Ботаника – одна из главных среди естественных наук, т.к. помогает раскрывать закономерности природы и тем самым формировать мировоззрение.

Вариативный курс. «Методы и объекты исследования в ботанике».

Лекция 1. Цели и задачи предмета. История развития ботаники – история развития методов исследования от Р.Гука до электронного микроскопа.

Курс, предлагаемый вашему вниманию на нашем факультете, никогда не читался. Для изучения этого курса выделено в двух семестрах следующее количество часов:

1-ый семестр - лекций 9 часов, лабораторных – 20 часов;

2 -ой семестр - лекций 16 часов, лабораторных – 36 часов и в конце - зачет

Что такое вариативный курс? – Он является для студентов обязательным, но выделяется он учебной частью вуза (университета), а не Министерством образования. Задачи вариативного курса – расширение, углубление знаний по основному базовому предмету, в нашем случае по ботанике.

Мы с вами будем встречаться на лекциях через неделю (итого = 4 или 5 лекций) и на лабораторных занятиях еженедельно: в понедельник 8.00 (5101) и в четверг – 14.10 (5102).

Вот таковы наши задачи. А теперь приступим к 1-й теме нашего лекционного курса –

История развития ботаники – история развития методов исследования от Роберта Гука до электронного микроскопа.

Прежде всего, что является объектом исследования ботаников? Растение.

Что такое растение?

Вопрос о том, что же называть растением, выглядит не столь однозначным, как это кажется на первый взгляд. Первым на этот вопрос попытался ответить древнегреческий философ и учёный Аристотель, поместив растения в промежуточное состояние между неодушевлёнными предметами и животными. Он определил растения как живые организмы, неспособные самостоятельно передвигаться (в противоположность животным). Позднее были открыты бактерии и археи, которые никак не подпадали под общепринятое понятие растений. Уже во второй половине XX века грибы и некоторые типы водорослей были выделены в отдельные категории, поскольку не имеют сосудистой и корневой системы, которая присутствует у других растений. И не случайно существовало много систем классификации органического мира и разные существа то относили к растениям, то исключали из них, что можно видеть на следующей схеме.

Эволюция систем классификации

Геккель (1894) Три царства	Уиттекер (1969) Пять царств	Вёзе (1977) Шесть царств	Вёзе (1990) Три домена		Кавалье-Смит (1998) Два домена и семь царств
Животные	Животные	Животные	Эукариоты		Эукариоты	Животные
Растения	Грибы	Грибы				Грибы
	Растения	Растения				Растения
	Простейшие	Простейшие				Хромисты
Протисты						Протисты
	Монеры	Археи	-	Археи	Прокариоты	Археи
		Бактерии		Бактерии		Бактерии

Растения — продуценты. Они получают органические вещества с помощью углекислого газа и энергии солнца в процессе фотосинтеза. И потому растение растет всю жизнь.

Другие признаки растений — неподвижность, чередование поколений и другие — не являются уникальными, но в целом позволяют отличить растения от других групп организмов.

Значение растений в природе и для человека.

Существование мира животных, включая человека, было бы невозможно без растений, чем и определяется их особая роль в жизни нашей планеты. Из всех организмов только растения и фотосинтезирующие бактерии способны аккумулировать энергию Солнца, создавая при её посредстве органические вещества из веществ неорганических; при этом растения извлекают из атмосферы CO₂ и выделяют O₂. Именно деятельностью растений была создана атмосфера, содержащая O₂, и их существованием она поддерживается в состоянии, пригодном для дыхания. Растения — основное, определяющее звено в сложной цепи питания всех гетеротрофных организмов, включая человека. Наземные растения образуют степи, луга, леса и другие растительные группировки, создавая ландшафтное разнообразие Земли и бесконечное разнообразие экологических ниш для жизни организмов всех царств. Наконец, при непосредственном участии растений возникла и образуется почва.

Для человека. Пищевая промышленность

Человеком одомашнено свыше 200 видов растений, относящихся к более чем 100 ботаническим родам. Их широкий таксономический спектр отражает разнообразие мест, где они были одомашнены. Основные продовольственные растения, используемые в культуре в настоящее время были одомашнены в странах юго-западной Азии. В настоящее время это территории Ирака, Ирана, Иордании, Израиля и Палестины. Вероятно, древним земледельцам было известны преимущества вегетативного размножения (клонирования) и близкородственного скрещивания (инбридинга). Примеры растений, репродуцируемых клонированием: картофель, фруктовые деревья. Почти все питательные вещества получаемые людьми с пищей в этих странах поступали от высоко углеводных злаков с довольно высоким содержанием белка (пшеница, ячмень). Тем не менее, белки злаков не полностью сбалансированы по аминокислотному составу (низкое содержание лизина и метионина). Эти злаки древние земледельцы дополнили бобовыми растениями — горох, чечевица, вика. Единственный культурный злак — рожь возник гораздо позже, чем пшеница и другие культурные растения. Самоопылитель лён имеет семена богатые жиром, что дополнило пищевую триаду ранних земледельцев (жиры, белки, углеводы). Ранние земледельцы составили набор одомашненных растений, которые удовлетворяют основным потребностям человека в пище и сегодня. В дальнейшем имело место постепенное распространение культурных растений из очага их возникновения в новые районы. В итоге, одни и те же растения стали пищевыми для населения всего мира. Часть культурных растений прошли одомашнивание в странах Юго-Восточной Азии. Сюда относятся такие самоопылители как хлопок, рис, сорго, арахис.