28

Введение

Ботаника (от греч. botane — растение, трава) — это комплекс биологических наук о растениях.

Царства живой природы, изучаемые ботаникой. Объем понятия «растение» и положение растений в системах царств природы пересматривались в ис­тории науки неоднократно. Со времен Аристотеля (IV век до н. э.) мир живых су­ществ делили на растения и животные. К. Линней (XVIII в.) в своей системе присво­ил им наивысший таксономический ранг царств и дал латинские названия Vegetabilia и Animalia. Естественно, что долгое время ботаники изучали все, что не относили к царству Animalia, то есть соответственно растения, грибы, а начиная с XVIII в., - бактерии. Все эти группы относили тогда к царству Vegetabilia.

Однако, к XIX в. по мере развития естественных наук ученые начинают пересма­тривать систему двух царств. В первой половине XIX в. шведский ботаник Е. Фриз (1794-1878) обратил внимание на существенные различия растений и грибов и пред­ложил выделить грибы в самостоятельное царство.

Успехи биологии, биохимии и появление электронной микроскопии в XX в. пока­зали существенные отличия метаболизма и структуры клеток бактерий от всех ос­тальных групп организмов. Это побудило ученых в 70-х годах XX в. разделить живую природу на два надцарства: прокариоты (Procaryota — доядерные, греч. protos — первый и karyon — ядро), куда вошли все бактерии, включая синезеленые, и эукариоты (eucaryota - ядерные, греч. ей - хороший), куда вошли все осталь­ные группы организмов.

Клетки прокариот не имеют морфологически оформленного ядра. Молекула ДНК у них часто кольцевой формы и погружена в так называемую нуклеоплазму, не отделенную от цитоплазмы ядерной мембраной. У прокариот нет настоящих хромо­сом, их ДНК не ассоциирована с белками-гистонами, и следовательно, отсутствуют процессы митоза и мейоза, а также типичный половой процесс. Нет у них и пластид, и митохондрий, жгутики устроены много проще, чем у эукариот. Клеточная оболоч­ка состоит из гетерополимера муреина, который не обнаружен ни в какой другой так­сономической группе. Прокариоты - очень древняя группа, появившаяся на Земле 3,0-3,5 млрд лет назад в архейскую геологическую эру.

Эукариоты обладают по сравнению с прокариотами противоположными призна­ками: в их клетках хорошо выражено ядро, имеются хромосомы, происходят митоз, мейоз, половой процесс, содержатся пластиды и митохондрии. Эукариоты почти вдвое моложе прокариот — их остатки найдены в геологических отложениях, возраст которых 1,8 млрд лет (протерозойская эра).

Исследование физиологии и биохимии прокариот во второй половине XX в. по­казало их значительное разнообразие и привело к выводам о необходимости разде­лить их на три царства: архебактерии (Archaebacteria, или Archebacteriobionta); настоящие бактерии (Bacteria, или Bacteriobionta); оксифотобактерии (Oxyphotobacteria, или Oxyphotobacteriobionta).

Современные биохимические данные подтвердили и правильность выделения грибов как самостоятельного царства в составе эукариот. У них оказалось значитель­ное сходство с животными по многим признакам: химизму клеточной оболочки, ко­торая содержит хитин, участвующий в образовании кутикулы и скелетных структур у беспозвоночных животных; многим чертам азотного обмена; сходству транспортной РНК и структуры цитохромов - сложных белков, участвующих в процессе клеточно­го дыхания.

Таким образом, современная система живой природы допускает существование по меньшей мере четырех царств (животные, растения, грибы, бактерии). Если учесть новейшее подразделение прокариот, это число возрастает до шести, а если до­бавить выделяемое иногда еще одно царство - Protista, куда относят наиболее древ­ние группы одноклеточных эукариот, то — до семи. Некоторые ученые выде­ляют 10 и более царств.

Современная система царств живой природы включает, следовательно: