Анатомія займається вивченням рослинного організму на мікроскопічному рівні.

Систематика рослин вивчає видовий склад флори. В її завдання входить вивчення флористичного складу сучасного рослинного світу, а також минулих геологічних епох, закономірності еволюційного походження всіх відділів рослин.

Фізіологія рослин займається вивченням життєвих процесів, що притаманні рослинним організмам (обмін речовин та енергії, ріст та розвиток). Від неї відокремились такі підрозділи як біохімія та біофізика рослин.

Географія рослин вивчає питання географічного розподілу рослин по планеті.

Екологія рослин досліджує взаємозв’язки роcлин з оточуючим середовищем та їх взаємовплив одне на одне.

Перелічені основні розділи ботаніки нерідко відокремлені один від одного, адже рослина – це цілісний організм. Не можна зрозуміти форму, не знаючи, яку функцію вона виконує і які умови існування у цієї форми. Але глибоке вивчення окремого з цих питань і пояснює вузьку спеціалізованність окремих розділів ботаніки.

Поряд із спеціалізацією відбувається і зворотній процес – інтеграція напрямів – екологічна анатомія, біохімічна систематика.

Досвід показав, що прояви життя треба вивчати на якісно різних рівнях організації: молекулярному, клітинному, органному, видовому, біоценотичному.

Цей принцип покладено в основу нашої дисципліни: спочатку вивчається клітина, потім тканина → окремі органи → цілісні рослинні організми → рослинні угрупування.

Момент зародження будь–якої науки обумовлений намаганням узагальнити, систематизувати певні знання людства у цій області.

Ще первісні люди багато знали про світ рослин, але тільки з появою писемності у древніх державах Індії, Єгипта, Китая, Азії ці знання почали передаватися у письмовій формі. Перше письмове узагальнення знань про рослини, а отже і виникнення ботаніки як науки з’явилося у працях грецького вченого Теофраста (372 – 287 до н. е).

З розвитком землеробства, медицини з’явилася потреба у розвитку окремих галузей цієї науки. Середньовіччя з його агресивною релігійністю на тисячоліття призупинило розвиток не тільки ботаніки, а і практично всіх наук . У епоху Відродження (ХV ст.) відбувся суттєвий перелом. Цей період відомий великими географічними відкриттями: Колумб, Васко да Гама. З відкритих континентів і країн почали привозити в Європу небачені рослини. Їх треба було інвентаризувати і описати. Досягає розвитку описова морфологія

В ХVІІ ст. зароджується фізіологія і анатомія рослин. У ХVІІІ ст. Карл Ліней швецький ботанік застосував подвійну номенклатуру для визначення видів і значно покращив класифікацію рослин.

3. З моменту появи життя на Землі , це приблизно 2,5 – 3 млрд. р. тому, між живим та неживим світом встановився тісний взаємозв’язок: основа його – отримання їжі із неживої природи.

Перші живі організми, як визнають вчені, зародилися у водному середовищі і отримували готову органіку, тобто були гетеротрофами , або консументами (споживачами) за екологічною класифікацією готової органічної речовини.

Поява перших рослин, які змогли використовувати як енергетичне джерело променисту енергію Сонця, було геологічним чудом. З’явились організми автотрофи, які самостійно забезпечували себе їжею (органікою) завдяки фотосинтезу. Отже тварини і рослини відрізняються за способом живлення.

Але межа між світом тварин та рослин не безперечна. Бактерії та синьо-зелені водорості надто різко відрізняються від інших живих організмів і їх виділяють у окреме надцарство Прокаріот (Доядерних). Вони не мають відокремленого ядра, мітоза, мейоза, статевого процесу. Це примітивні організми. Всі інші організми об’єднуються у надцарство Еукаріот (грец. еу - добрий). Ці організми використовують енергію хімічних зв’язків.

Як особливе царство, що входить у надцарство еукаріот є Гриби. Їх особливості – відсутність хлорофілу, отже і здатності фотосинтезувати. Вони є гетеротрофами. Таким чином, тільки зелені рослини накопичують на нашій планеті запаси зв’язаної енергії і органічних речовин і забезпечують існування інших живих організмів.

Взаємодія всіх живих організмів на Землі полягає, таким чином, у процесі кругообігу речовин на Землі. В процесі фотосинтезу рослини виділяють О_2, яким дихають всі живі організми. З іншої сторони, вуглекислий газ, що виділяється при диханні всіма живими організмами забезпечує процес фотосинтезу. Підтримання сталого вмісту цих газів (О₂ і СО₂) забезпечується злагодженістю і збалансованістю процесів дихання, фотосинтезу, гниття.

Вплив рослинності на неживу природу, як складову біосфери – прискорення вивітрювання гірських порід, утворення ґрунтів.

Всі живі організми, пов’язані спільним кругообігом речовин, зосереджені у поверхневих шарах літосфери Землі і в нижніх шарах атмосфери утворюють “плівку” життя.

Разом із переробленими гірськими породами вона створює біосферу.

4. Поняття про космічну роль зелених рослин ввів Тімірязєв К.А., маючи на увазі унікальність процесу використання променистої енергії і його роль для всієї планети. Цю роль можна звести до декількох основних положень:

• Завдяки здатності акумулювати і переробляти енергію сонця, флора є проміжною і зв׳язуючою ланкою між Космосом і планетою.

• Рослини як автотрофи (від гр. ”автос” – сам) завдяки фотосинтезу нагромаджують велику біомасу, що забезпечує існування всіх інших організмів. Саме з появою рослинних організмів почався бурхливий розвиток різноманітних форм життя на планеті. Цим самим рослини визначили основні напрями еволюції життєвих форм. Слід зазначити, що в процесі фотосинтезу зв’язується, в середньому, 0,1 – 0,3% сонячної енергії, а первинна продуктивність тільки наземних екосистем складає 53 млрд. т., водних – 30 млрд. т. Щорічно – 83 млрд. т. речовини.

• Невикористана у харчових ланцюгах енергія тисячоріччями накопичувалась у вигляді покладів корисних копалин – вугілля, нафта, газ, торф, сланці – все “сонячні консерви”.

• Космічного масштабу є так звана газова функція рослин. Крім виділення кисню для дихання всіх живих істот відбувається майже рівне за масштабом окислення, тобто виділення СО₂ газу. Без фотосинтезу протягом 100 років вміст СО₂ у повітрі збільшився б з 0,03% до 1%. При цьому рівень води у Світовому океані піднявся б на 50м! Крім того, із молекулярного кисню у верхніх шарах атмосфери утворюється озоновий шар - щит планети, що захищає все живе від зайвого згубного ультрафіолетового випромінювання..

5. Велика різноманітність форм тіла рослин та зміна їхньої форми в процесі еволюції пов’язані з умовами навколишнього середовища. Що є джерелом живлення для рослин? Повітря, вода, мінеральні речовини, сонячне випромінювання. Всі вони більш менш рівномірно розміщені у повітряному та підземному просторі.

Таким чином, чим більша поверхня стикання з джерелом життя: водою, світлом, мінеральними речовинами, повітрям, тим ефективніша життєва форма.

Так як елементи живлення рівномірно розсіяні в оточуючому середовищі, рослини в ході еволюції поступово згубили рухомість і перейшли до прикріпленого ( відносно) способу життя.

Почнемо із одноклітинних водоростей. Клітина, як і у вищих форм має загальні риси будови. Вода, СО₂, мінеральні солі рівномірно розсіяні навколо у ґрунті і в атмосфері, вони проникають через оболонку.

У багатоклітинних рослинних організмів елементи живлення поглинаються через зовнішню поверхню рослини. Чим більша поверхня стикання, тим інтенсивніше іде обмін речовин. Тому в процесі еволюції спостерігається тенденція до збільшення поверхні стикання із зовнішнім середовищем. Яка ж повинна бути форма тіла і як вона буде співвідноситися із об’ємом? Існує фізичний закон : так, при пропорційному збільшенні розмірів тіла співвідношення між поверхнею та об’ємом порушується, так як величина поверхні росте пропорційно квадрату лінійного збільшення, а об’єм – кубу.

При збільшенні лінійних розмірів вдвічі його поверхня збільшується вчетверо, а об׳єм – у 8 разів. Це пояснює, чому у рослин збільшення загальних розмірів і маси тіла створювалось шляхом наростання їх тіла у довжину і сильного галуження, а також за рахунок створення плоских органів