> Энциклопедический словарь Гранат, страница 78 > Ботаника

Ботаника

Ботаника, наука о растениях, одно из подразделений биологии, науки о живых существах, обнимает собою ряд дисциплин, рассматривающих растения с различных точек зрения. 1) Морфология, или органология изучает внешнюю форму растений, их внутреннее строение и историю развития. В первом случае она стремится свести все разнообразие растительных форм к нескольким простейшим типам, проследить их связь между собою, установить общие законы изменений растительных форм и перехода однех форм в другия и носит также название органографии. Во втором случае, изучая внутреннее строение растений, преимущественно путем микроскопического анализа,—она ставит себе целью выяснить законы построения организма растений из клеток и тканей и называется анатомией или гистологией растений. Не довольствуясь изучением растительных форм,так сказать,in statu, морфология исследует растение во всех периодах его жизни, начиная с момента его возникновения и до самой смерти, стремится проследить все изменения, которым растение подвергалось в течение своей жизни, их характер, условия возникновения, установить общие законы этих изменений, и в этом случае получает название эмбриологии растений. 2) Физиология растений ставит себе целью полное и всестороннее ознакомление со всеми жизненными явлениями, происходящими в растениях, стремится разложитьэти явления на более простия и свести их к законам физики и химии. Она изучает поэтому питание, рост и размножение растений, влияние на них различных физических сил, света, тепла, силы тяжести, стремится постичь молекулярные процессы, совершающиеся в клеточках, и пролить таким образом свет на таинственную загадку жизни путем исследования более простых, чем у животных, жизненных процессов. Если морфология является главным образом описательной наукой, то физиология растений представляет науку по преимуществу экспериментальную, добывающую свои выводы опытным путем. Однако, в настоящее время и морфология растений для своих целей начинает широко пользоваться опытом, и таким образом сколько-нибудь резкой границы между обеими науками провести нельзя. Как на отрасли физиологии растений, можно указать на „патологию растений“, изучающую болезни растений, и „тератологию“—науку об уродливостях у растений, оказывающую большия услуги другим отделам Б. В сравнительно недавнее время стали выделять, под именем биологии растений, обширную область Б., изучающую явления наследственности, изменчивости, приспособления к условиям жизни, взаимоотношения и жизненные группировки растений, распределение их по земной поверхности в зависимости от внешних условий, их отношение к животному миру,—одним словом, явления, в особенности затронутия работами Дарвина. Морфология и физиология, не останавливаясь в частности ни на одной группе растений, но заимствуя примеры и характерные признаки безразлично из всего растительного царства, составляют с этой точки зрения общую ботанику. 3) Систематика растений (частная Б.) является наукой описательной. Она изучает и описывает растения, как живущия в настоящее время (собственно систематика растений), так и вымершия (палеонтология растений), отыскивает признаки сходства и различий растений между собою и таким путем доходит до распределения растений на группы все более и более обширные. Соединяя сходственные растения в виды, роды, семейства, порядки, классы и полагая в основание принципы эволюционной теории, выводящей все разнообразие растительных форм из изменения и совершенствования первоначальных простейших организмов, систематика растений стремится построить такую „естественную систему“ растений, которая вполне показывала бы генетическую связь различных растительных групп между собою. Для этой цели она особенно широко пользуется палеонтологическими, морфологическими и эмбриологическими исследованиями. Все указанные дисциплины охва-тывають чистую, или научную Б., задающуюся исключительно научными целями. На ея выводах и исследованиях строится так называемым прикладная Б., ставящая себе те или другия практические цели. Таковы, например, медицинская, или фармацевтическая Б., изучающая лекарственные и ядовития растения, сельскохозяйственная Б., изучающая условия жизни растений, имеющих значение в сельскохозяйственной практике, плодоводство, техническая Б., цветоводство и прочие.

История Б. Жизнен. потребности рано привели человека к знакомству со мног. вид. растений и их свойств., о чем уже говорится в древнейших сочинениях (библия, песни Гомера, Сакунтала). Древние индусы и египтяне без сомнения обладали значительными ботаническими познаниями, но они должны считаться потерянными для развития современной нам Б. Исходной точкой современной описательной Б. являются сочинения, приписываемия Гиппократу (460—377 до Р. X.), где перечисляются 236 медицинских растений, далее сочинения Аристотеля (384—322 до Р. X.), представлявшия большую ценность, но, к сожалению, утерянные, и, наконец, книги Теофраста (390—286 до Р. X.), где главное внимание обращается на практическое применение растений, говорится о способах размножения растений, влиянии почвы и климата на растения и прочие Сочинения Плиния Старшого по Б. (I в по Р. X.) носят скорее литературный, чем научный характер, и, вместе с многочисленными заимствованиями и личными наблюдениями,содержат много небылиц. Более важным представляется сочинение Диоскорида (I век по Р. X.) „Materia medica“, содержащее перечень около 600 видов растений, но без их описания. Таким образом, древние века дали очень мало в области Б. Средние века, „время сна и летаргии, эпоха отсутствия оригинальной мысли“ (Whewell), дали еще менее для развития Б., хотя были попытки писать энциклопедии растений по Плинию и Диоскориду, обильно снабженные вымыслами и сказками. Только в эпоху возрождения древния оригинальные сочинения, особенно сочинения Диоскорида, дали заметный толчек развитью науки, что отразилось на стремлении к большему знакомству с местной флорой. Следующий затем период, начиная с эпохи открытия новых стран вплоть до начала XIX ст., можно назвать периодом увлечения описательной Б. Медики, путешественники и прочие бросились определять, описывать, классифицировать растения, появились так называемым „гербарии“ или „травники“, и число известных растений быстро увеличивалось. Потребовалась масса труда, чтобы привести в порядок и систему этот обширный материал. Более серьезные попытки исполнить эту работу принадлежат Каспару Богину и Цезальпя-ну (XYI ст.); последний, положив в основу системы различие в плодах и семенах, распределил в группы все известные ему растения и первый наметил основы бинарной воменкли-туры, честь открытия которой обыкновенно всецело приписывается Линнею. По их следам шел Турнефор (1656—1708); он насчитывал уже около 10.000 растений и принял Еа основание своей системы растений строение венчика. Полную реформу в описательной Б. произвел только веля-кий шведский натуралист Линней (1700—1778), окончательно установивший более рациональную номенклатурт, по которой каждое растение получило родовое и видовое название. ВмеетР I с тем Линней, положив в осногучисловое отношение тычинок и столбиков пестика, составил новую систему растений. Конечно, она была очень искусственна, но давала возможность познакомиться с большим числом форм растений и поэтому получила громадное распространение. Для естественной системы растений тогда было еще недостаточно фактов. Открытие микроскопа повело к более точному изучению внутреннего строения растений, и первыми работниками в этом направлении являются Мальпиги (1628—1694), открывший ячеистое строение растений, Грю (1628— 1671) и Левенгук. Успех Лнннеев-ской системы на время отвлек внимание ботаников от этой части науки, и только во второй половине XVIII столетия возвысил голос против одностороннего направления, стремившагося только определять и классифицировать растения, русский академик Каспар Фридрих Вольф, указавший на важность изучения внутреннего строения растений (1759). В конце XVIII ст. является ряд ученых: Гедвигь, Мирбель, Амичи, Мольден-гавер, Тревиран, Рудольфи и др., которые с успехом принялись за решение многих вопросов анатомии растений. В то же время сделало большой шаг вперед разрешение физиологических задач, но первые успехи в этом направлении принадлежат не ботаникам, а физикам и медикам, именно Камерариусу (кон. XVII в.), который экспериментально доказал существование полов у растений, и особенно Гэльсу- (1667—1761), который впервые стал рассматривать физиологические явления с точки зрения физики,—например, в вопросе о движении соков в растениях,—и может считаться основателем физиологии растений. XVIII век дал ряд замечательных физиологических работ. Пристлей (1733—1804), Ингенгуз (1730—1799), Сенебье (1742—1809) и Соссюр (1767—1845) изучили газовой обмен в растениях и выяснили значение света для питания и роста растений, Найт (1758—1838) дал блестящее объяснение явлению геотропизма. В XIX в Б. сделала большие успехи, чем за все предш. время. Выдающимися по своей важности работами Ал. Гумбольдта, после его знаменитого путешествия в Юж. Америку, в самом начале века создается новая отрасль Б., география растений, зародыши которой, правда, уже намечаются у Турнефора, Форскаля и др. Трудами Скау, Ал. Декандоля, Друде, Гризебаха, ПИимпера она достигает в течение XIX ст. широкого развития. Начало XIX в характеризуется сильной борьбой против односторонности Линнеевского направления, делаются попытки перейти от простого описания и классифицирования к сравнительно-анатомическому изучению, к пониманию связи между различными органами растения, от статики перейти к динамике, и крупный шаг вперед делает Гете своим учением о метаморфозе листа и частей цветка. Работы Роб. Брауна вносят новую струю в изучение морфологии растений: он подверг более обстоятельному исследованию внутреннее строение растений, открыл клеточное ядро и занялся изучением развития и строения органов оплодотворения у покрытосеменных и голосеменных. Эти работы составили эпоху в науке и выдвинули вперед значение истории развития растений для понимания многих вопросов органографии и систематики. В то же время Шлейден и ИПванн устанавливают факт черезвычайной важности, что клеточка представляет элементарный орган всего живого, Гуго фон Моль (1805—1872) производит морфологический анализ понятия о клеточке и определяет значение протоплазмы, Нэгели (1817— 1894) предпринимает изучение развития клеток, строения и роста клеточной оболочки и прочие Эти работы проложили путь многочисленным исследователям, из которых отметим Шахта, Унгера, Гартига, Сакса, Гофмейера, Принсгейма, Страсбургера; их трудами, между прочим, выяснены были процесс деления клеток и сложные превращения ядра, весьма сходные с теми, которые замечаются в клетке животной. Идея расположения растений в порядке усложнения организации, как зародыш естественной системы растений, затронутая работами Жюссье (1774—1836), Декандоля (1778—1841) и Р. Брауна, начинает выступать все более и более. Классические исследования Гофмейстера по истории развития разных групп растений, начиная с мхов и кончая покрытосеменными, устанавливают связь между всеми этими группами и кладут прочный фундамент для восприятия эволюционной теории, выдвинутой гениальными работами Дарвина. Идея генетической, кровной связи между растениями доказана была Гофмейстером с принудительной убедительностью и в дальнейшем получила полное подтверждение в палеонтологии и исследованиях над процессом оплодотворения у высших растений (Икено и Гиразе, Гиньяр, Уеббер, Навашин и др.). Изследования, произведенные над низшими растительными организмами, открывают совершенно новый, крайне интересный мир и дают необыкновенно важные результаты. Изучение грибов, особенно паразитическ. (Тю-лан, де-Бари, Брефельд, Воронин), обнаруживает весьма сложную сеть их взаимоотношений с другими растениями, а также животными, устанавливает их связь с водорослями, а изучение последних (Принсгейм, Тюре, Бортольд, Горожанкин и др.) приводит к установлению переходных форм между животным и растительным миром. Знакомство с самыми мелкими организмами, бактериями, начатое еще Левенгуком (1683), продолженное Мюллером (в XVIII ст.) и Эренбергом (1838), далеко двинулось вперед благодаря гениальным исследованиям Пастера, произвело полный переворот в медицине и выросло в крайне важную и обширную отрасль науки, бактериологию (Р. Кох, Кон, Нэгели и мн. др.). Физиология растений, положив в основу законы сохранения материи и энергии, сделала в XIX ст. громадный шаг вперед в разъяснении вопросов о превращении вещества и энергии в растениях. Таким образом, открытием эндосмоза и эк-зосмоза был заложен фундамент для физического объяснения явлений питания (Дютроше), было установленозначение минеральных веществ для растений (Буссенго, Либих), введен метод искусственных культур, позволивший вполне выяснить условия питания растений (Буссенго, Кноп, Гельригель), изучена роль хлорофилла, как собирателя солнечной энергии, в процессе разложения углекислоты (Фреми, Тимирязев и др.), выяснено было мировое значение растения, как посредника между живой и неживой природой, между солнцем и жизнью, произведен ряд замечательных исследований по ассимиляции азота растениями и о роли бактерий в этом процессе (Буссенго, Шлезинг, Мюнц, Гельригель, Вильфарт, Виноградский) и положены основы рациональной агрономии. Более глубокие исследования над явлениями брожения, гниения и жизненных отправлений клеток познакомили с целым рядом ферментов, работой которых в настоящее время и стараются объяснить все сложные явления, происходящия в живой клетке. Все, что теперь известно в этом отношении, позволяет приттц к тому заключению, что жизненные процессы—это в сущности процессы чисто химические, и такие, например, процессы, как брожение, признававшиеся раньше за присущие исключительно живой клетке, удается воспроизводить и в мертвой материи (Бюхнер). В конце XIX в зарождается экспериментальная, опытная морфология, которая в руках таких ученых, как Клебс и др., быстро дает целый ряд ценных фактов относительно влияния внешних агентов (давления, света, влажности и прочие) на изменение формы растений и даже намечает возможность лепить по произволу эти формы.

Литература. По истории Б.: Бизнес, „Биология растений“ (посл. глава) и проф. Тимирязев, „Основные черты истории развития биологии в XIX ст.“. По теоретич. Б.: Варминг, „Систематика растений“; Страсоургер, Нолль, Шенк и Шимпер, „Учебник ботаники“ (в конце весьма подроби, перечень литературы по отделам Б.); Ван-Тигем, „Общая ботаника“; Бородин, „Анатомия растений“; его же, „Процесс оплодотворения в растит. царстве“;

Налладин, „Физиология растений“; его же, „Анатомия растений“; Тимирязев, „Жизнь растения“; его же, „Насущные задачи современного естествознания“; Кернер, „Жизнь растений“.

М. Нечаев.