробив спробу класифікувати рослини за формою листа, розділяючи їх на сім груп: злаки і осоки; орхідеї і лілейні; рослини з розсіченим або перистим листям; рослини з парним листям; рослини з трійчастим листям; рослини з округлим листям; безлисті форми, позбавлені зеленого забарвлення. Незважаючи на наївність і примітивність класифікації Лобелія, йому все ж вдалося вловити схожість у деяких груп рослин і виділити природні угруповання злаки, лілейні, орхідеї.

Далі слід назвати швейцарського натураліста Геснера (1516-1565).

Основна ботанічна робота (Opera botanica) цього автора залишилася незавершеною і була надрукована тільки в 1753-1759 рр.. Після опублікування її стало ясно, наскільки ботанічні погляди Геснера випереджали його час. Геснер ясно сформулював поняття роду та виду і накреслив принципи бінарної номенклатури - подвійних назв, що визначають видову і родову приналежність рослини. Особливості в будові квітки і плоду у рослин він визнавав найважливішими ознаками для цілей класифікації, і вказував на те, що ознаки листя, стебла і кореня вельми мінливі і часто залежать від впливу умов існування, між тим як квітки і плоди постійні і - тому мають велике значення для об'єднання рослин в систематичні групи.

Знаменитий італійський ботанік і мислитель Цезальпін (Caesalpinus, 1519-1603) створив першу наукову систему рослинного царства. Він чудово знав античну філософію, особливо Аристотеля, і був послідовником його логіки і методів мислення. Він написав відомий твір: «16 книг про рослини» (De plantis libri XVI, Florentia, 1583), в якому викладав свої уявлення про форми рослин і привів свою класифікацію. Цезальпіно писав, що листя, стебла і коріння не можуть бути покладені в основу класифікації. Для цих цілей служать плід, насіння і зародок як найбільш загальні ознаки для всього рослинного царства. Грунтуючись на будові насіння і плодів, Цезальпін розподілив відомі йому 840 видів квіткових рослин в 15 класів, виділивши в 16-й клас рослини, що не мають квіток.

Незважаючи на штучність системи Цезальпіно в цілому (, в основу її були покладені деякі ознаки), в ній були правильно виділені деякі природні угруповання рослин (бобові, зонтичні, складноцвіті); багато подібні і споріднені види правильно об'єднані в роди. Рослини, позбавлені квіток і плодів - папороті, мохи, хвощі, гриби, виділені в особливий клас, хоча Цезальпін не мав уявлення про природу спорових ростлин. Вплив системи Цезальпіно відбилося на наступних штучних системах до-лінеївского періоду, його система стала використовуватися для класифікації рослин багатьма ботаніками різних країн.

Серед найбільших ботаніків XVII ст. виділяються брати Баугіна, Джон Рей і Турнефор.

Швейцарський ботанік Іоганн Баугін (J. Bauhin, 1541-4616) у своїй книзі «Нова універсальна історія рослин» (Historia universalis plantarum nova), яка була видана після його смерті в 1660-1661 рр.. Описав близько 4000 рослин. Його брат Каспар Баугін (К. Bauhin, 1560 - 1624) описав близько 6000 рослин в результаті 40 років праці. Він поліпшив ботанічну номенклатуру, описуючи рослини більш точно і стисло, ніж інші автори (в 15-20 рядках). Види рослин К. Баугін розташовував за ознаками подібності в 12 груп або класів. Більшості видів він дав подвійні назви (бінарна номенклатура) і розмежував поняття роду та виду.

Англійський учений Рей (Ray, 1623-1705) вивчав флору Великобританії, Франції, Італії, Німеччини. У його класифікації рослин (1682, 1686-1704) два головних відділу були засновані на числі сім'ядоль і, таким чином, Рей вніс у ботаніку поділ на однодольних і дводольних рослин. У своїй системі він брав до уваги, крім насіння і плодів, форму квітки. Рей розрізняв дві групи рослин: досконалі і недосконалі. До другої групи він відносив водорості, гриби, лишайники, печеночники, мохи, хвощі, папороті, а також «підводні рослини» - поліпи і губки. Групу досконалих, або квіткових, рослин він ділив за традицією на дерева і трави. Як і К. Баугін, Рей вже розрізняв поняття роду та виду і намагався застосовувати бінарну номенклатуру.

Сучасник Рея французький ботанік Турнефор (de Toarnefort, 1656-1708) подорожував по європейських країнам і Азії. Свою систему Турнефор виклав у книзі «Елементи ботаніки» (Eléments de botanique. Paris, 1694). Турнефор ділить рослини на безпелюсткові і пелюсткові, а останні на однолепесткові і багатопелюсткові. Він запозичив у Рея поділ квіток на прості і складні, на правильні і неправильні. Турнефор зберіг старий розподіл на дерева, чагарники і трави.

Грунтуючись на форми квітки, Турнефор розділив квіткові рослини спочатку на 14, а потім на 18 класів. Однак функцій квітки він не розумів і заперечував наявність статі у рослин. Система Турнефора була прийнята ботаніками багатьох країн, але викликала і критичні зауваження.

Таким чином, в ботаніці XVII ст. створювалося вже поняття про вигляд в рослин, були розмежовані видові і родові ознаки, причому поняття виду виражалося в розлогих описах. Однак в цілому успіхи ботаніки XVII ст. були невеликі.

Роль реформатора ботаніки зіграв великий шведський вчений Лінней (Linné, 1707-1778). Поряд з величезними пізнаннями в ботаніці, придбаними під час подорожей і в роботі з гербаріями, Лінней: володів і чудовим даром систематизації. Він був в числі тих небагатьох ботаніків, які у XVIII ст. оцінили вчення Камераріус про-поле у ​​рослин. Лінней поклав це вчення в основу своєї знаменитої статевої системи рослин, викладеної ним у книзі «Система Природи» (Systema Naturae, Leiden, 1735). Система Ліннея теж була штучною, але тим не менше вона вигідно відрізнялася від систем Рея, Турнефора та інших його попередників. Турнефор, за висловом Ліннея, був короллісгом, оскільки його система грунтувалася на будові віночка квітки (corolla-віночок). Цезальпіно Лінней називав фруктістом, та.к як його система грунтувалася на ознаках плода (fructus - плід). Лінней свою систему будував, 'грунтуючись на особливостях статевих органів рослин, на числі, розмірах і розташуванні, тичинок і маточок. Ці ознаки були більш істотними, ніж 'оцвітина (система Турнефора), і більш наочними і зручними для визначення, ніж, наприклад, плоди, на будові яких грунтувалася класифікація Цезальпіно і, почасти, Рея. Злив відкинув древнє розподіл рослин на трави, чагарники і дерева, але зберіг від системи Цезальпіно облік ознак плодів і насіння для класифікації.

Лінней поділяв рослинний світ на 24 класи:

Як видно з наведеного, починаючи з 14-го класу, Лінней відходить 'від принципу поділу по числу тичинок. 14 і 15-й класи грунтуються на ознаці нерівної довжини тичинок; 16, 17 і 18-й. Класи - на ознаці зрощення тичинок. У 19-й клас Лінней помістив рослини, у яких нитки тичинок вільні, а пильовики зрослися (складноцвіті). У 20-й клас Лінней включив рослини, у яких нитки тичинок зростаються із стовпчиком маточки. У 21 і 22-й класи - рослини з одностатевими квітками; біля однодомних рослин (21-й клас) роздільностатеві-квітки поміщаються на одній рослині (дуб, береза ​​тощо), в дводомних рослин (22-й клас) на різних рослинах (верби, тополі). У 23-й клас поміщені рослини, у яких квітки частиною можуть бути роздільностатеві, частиною двостатеві (ясен). У 24-й клас Лінней помістив, за сучасною термінологією, усі спорові рослини - вищі і нижчі.

Величезною заслугою Ліннея було створення термінології: позначення різних частин рослини точними назвами. Він ввів в ботаніку до 1000 термінів, частиною запозичених їм у колишніх ботаніків, частиною придуманих їм самим, настільки вдалих, що вони усунули непорозуміння в термінології і з деякими змінами збереглись в ботаніці до теперішнього часу.

Номенклатура рослин також піддалася реформі. Лінней ввів бінарну номенклатуру, позначивши двома латинськими назвами видову і родову приналежність кожної рослини.

Лінней вважав, що природні групи рослин повинні будуватися на основі всього габітусу рослин, а не на довільно вибраних небагатьох ознаках, як це робили автори штучних систем. Над збором матеріалу для природної системи він працював до самої смерті і в своїх фрагментах намітив 67 природних груп родин.

Одна з перших спроб побудови природної системи була зроблена Михайлом Адамсоном (1727-1806), який намагався побудувати її «Статистичним методом». Адансон у праці «Природні родини рослин» (Familles naturelles des plantes, 1763) встановив 58 родин

Побудову першої природної системи рослинного світу заслуга французького ботаніка Б. Жюссьє (В. de Jussieu, 1699-1777) і його племінника Антуана Лорана Жюссьє (AL de Jussieu, 1748-1836). Б. Жюссье не опублікував своєї системи, але розташував по цій системі рослини в паризькому Тріанонському саду.

У 1773 р. А. Жюосьє зробив доповідь у Французькій академії наук, продовжуючи і розвиваючи принципи Б. Жюссье в побудові природної системи, виклав свою систему рослинного світу. А. Жюссье виконав величезну роботу: на основі нової системи він розташував величезне число відомих на той час рослин (близько 20 000 видів), розподіливши їх у 100 родин і 15 класів. Назви родин та їх описи були дані ним вперше. Ця праця вийшла у світ в 1789 р. під назвою «Роди рослин» (Genera plantarum).

Деякі риси штучності в системі Жюссьє правильно критикував М. О. Максимович у роботі «Про системи рослинного царства» (1827). Він заперечував проти ухвалення Жюссьє в якості систематичного ознаки кількості пелюсток у віночку квітки на безпелюсткові, однопелюсткові і багатопелюсткові, а також положення тичинок по відношенню до маточки. Максимович стверджував, що рослини, схожі в цих ознаках, розрізняються в інших, більш суттєвих частинах, внаслідок чого об'єднання їх виходить штучним. П'ятнадцятий клас Жюссье (роздільностатеві) Максимович знаходив цілком штучним. Критичні зауваження Максимовича абсолютно правильні і з сучасної точки зору

У 1813 р. в книзі швейцарського ботаніка О. Декандоля (А. P. de Candolle, 1778-1841) «Елементарна теорія ботаніки» (Théorie élémentaire de botanique) була опублікована друга за часом природна система. При побудові своєї системи Декандоль грунтувався не тільки на морфологічних ознаках, але і на даних порівняльної анатомії рослин. Проділив рослинний світ на дві групи: судинні, або сім'ядольні, і клітинні (безсудинні). Досконалість квітки Декандоль вбачав у кількості її частин: чим більше частин, тим досконаліше квітка.

До початку XIX ст. число видів рослин, вивчених ботаніками від 10 тис.,(налічується під час Ліннея), зросла до 75 тис. Декандоль вирішив заново критично вивчити весь цей величезний матеріал, описати всі види і розташувати їх по своїй системі. Ця колосальна робота, розпочата ним у 1818 р., була продовжена його сином Альфонсом і онуком Казимиром. Монументальна багатотомна праця Декандоля «Введення в природну систему рослинного світу» виходив у світ протягом багатьох десятиліть (1818-1874). Його значення можна порівняти зі значенням роботи Кюв'є «Царство тварин» (1817) в галузі зоології. За системою Декандоля складалися найбільші флористичні праці протягом майже всього століття.

Система російського ботаніка Максимовича (1831), який виправив помилку Декандоля і в своїй системі виключив з числа однодольних папороті, хвощі і плауни, виділивши їх в особливий ряд Gryptogamae і відніс до чотирьох окремих класів - папороті, мохи, гриби, водорості.