Что изучает наука ботаника назовите некоторые разделы ботаники 5 класс кратко
Ботаника — наука о растениях
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Ботаника — наука о растениях»
Дорогие пятиклассники, вот вы и стали уже практически подкованными биологами. Знаете всё или почти всё о биологических науках. А также о том, на какие группы и по каким признакам подразделяются все обитатели нашей планеты.
Осталась самая малость – ближе познакомиться с четвёртым царством живых организмов – растениями.
Как мы уже проанонсировали в теме урока, да вы и сами, конечно же, помните, растения изучает наука ботаника. А учёные – ботаники.
Несмотря на ироничное отношение к названию этой профессии, работа у исследователей растений очень серьёзная и не ограничивается только пестиками и тычинками, как считает большинство обывателей.
Познакомимся с ней поближе.
Вначале о названии самой науки ботаники. Греческое слово βοτάνη в переводе означает «зелень», «трава», «растение». Соответственно, ботаника – наука о растениях.
Что у растений можно изучать? Если уж мы вспомнили о пестиках и тычинках, то они участвуют в процессе… каком? Правильно. Размножения. Итак, ботаники изучают размножение, строение (внутреннее и внешнее), дыхание, рост, развитие растений. Кроме того, очень интересно наблюдать, как растения распространяются по поверхности земного шара. Где растут в Мировом океане и как связаны друг с другом и окружающей природой.
Что уже известно о растениях? Известно очень много.
Во-первых, эти существа являются самыми огромными среди всех обитателей нашей планеты. Можете привести примеры? … Да, это и огромные деревья, например, секвойя и эвкалипт, которые растут в Северной Америке, Австралии и достигают высоты трёх девятиэтажных домов, – более 100 метров! Это и водные гиганты, такие как макроцистис – бурая водоросль, обитающая в Южном полушарии и вырастающая до 300 метров в длину! Но среди растений есть и совсем малявки. Вам всем знакома крошечная ряска размером несколько миллиметров. А некоторые водоросли и того меньше – такие маленькие, что увидеть их можно только в микроскоп. Во-вторых, ботаники выяснили, что растения – рекордсмены по продолжительности жизни. Могучие дубы живут более тысячи лет, а секвойи – более двух тысяч!
Но время жизни растений сильно различается. Например, вкусный и популярный картофель растёт только один сезон – всего несколько месяцев, а растения эфемеры, живущие в пустынях, – всего несколько недель.
В-третьих, растения встречаются повсеместно. Но только там, где есть свет. Например, водные растения не могут обитать на глубине более 200 метров. А в остальном для них полное раздолье! Растут они в безводных пустынях и на топких болотах, высоко в горах и в глубоких ущельях. А в тёплое время года их можно найти даже в ледяных пустынях Арктики и Антарктики.
Если же растениям достаточно тепла, света и влаги, например, в тропиках, то они образуют непроходимые заросли – джунгли.
Далее. Растения служат пищей для огромного числа растительноядных животных. А растительноядными животными питаются плотоядные, то есть хищники. А это значит, что растения кормят практически все живые организмы на Земле. Вот так.
Кроме того, растения создают местообитания для остальных обитателей Земли. Леса, луга, болота и пустыни населяют разнообразные представители живого мира.
Отдельно остановимся на значении растений в жизни человека. Оно, конечно же, огромно. Можете посоревноваться друг с дружкой, кто больше назовёт примеров использования растений человеком. Но для этого нужно ограничить время вашего соревнования. Потому что перечисление может продолжаться практически бесконечно.
Итак, давайте проверим, может быть, вы что-то упустили.
На первое место поставим пищу. Это не обсуждается. Рис, пшеница, картофель, свёкла, яблоки, виноград, бананы и многое-многое другое. Отметим, что люди питаются не только растениями, но и продуктами их переработки.
Если в древности наши предки только собирали растения для питания, то современные люди их с успехом выращивают. Для этого понадобились новые знания об отношении растений к среде, о свойствах сортов и культур, о том, как следует обрабатывать почву, ухаживать за ней и т. п. И здесь знание ботаники вышло на лидирующие позиции.
Далее – лекарства. Конечно, на сегодняшний день многие компоненты медицинских препаратов изготавливает химическая промышленность. Но издревле люди лечились почти исключительно растительными средствами, да и продолжают это делать по сегодняшний день.
Строительный материал. Птицы вьют гнёзда и занимают дупла, а человек строит себе жилище. Да, сегодня уже меньше, но деревянный домик в деревне – мечта каждого из нас. Или нет?
Топливо. Вы же знаете, что залежи нефти, газа, угля, торфа – это остатки растений?
Бумага. Много информации современный человек получает с экрана монитора, планшета, телефона. Но без бумажных носителей информации – учебников, журналов, книг, газет – человечество ещё обойтись не может. А бумага изготавливается из растений, вы это прекрасно знаете.
Трудно перечислить всё, что получает человек от растительных организмов. Но ценны эти братья наши меньшие не только тем, что дают пищу и сырьё. Они приносят радость, украшая нашу жизнь. Оглянитесь вокруг. Cогласны? В какой бы точке земного шара не находился человек, растения делают это место прекрасным. К тому же, люди специально создают зоны отдыха, парки, клумбы, просто делают вылазки в лес… Эстетическое удовольствие, которое они при этом испытывают, положительно сказывается на их здоровье. Знайте об этом. И никогда от этого не отказывайтесь.
Более того, по мере возможности создавайте красоту своими руками. Растения в своём большинстве неприхотливы, и за ними совсем не сложно ухаживать. А из-за своего огромного значения, которое они имеют для жизни каждого из нас, нуждаются в защите и охране. Поэтому сохранить, а во многих регионах Земли воссоздать благоприятные для жизни растений природные условия – одна из главных задач человечества.
И в завершении урока вновь обратимся к науке о растениях – ботанике. Вы теперь знаете, что она изучает.
Кроме того, вы должны запомнить, что умные учёные дяди разделили все растения на две группы – низшие и высшие. Такое разделение основано на их строении.
Значит, низшие – это те растения, у которых строение всего тела одинаковое либо представлено вообще одной клеткой. То есть строение примитивное, поэтому их и назвали низшими. Но примитивное строение не всегда значит маленькое или небольшое. Мы с вами говорили про эту водоросль. Помните её длину? Но вместе с тем макроцистис относится к низшим, то есть просто устроенным растениям – водорослям. Кстати, тело низших растений называется очень интересно – таллом, или слоевище.
Высшие растения наверняка встречались вам чаще. К ним относятся мхи, папоротники, плауны, хвощи, наши любимые хвойные и самые красивые цветковые.
Все они имеют уже более сложное строение. Их тело состоит из разных клеток, которые составляют группы (ткани) и выполняют разные функции. У абсолютного большинства всех высших растений мы можем найти корень (попробуйте догадаться, у каких растений его нет, и запомните, это очень важно), стебель и лист.
Итак, сегодня мы с вами более детально поговорили о четвёртом царстве живых организмов – растениях. Выяснили, что изучает их наука ботаника.
Разобрали по пунктам всё огромное значение растений для жизни на планете Земля.
И запомнили, что по строению все растения делятся на высшие (со сложным строением) и низшие (самые примитивные). С которых на следующем уроке и начнём.
Ботаника — (от греч. botane — овощ, зелень, трава, растение). Это один из разделов биологии, комплексно исследующий мир растений. Флора земли – это миллионы видов. Ботаника изучает и систематизирует виды растений, исследует их физиологию и анатомию, исследует наследственность (генетику), приспособляемость к окружающей среде, географическое расселение. Рассматривает проблемы экологии.
Традиционно все растения делятся на две большие группы:
Современная наука о растениях включает в себя ряд разделов. Основной раздел – это систематика. Она занимается естественной классификацией растений по сходным признакам и объединяет их в виды. Это основа любой отрасли ботаники. Систематику можно разделить на две части: флористическую и географическую ботанику. Флористика рассматривает закономерности распространения видов растений на различных территориях, ареалах распространения. Ботаническая география отвечает на вопрос: «Почему в одном регионе растут определенные растения, а в другом – нет». Она изучает географические законы распространения растений на планете. Рассматривая развитие отдельных видов растений в историческом развитии, устанавливаются их генетические родственные связи. Этим занимается специальный раздел – филогения. Из истории развития ботаники известно, что первоначально растения систематизировались по внешним признакам – морфологическим. В наши дни используются знания клеточного строения растений. Морфологию делят на макро- и микро- уровни. Макроморфология изучает внешнее строения растения в целом. Микроморфология изучает растение с помощью микроскопа. Это цитология, эмбриология, гистология. В морфологии растений выделяются такие раздели как:
Науку о растениях можно классифицировать по объектам изучения:
В 18 веке немецкий учены Гумбольдт А. обосновал появление тех или иных видов растений, их развитие от географической среды произрастания. Это послужило развитию таких отраслей ботаники как болотоведение, тундроведение, луговедение, лесоведение и т.п.
В современном мире наиболее важными задачами ботаники являются:
Ботаника как и любая наука использует различные методы исследования:
Ботаника – это современная многоотраслевая наука, изучающая флору планеты Земля. Она использует как традиционные методы, так и современные химические, физические, молекулярные методы исследований. Глобальной проблемой современности стало производство продуктов питания. Эту задачу решают различные науки. Первое место занимает ботаника. Предметом ее исследования является растение, все аспекты его жизнедеятельности и полезности для человека. Не менее глобальной является проблема сохранения благоприятного климата на планете. Современная ботаника призвана разработать научные основы охраны природных экосистем. Большое внимание отводится охране редких и исчезающих видов растений, занесенных в Красную книгу.
Ботаника как наука
Ботаника — это комплексный раздел биологии, изучающий растения. Как наука она появилась на базе практических запросов человека. Она получает и систематизирует знания о строении, жизнедеятельности, эволюции, экологии, распространении, уровнях организации растений.
Происхождение названия ботаники
Название науки ботаники появилось в XVIII веке от немецкого Botanik, заимствованного в свою очередь от древнегреческого βοτανικоς — «относящийся к растениям». Греческое слово было связано с термином βοτаνη, что означает «скот». Общность корней разных слов объясняется тем, что трава — это пища для скота.
Ботаника: предмет изучения науки
Рис. 1. То, что изучает ботаника
Рис. 2. Отличия грибов от растений
В 70-80 годах XX века в ботанике перестал употребляться термин «низшие растения». Отсутствие дифференциации тела и тканей не стало определяющим признаком для деления растений на группы. Теперь важнейшими считают различия в обмене веществ, строении клеток, устройстве репродуктивной системы и некоторые другие признаки.
В настоящее время ботаника изучает растения, водоросли, лишайники и протисты, имеющие хлорофилл. Протисты как и водоросли не представляют собой единой группы из близких друг другу организмов. Важнейшей единицей, исследуемой ботаникой являются растения.
Рис. 3. Предмет изучения науки ботаники
Какие признаки растений выделяет ботаника?
В царство Растения входят фотоавтофототрофные организмы, т. е. синтезирующие органические вещества из неорганических за счёт энергии солнца. Они осуществляют фотосинтез с выделением кислорода (оксигенный). У их клеток есть ядро и плотная оболочка, главным образом состоящая из целлюлозы. Растения характеризуются чередованием поколений и преобладанием диплоидной стадии жизни.
Большая часть современных учёных предполагают, что для растений характерны 7 основных признаков. Но каждый из них можно обнаружить и у каких-либо других групп живых организмов. Поэтому судить о принадлежности к царству нужно учитывая все эти признаки. Однако встречаются и растения, у которых отсутствует та или иная характерная черта. Проследим какие признаки растений выделяет ботаника.
Прочные оболочки есть также у прокариот и грибов, но они состоят из других полисахаридов: у грибов – из хитина (полиацетилглюкозамина), у прокариот – из муреина (мукопептида или гликопептида).
Рис. 4. Клеточная оболочка растений
2. Способ питания . Один из важнейших признаков растений – фотоавтотрофное питание (греч. autos – сам, trophe – пища). Растения сами себе «готовят» еду из неорганических веществ в процессе фотосинтеза (образование растворимых сахаров из двуокиси углерода и воды с использованием солнечной энергии). Энергию солнца улавливают молекулы зелёного пигмента хлорофилла, находящиеся на мембранах гран хлоропластов. В процессе фотосинтеза растения выделяют кислород и запасают крахмал или похожие по свойствам и строению углеводы.
Автотрофно питаются и некоторые прокариоты. Но этот способ питания у них осуществляется чаще в форме хемосинтеза, при котором углерод усваивается за счёт энергии окисления неорганических веществ (серы, азота, соединений железа и др.). У других автотрофных прокариот, например, пурпуровых бактерий есть фотосинтез, но он проходит без выделения кислорода – аноксигенно. Только цианобактерии и хлороксибактерии как и растения способны к оксигенному фотосинтезу.
Рис. 5. Поступление и выделение веществ в растение при фотосинтезе
3. Поглощение пищи путём абсорбции (всасывания ) . Из-за прочных клеточных стенок питательные вещества внутрь клетки могут проникать только в виде растворов в жидком или газообразном состоянии. Такой способ поглощения питательных веществ называется осмотрофным. Он характерен также для грибов и прокариот. В противоположность им большинство животных поглощают твёрдую пищу путём заглатывания (фаготрофия, или голозойное питание).
4. Малоподвижный образ жизни. Прикреплённость и неспособность к быстрому реагированию – характерная черта многоклеточных растений. Они не имеют мускулов, нервной системы и органов чувств. Они не способны к локомоции (перемещению с места на место). Но у растений есть свои способы движения. В основе изменения положения частей их тела в пространстве лежит миграция воды в клетках (тургорное давление) или рост тканей. К быстрым движениям способны хищные растения, виды, закрывающиеся в ответ на раздражение и растения, активно распространяющие свои семена. Самые быстрые движения среди растений замечены у шелковицы белой. Она перемещает лепестки своих цветов со скоростью в 25 мкс. Все виды движения растений делят на 3 группы:
Тропизмы (у животных сходные процессы называют таксисами) — рост или движение клетки относительно однонаправленного раздражителя, например, по отношению к свету (движение к нему или от него), к химическим веществам или под действием силы притяжения Земли. В основе тропизмов лежит движение цитоплазмы и неравномерное размещение фитогормонов (абсцизовой кислоты, ауксина и др.). Они связаны с изменением (ростом) тканей.
Настии — более быстрые ненаправленные ростовые движения некоторых органов растений в ответ на рассеянные внешние раздражения. Примером настий могут служить сжимание листьев у венериной мухоловки и росянки, у стыдливой мимозы.
Нутации — круговые движения чаще встречающиеся у вьющихся растений. Их стебли и усики нарастают верхушкой и обвивают опору.
Рис. 7. Примеры настий
Прикреплённый образ жизни растений привёл к особому способу их расселения по свету. Чаще они заселяют новые территории в виде зачатков (спор, зооспор или семян).
Рис. 8. Способы расселения семян
5. Полярность . Возникла в связи с прикреплённым образом жизни организмов. Выражается в различии между противоположными точками клеток и растения в целом. У наиболее развитых растений это заметно по расчленению тела на корни и побеги. Полярность проявляется в скорости синтеза, передвижения и накопления веществ внутри тканей и многое другое.
7. Метамерия и модульность . Рост в течение всей жизни приводит к постоянному появлению новых побегов, частей корня и отмиранию старых. У растений много однотипных органов, их количество непостоянно и зависит от условий среды. Части растения закономерно повторяются вдоль продольной оси — эти участки называются метамерами. Это хорошо заметно на побегах, состоящих из узлов с листьями и пазушными почками. Растения состоят из множества повторяющихся частей: стволиков, боковых и придаточных корней, побегов. Ботаники их называют модулями.
Рис. 9. Метамерность растений
Ботаника как система наук
Раньше других из ботаники выделилась морфология — наука о внешнем и внутреннем строении органов растений, их происхождении и эволюции. Очень долго ботаника описывала только внешний вид растений. Но постепенно количество входящих в науку подразделов увеличилось. Основные наиболее ранние ботанические дисциплины:
Это далеко не полный перечень ботанических дисциплин. Эти науки не обособлены друг от друга. Они взаимосвязаны, ведь растение, изучаемое со всех сторон, представляет собой единую систему. На развитие ботаники, особенно в последние годы, большое влияние оказывают генетика и молекулярная биология. Одновременно с фундаментальными дисциплинами развиваются и прикладные отрасли ботаники: фармакология, селекция, растениеводство, биотехнология, лесное хозяйство, парфюмерная промышленность.
Ботаника изучает растения, как и другие живые организмы по уровням их организации.
Значение растений для природы и человека
Рис. 10. Космическая роль растений
Биосфера (область распространения жизни) вообще появилась на Земле благодаря фотосинтезу. Растения и некоторые другие организмы улавливают углекислый газ и разлагают воду с выделением кислорода. Из-за этого на планете постепенно накопился кислород. Он служит причиной разрушения (окисления) горных пород, что способствует образованию почв и накоплению минеральных веществ нужных для питания растений. Благодаря кислороду у земли появился озоновый экран.
Рис. 11. Хвойный лес
Растения служат важнейшей составляющей почвы и главными её защитниками. В процессе жизни они поглощают из почвы и испаряют в атмосферу большое количество воды. При вырубании лесов и потраве полей вода, попадающая в почву, стекает и способствует её разрушению (эрозии). Леса экваториального пояса смягчают климат за счёт испарения воды. Растения – это укрытия и места обитания животных.
Человек использует растения с доисторических времён, ещё с тех пор, когда основой его существования было собирательство. Они давали людям продукты питания, материал для изготовления орудий труда и постройки жилищ, топливо и лекарства.
В неолите (VIII – III тыс. до н. э.) человек стал возделывать землю и выращивать растения. Земледелие появилось независимо в нескольких центрах: в Юго-Восточной и Передней Азии, в Средиземноморье, в долине Нила, в Центральной и Южной Америке. Человек научился выращивать и собирать урожаи наиболее ценных для себя культур. В результате отбора появлялись продуктивные сорта растений. В настоящее время существует около 1500 сортов культурных растений. Большие площади заняты зерновыми культурами, первое место в рационе населения Земли занимает рис, второе – кукуруза, третье – пшеница, меньшее значение имеют ячмень, овёс, рожь, просо. В культуре много овощных, плодовых, пряных, бобовых, кормовых, технических и декоративных растений.
В медицинских целях растения использовались издавна. Само развитие ботаники связано с развитием медицины. Учёные, внесшие вклад в развитие ботаники известны и созданием травников, где они описывают основные лечебные свойства представителей флоры. Первые ботанические сады назывались «аптекарскими». Сегодня официальная медицина использует в своей практике более 200 видов растений, а народная до 3000.
Рис. 12. Ботанический сад Сингапура
Вам будет интересно
Понятие о строение семян предполагает усвоение понятие об органах растений вообще. У растений, как и…
Хлопковые, льняные, синтетические — это ткани, из которых люди шьют себе одежду. Она нужна им…
В ботанике листья – это вегетативные органы, части побега сосудистых растений. В норме они развиваются…
Строение растений очень разнообразно и отличаются даже в пределах одного вида. Древнейшие представители флоры, многие…
