植物学
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植物学,分支生物学那是关于植物,包括它们的结构、性质和生化过程。还包括植物分类以及对植物病害以及相互作用环境.植物学的原理和发现为诸如农业,园艺,林业.
植物是派拉蒙对早期人类来说很重要,因为早期人类依赖它们作为食物、住所、衣服、医学、装饰品、工具和魔法。今天,人们知道,除了实用和经济价值,绿色植物对地球上的所有生命都是不可或缺的:通过生长的过程光合作用,植物会转化能源从太阳进入化学能食物,使一切生命成为可能。绿色植物的第二个独特而重要的能力是形成和释放氧气作为光合作用的副产品。大气中的氧气对许多生命形式来说是绝对必要的,它代表了绿色植物超过35亿年光合作用的积累藻类.
尽管光合作用过程中的许多步骤在最近几年才被完全理解,甚至在史前人类凭直觉认识到太阳和植物之间存在着某种重要的关系。早期部落和文明对太阳的崇拜经常与对植物的崇拜结合在一起,这一事实表明了这种认识。
最早的人类,像其他类人猿哺乳动物一样(例如,猿,猴子),完全依赖于地球的自然资源环境在人类发明狩猎方法之前,那里几乎全是植物。通过研究世界各地土著居民的植物学,可以推断出石器时代以前人类的行为。孤立的部落南美、非洲和新几内亚例如,他们对植物有广泛的知识,并根据它们的用途区分出数百种植物,如可食用的、有毒的或在他们的生命中有其他重要意义的文化.他们已经开发了复杂的系统命名法而且分类,它近似于现代生物学中发现的二项式系统(即通用名和特定名)。认识不同种类的植物并给它们命名的冲动似乎和人类一样古老人类.
随着时间的推移,植物不仅被人类收集,而且还被人类种植。这种驯化不仅导致了发展农业的发展,也使以前的游牧人口更加稳定。当农业民族在他们可以依靠充足食物供应的地方定居下来时,第一批村庄和最早的文明就出现了。
由于人类长期以来对植物的关注,积累了大量的民间传说、一般信息和实际的科学数据,这些已经成为研究植物的基础科学植物学。
历史背景
泰奥弗拉斯托斯他是希腊哲学家,第一个研究对象是柏拉图然后成为了弟子的亚里士多德他被认为是植物学之父。估计200种植物中只有两种论文他所写的为科学界所知:最初写于希腊约300公元前,它们以……的形式幸存下来拉丁手稿,植物原因而且植物历史.他的基本概念形态、分类和自然历史许多世纪以来,人们毫无疑问地接受植物的观点,现在人们对它感兴趣主要是因为泰奥弗拉斯特斯的独立和哲学观点。
Pedanius不一样他是公元1世纪的希腊植物学家ce他是继泰奥弗拉斯特斯之后最重要的植物学作家。在他的主要工作中,安草药他用希腊语描述了大约600种植物,并评论了它们的习性增长以及它们的药用价值。不像泰奥弗拉斯都把植物分为乔木、灌木和草本植物,狄奥斯科里德把他的植物分为三个类别:芳香类,烹饪和药用。他的草药,独特之处在于它是第一个有插图的药用植物治疗方法,在大约15个世纪里一直是欧洲药用植物学的最后一句话。
从2世纪开始公元前到1世纪ce,一个继承罗马作家——老加图,Varro,维吉尔,小柱-准备了关于农业的拉丁文手稿,园艺,水果不断发展,却没有表现出科学探究的精神为了这是泰奥弗拉斯都的特点。在1世纪ce,老普林尼他虽然并不比他的罗马前辈们更有独创性,但作为一个编纂者,他似乎更勤奋。他的史学家的法则一本37卷的百科全书,编译来自146位罗马作家和327位希腊作家的约2000部作品,其中有16卷是关于植物的。虽然这本书不加批判,而且包含了许多错误的信息,但它包含了许多其他方法无法获得的信息,因为他提到的大部分卷都已被销毁。
的印刷机彻底改变了所有类型文献的可用性,包括植物文献。在15和16世纪,有很多草本植物出版的目的是描述药用植物。由医生和以医学为导向的植物学家撰写,最早的草药主要是基于Dioscorides的工作,在较小程度上是Theophrastus的工作,但逐渐地,它们成为原始观察的产物。在过去的几十年里,草药的客观性和原创性不断提高,这在为这些书插图而准备的木刻的质量上得到了明显的反映。
1552年,一份用阿兹特克语写的关于墨西哥植物的插图手稿被巴狄安斯翻译成拉丁文;其他已知存在的类似手稿似乎已经消失。尽管中国的草药比欧洲的要早得多,但它们只是最近才为人所知,因此对西方植物学的进步贡献不大。
发明了光学透镜在16世纪和发展复合显微镜大约1590年开启了一个关于植物的丰富发现时代;在此之前,所有必要的观察都是用肉眼进行的。17世纪的植物学家放弃了早期对药用植物学的强调,开始描述所有的植物,包括从亚洲、非洲和美洲大量引进的许多新植物。这个时代最著名的植物学家之一是Bauhin加斯帕德他第一次试探性地发展了许多植物概念仍然是有效的。
1665年罗伯特胡克在标题下出版字体过小这是他对几种植物组织的显微观察结果。他被认为是“细胞”这个词的创造者,这个词指的是他在软木薄片上观察到的空洞;他观察到生活细胞包含sap其他材料也经常被遗忘。在接下来的十年里,尼希米长而且马塞洛Malpighi建立植物解剖学;1671年,他们同时向伦敦皇家学会通报了微观研究的结果,后来两人都发表了重要论文。
实验工厂生理学开始于辉煌的工作斯蒂芬•黑尔斯他发表了他对植物中水分运动的观察蔬菜Staticks(1727)。他的结论关于水的力学蒸腾作用他的发现在当时是一个惊人的发现,即空气对植物产生的物质有所贡献。在1774年,约瑟夫普利斯特里表明暴露在阳光下的植物会释放氧气,而且Jan Ingenhousz在1779年被证明植物在黑暗中会发光二氧化碳.1804年尼古拉斯·德·索绪尔令人信服地证明了阳光下的植物吸收水分和二氧化碳而增加重量,正如黑尔斯近一个世纪前所报告的那样。
的广泛使用显微镜植物形态学家在18世纪提供了一个转折点——植物学在很大程度上成为一门实验室科学。直到简单透镜和复合显微镜的发明,人们才认识到这一点分类在很大程度上,对植物的评价是基于植物的大小、形状和外部结构等大的形态方面叶子,根,茎.这些信息还由对植物更主观品质的观察补充,如可食用性和药用价值。
1753年林奈发表了他的代表作,植物种志这本书详细描述了当时世界上所有已知地区的6000种植物。在这项工作中,仍为现代工厂的基本参考工作分类,林奈建立了实践双名法也就是说,每一种植物都由两个词来命名属名称和具体名称,如狗牙蔷薇狗站了起来。二项命名法早就被一些草药医生引入了,但没有被普遍接受;大多数植物学家继续使用由许多单词组成的笨重的正式描述来命名植物。林奈第一次把当代关于植物的知识纳入了有序的范畴系统,充分承认过去的作者,并产生了一个命名方法如此有用,以至于没有得到很大的改进。林奈还引入了植物的“性系统”,通过该系统,植物的数量花部分拍雄蕊前者产生雄性生殖细胞,后者是植物子房的延长部分,可以接收花粉谷物——成为容易识别植物的有用工具。这个简单的系统虽然有效,但有很多不完善之处。其他分类系统,其中尽可能多的性状被考虑,以确定关系的程度,是由其他植物学家开发的;事实上,有些在林奈之前就已经出现了。概念的应用查尔斯·达尔文(在进化),孟德尔(在遗传学)种植分类为新物种的进化和产生提供了深刻的见解。
系统植物学现在使用来自植物学所有分支学科的信息和技术,将它们整合到一个知识体系中。植物地理学(生物地理学植物),植物生态,人口遗传学,以及各种适用于细胞细胞分类学和细胞遗传学对系统植物学的现状做出了巨大贡献,并在一定程度上成为系统植物学的一部分。最近,植物化学,计算机化统计数据、精细结构形态已加入到系统植物学的活动中。
20世纪见证了植物学研究及其成果的迅猛增长。更多的植物学家、更好的设备和新技术的结合,加上过去的经验,产生了一系列的新发现、新概念和植物学研究的新领域。下面是一些重要的例子。
关于的过程正在积累新的和更精确的资料光合作用特别是在能量传递机制方面。
颜料的发现光敏色素,这构成一个以前在植物中不为人知的光探测系统,极大地增加了内部和外部环境对光的影响的认识发芽种子和开花的时间。
已经发现了几种类型的植物激素(内部调节物质)生长素,赤霉素和肌动蛋白的相互作用为植物作为一个单元的功能提供了一个新概念。
发现植物所需要的某些微量元素通常存在于植物中土壤有可能吗培养在缺乏某些基本元素的地区,将其添加到缺乏的土壤中。
植物遗传控制方法的发展遗传使改良的和极具生产力的一代成为可能作物植物。
放射性的发展碳年代测定法对于古植物学家、生态学家、考古学家,特别是对气候学家来说,研究5万年历史的植物材料是很有用的,因为他们现在有了更好的依据来预测未来几个世纪的气候。
年发现了类藻类和类细菌化石前寒武纪岩石将地球上植物的起源推后到35亿年前。
抗生素物质的分离真菌类细菌生物为控制许多细菌性疾病提供了帮助,并提供了具有基础科学重要性的生化信息。