Ботаника как биологическая наука. Растение – как целостный живой организм. Значение ботаники для фармации.

Ботаника  наука, изучающая внешнее и внутреннее строение растений, особенности процессов жизнедеятельности, классификацию, взаимосвязь с условиями среды, распространение в природе, значение в природе и жизни человека. Комплексное изучение растений обусловило необходимость выделения из ботаники нескольких фундаментальных дисциплин: морфология растений, анатомия, физиология, эмбриология, систематика, география и геоботаника, экология растений, палеоботаника. Помимо них более частные науки: ресурсоведение, палинология, альгология, бриология и т.д. Как наука ботаника возникла под влиянием практических потребностей человека и развивалась одновременно с развитием человеческого общества. Первые научные сведения о растениях находят в трудах греческих классиков IVIII веков до н.э.  Аристотеля и Теофраста, которого считают "отцом" ботаники, так как он впервые классифицировал растения на деревья, кустарники, полукустарники, травы (много, дву, однолетние). В I в. Плиний Старший в "Естественной истории" описал около 1000 полезных растений. В дальнейшем развитие ботаники представлялось лишь как накопление описательных сведений о растениях, т.к. экспериментальные методы исследования не развивались. С начала эпохи возрождения (XV в.) и до XVIII века наблюдается развитие ботанических исследований: возникли основные морфологические понятия, научная терминология, методы и принципы классификации растений и первые искусственные системы.

 Система К.Линнея (17071778) изложенная в трудах "Система природы", "Виды растений" (описал 1260 родов и 7540 видов).

 Естественная система А.Жюссье (середина 18 в.): с учетом развития и родства  15 классов, 100 семейств, около 20 тыс. видов. Ввел понятие семейства.

 Система Ж.Б.Ламарка ("Философия ботаники", "Философия зоологии")  принцип градации, эволюция, отрицание реальности существования вида, целесообразность, внутреннее стремление организмов к прогрессу.

Этот период характеризуется господством метафизического мировоззрения. С первой половины XIX века  развитие опытного, естественнонаучного познания и накопления сведений, противоречащих представлениям о неизменности и постоянства видов: создание клеточной теории (1899 г.) биогенетического закона, работы Л.Пастера о невозможности самозарождения и др. явились научными предпосылками возникновения эволюционного учения Ч.Дарвина. В 1859 г. вышла книга "Происхождение видов путем естественного отбора".

Эволюционные идеи легли в основу исторического метода исследования в биологии. Возникли новые отрасли ботаники: филогенетическая систематика, эволюционная морфология, биогеография и палеонтология, а на рубеже XX века  генетика (после работ Г.Менделя, а позже Корренса, Чермака, де Фриза).

Современная отечественная ботаника развивалась на известных исследованиях, проведенных в России в 18,19 веках. Например, в результатах экспедиций в стране появились труды С.П.Крашенинникова "Описание Земли Камчатки" (1755 г.), Гмелина И.Г. «Флора Сибири» (17471759), П.С. Палласа «Флора России» (17841788). В 19 в. совершены крупные открытия в области ботаники: Л.С. Ценковский (18221887 гг.) и М.С. Воронин (18381903 гг.) заложили основы науки о водорослях и грибах. С.И. Виноградский (18561953 гг.) открыл хемосинтез у бактерий, Д.И. Ивановский (18641920 гг.)  открыл и изучил вирусы, академик С.Г. Навашин (1898 г.) открыл двойное оплодотворение у покрытосеменных, Н.И. Вавилов  выдающийся селекционер, создал учение о центрах происхождения культурных растений и географических закономерностях распределения их последовательных признаков. В результате организованных им экспедиций собран ценный фонд мировых растительных ресурсов, хранящихся в ВИРе. Крупным исследователем флоры СССР является академик В.Л. Комаров, под руководством которого в 19341960 гг. создан коллективный труд "Флора СССР", 30томник  незаменимое пособие советских и зарубежных ботаников. В 60х годах XX в. крупные систематические исследования проводились Б.М. КозоПолянским, А.А. Гроссгеймом, А.Л. Тахтаджяном.

Современный период развития ботаники, связан с возникновением новых методов исследований: электронной микроскопии, метода меченых атомов, культуры клеток, тканей, органов и др. С их помощью возможно изучение ультратонкого строения клеток тканей, особенностей обмена веществ на различных уровнях организации растительного организма.

Растение  живой организм. Каждый растительный организм  это открытая, саморегулирующаяся, самовоспроизводящая система, которой присущи потоки материи, энергии и информации. Поток материи лежит в основе обмена веществ. Обмен веществ совокупность реакций ассимиляции и диссимиляции, т.е. анаболизма и катаболизма. У растений выделяют обмен веществ (метаболизм) первичный (синтез и расраспад белков, углеводов, жиров, нуклеиновых кислот, аскорбиновой кислоты) и вторичный  образование, превращение органических соединений других классов (алкалоидов, гликозидов, дубильных веществ и др.) Поток энергии непрерывно связан с потоком материи и реализуется через синтез и распад АТФ, происходит соответственно при ассимиляции и диссимиляции. Организм  это открытая система, т.к. не может существовать без притока энергии извне. Для большинства растений источником энергии является солнце, и эта энергия накапливается в виде химических связей, в процессе фотосинтеза. Такие организмы называются автотрофными (фототрофными). В отличие от растений, животные, грибы, бактерии используют для жизнедеятельности энергию, высвобождаемую при расщеплении поглощаемых ими органических веществ  гетеротрофы. Поток информации лежит в основе самовоспроизведения организмов и связан с функциями нуклеиновых кислот.

Растение, как целостный организм, имеет характерные уровни строения живого: молекулярный, клеточный, тканевой, органный, онтогенетический, популяционный, видовой, биогеоценотический, биосферный.

Значение ботаники для фармации. 1. Анатомия растений  основа микроскопического анализа ЛРС. 2. Морфология  основа  макроскопического метода анализа ЛРС. 3. Физиология растений необходима для изучения метаболизма в растениях БАВ, особенностей их накопления. 4. Систематика растений необходима для распознавания их в природе. 5. Ботаническая география  основа рациональной заготовки лекарственных растений и их охраны. 6. Экология растений (фитоценология)  при введении растений в культуру или их интродукции.

Заключение. Ботаника  биологическая наука, всесторонне изучающая растения, является необходимым предметом, дающим теоретические знания и практические навыки, необходимые в будущей работе провизора.