Ботаника

Ботаника је грана биологије која се бави научним проучавањем биљака. Име потиче од грчке речи βοτανικός, botanikós - који се односи на биљке (βοτάνη, botánē - трава, биљка).[1][2][3] У новије време често се означава и терминима „наука о биљкама“ и „биологија биљака“. Обухвата више дисциплина које проучавају изглед, грађу, раст, развиће, репродукцију, метаболизам, физиологију, обољења, екологију, сродност и еволуциону историју биљака.[4][5] Традиционално, ботаничари су истраживали све организме који нису били означени као животиње (на пример, сви они који воде сесилан начин живота, врше фотосинтезу). Напредак у познавању ових „специјалних“ организама, нарочито микроорганизама, довео је до одвајања засебних грана од ботанике - у првом реду микробиологије и микологије. Још увек је, међутим, широко распрострањена пракса описивања ових не-биљних организама у уводним курсевима ботанике. У данашње време, ботаничари изучавају апроксимативно 410.000 врста копнених биљки међу којима је око 391.000 врста су васкуларне биљке (укључујући 369.000 врста цветајућих биљки),[6] и 20.000 су маховине.[7]

Ботаника је настала у праисторији као траварство путем напора раних људи да идентификују – и касније култивирају – јестиве, медицинске и отровне биљке, те је стога једна од најстаријих грана науке. Средњовековни физички вртови, често везани за манастире, садржали су биљке од медицинског значаја. Они су били претече првих ботаничких башта везаних за универзитете, које су осниване од 1540-тих на овамо. Једна од најранијих је била ботаничка башта у Падови. Те баште су омогућавале академско проучавање биљака. Напори уложени на каталогирање и описивање њихових колекција су били почеци биљне таксономије, и довели су 1753. године до развоја биномијалног система Карла Линеа који је у употреби и дан данас.

У 19. и 20. веку, су развијене нове технике за проучавање биљака, укључујући методе оптичке микроскопије и сликања живих ћелија, електронске микроскопије, анализе броја хромозома, биљне хемије и структуре и функције ензима и других протеина. У задњих неколико деценија 20. века, ботаничари су да би класификовали прецизније биљке истражили технике молекуларне генетичке анализе, укључујући геномику и протеомику и ДНК секвенцирање.

Модерна ботаника је широк, мултидисциплинарни предмет са инпутима из знатног броја области науке и технологије. Истраживачке теме обухватају студије биљне структуре, раста и диференцијације, репродукције, биохемије и примарног метаболизма, хемијских продуката, развића, болести, еволуционих односа, систематике, и биљне таксономије. Доминантне теме науке о биљкама у 21. веку су молекуларна генетика и епигенетика, које су баве механизмима и контролом експресије гена током диференцијације биљних ћелија и ткива. Ботаничка истраживања имају разноврсне примене у производњи основне хране, материала као што су дрво, уље, гума, влакна и лекови, у модерној холтикултури, пољопривреди и шумарству, биљном размножавању, оплемењивању и генетичком модификовању, у синтези хемикалија и сировина за грађевинарство и производњу енергије, у управљању ресурсима животне средине, и одржавању биолошке разноврсности.

Ruwenpflanzen
Биљке - предмет проучавања ботаничких дисциплина
Myris fragr Fr 080112-3294 ltn
Плод биљке Myristica fragrans, врсте чије је природно станиште Индонезија

Историја ботанике

Међу првим ботаничким радовима, написаним око 300. п. н. е., су и два велика Теофрастова дела - Историја биљака и Узроци биљака (тј. Природа биљака) - у којима је описао много врста као и њихову примену. Римски лекар Диоскоридес је допунио Теофрастове спискове биљака и више пажње посветио употреби лековитих биљака. Ове књиге су током античких времена биле најважнији допринос ботаници, и на њих су се ослањали истраживачи и лекари и током Средњег века. Са „открићем“ Новог Света, почиње и даљи развој ботанике, јер су Европљани дошли у контакт са потпуно непознатим врстама. Кључне тачке у развоју ботаничке мисли су и Линеов систем биномијалне номенклатуре и покушај класификације биљака на основу грађе цветова, откриће ћелије, Дарвиново успостављање теорије еволуције, откриће биљних хормона, развиће генетике и молекуларне биологије крајем 20. века. Паралелно са обогаћивањем ботаничког знања, дошло је и до значајног унапређења методологије истраживања, захваљујући развоју технике и технологије.

Опсег и важност

Neuchâtel Herbarium - Athyrium filix-femina - NEU000003080
Ботаника се бави записивањем и описивањем биљки, као што је овај хербаријумски узорак папрати Athyrium filix-femina.

Изучавање биљки је важно зато што су оне у основи скоро целокупног животињског живота на Земљи. Оне стварају велике количине кисеоника и хране којима се људи и други организми са аеробном респирацијом снабдевају хемијском енергијом која им је неопходна за одржање живота. Биљке, алге и цијанобајтерије су главне групе организама који врше фотосинтезу, процес који користи енергију сунчеве светлости за конвертовање воде и угљен-диоксида[8] у шећере који се могу користити били као извори хемијске енергије или као органиски молекули који се користе као структурне компоненте ћелија.[9] Као нуспродукт фотосинтезе, биљке отпуштају кисеоник у атмосферу, гас који је неопходан скоро свим живим бићима за обављање ћелијске респирације. Осим тога, биљке утичу на глобалне циклусе угљеника и воде, и биљни корени везују и стабилизују земљиште, спречавајући ерозију земљишта.[10] Биљке су од кључног значаја за будућност људског друштва пошто оне производе храну, кисеоник, лекове, и низ других материјала.[11]

Историјски, сви живи организми су класификовани као било животиње или биљке[12] и ботаника је покривала студирање свих организама који нису сматрани животињама.[13] Ботаничари изучавају интерне функције и процесе унутар биљних органела, ћелија, ткива, целокупних биљака, биљних популација и биљних заједница. На сваком од тих нивоа, ботаничар се може бавити класификацијом (таксономијом), филогенијом и еволуцијом, структуром (анатомијом и морфологијом), или функцијом (физиологијом) биљног живота.[14]

Најстрожија дефиниција „биљака“ обухвата само „копнене биљке“ или ембриофите, које обухватају семено растиње (голосемењаче, укључујући четинаре, и скривеносеменице) и слободно спорне криптогаме у које се убрајају папрати, Lycopodiopsida, јетренке, роговници и маховине. Ембриофите су вишећелијске еукариоте које су потомци претка који је добијао своју енергију из сунчеве светлости путем фотосинтезе. Оне имају животне циклусе са наизменичним хаплоидним и диплоидним фазама. У сексуалној хаплоидној фази ембриофита, познатој као гаметофит, негује се развијајући ембрион спорофит са сопственим ткивима за бар половину његовог живота,[15] чак и код семењача, где се гаметофит узгаја његов родитељ спорофит.[16] У друге групе организама које су раније изучавали ботаничари се убрајају бактерије (које су сад у оквиру бактериологије), гљиве (микологија) – укључујући гљиве које формирају лишајеве (лихенологија), нехлорофитне алге (фикологија), и вирусе (вирологија). Многи ботаничари се још увек баве тим групама организама, и гљиве (укључујући лишаје) и фотосинтетички протисти су обично обухваћени у уводним ботаничким курсевима.[17][18]

Палеоботаничари студирају древне биљке у фосилним записима да би дошли до инфомација о еволуционој историји биљака. Сматра се да су модрозелене бактерије, први фотосинтетички организми на Земљи који су отпуштали кисеоник, произвели претка биљки уласком у ендосимбиотски однос са раним еукариотама, ултиматно постајући хлоропласти биљних ћелија. Нове фотосинтетичке биљке (заједно са њиновим алгалним сродницима) су убрзали пораст атмосферског садржаја кисеоника започет модрозеленим бактеријама, мењајући древну бескисеоничну, редукујућу атмосферу у ону у којој је слободни кисеоник био изобилан током задњих пар милијарди година.[19][20]

Међу важним ботаничким питањима 21. века су улога биљки као примарних произвођача у глобалној циркулацији основних животних састојака: енергије, угљеника, кисеоника, азота и воде, и начини на које наше старање о биљкама може да помогне у адресирању глобалних проблема животне средине у погледу управљања ресурсима, конзервације, безбедности људске хране, биолошки инвазивних организама, седиментације угљеника, климатских промена, и одрживости.[21]

Људска исхрана

Brown rice
Храна који једемо долази директно или индиректно од биљки као што је пиринач.

Виртуално сва основна храна потиче директно од примарне производње биљкама, или индиректно из животиња које је једу.[22] Биљке и други фотосинтетички организми су база највећег дела ланца исхране пошто оне користе енергију сунца и нутријенте из земљишта и атмосфере, конвертујући их у облик који животиње могу да користе. Еколози то називају првим трофичним нивоом.[23] Модерне форме гланих врста основне хране, као што су кукуруз, пиринач, жито и друге житарице, махуне, банане и плантани,[24] као и лан и памук који се гаје због њихових влакана, су исход праисторијске селекције током хиљада година почевши од дивљих предака са најпожељнијим карактеристикама.[25]

Ботаничари студирају како биљке производе храну и како се могу повећати усеви, на пример путем биљног узгоја, што чини њихов рад важним у погледу способности човечанства да прехранити свет и обезбеђивања прехрамбение сигурности за будуће генерације.[26] Ботаничари исто тако изучавају корове, који представљају знатан проблем у пољопривреди, и биологију и контролу биљних патогена у пољопривреди и природним екосистемима.[27] Етноботаника је студија односа између биљки и људи. Кад је примењена на истраживање историјских биљно–животињских односа етноботаника се може звати археоботаника или палеоетноботаника.[28] Неки од најранијих биљно-животињских односа су настали између урођеника Канаде при идентификацији јестивих и нејестивих биљки.[29] Овај однос урођеника са биљкама су описали етноботаничари.[29]

Биљна биохемија

Биљна биохемија је студија хемијских процеса које користе биљке. Неки од тих процеса се користе у њиховом примарном метаболизму, као што је фотосинтетички Калвинов циклус и красулаценски киселински метаболизам.[30] Други формирају специјализоване материјале као што су целулоза и лигнин који се користе као градивни материјали тела, и секундарне продукте као што су резини и једињења ароме.

Паперна хроматографија екстракта узорака листова шпанаћа приказује разне пигменте присутне у њиховим хлоропластима.

Биљке и разне друге групе фотосинтетичких еукариота колективно познате као „алге“ имају јединствене органеле познате као хлоропласти. Сматра се да су хлоропласти проистекли из цијанобактерија које су формирале ендосимбиотске релације са древним прецима биљака и алги. Хлоропласти и цијанобактерије садрже плаво-зелени пигмент хлорофил а.[31] Хлорофил а (као и сродни молекул хлорофил б, који је специфичан за биљке и зелене алге)[a] апсорбује светло у плаво-љубичастим и нараџасто/црвеним деловима спектра, а рефлектује и трансмитује зелено светло, које се може видети као карактеристична боја тих организама. Енергија у црвеном и плавом светлу које ти пигменти апсорбују се користи у хлоропластима за формирање енергетски богатих једињења угљеника из угљен диокдида и воде путем кисеоничне фотосинтезе, процеса којим се ослобађа молекуларни кисеоник (O2) као нуспроизвод.

Калвином циклус (Интерактивни дијаграм) Калвиновим циклусом се инкорпорира угљен-диоксид у молекуле шећера.
Калвином циклус (Интерактивни дијаграм) Калвиновим циклусом се инкорпорира угљен-диоксид у молекуле шећера.
link=NADPH

Светлосна енергија коју заробљава хлорофил а је иницијално у облику електрона (а касније протонског градијента). Они се користе за прављење молекула ATP и NADPH, у којима се привремено складишти и транспортује енергија. Њихова енергија се користи у реакцијама независним од светлости Калвиновог циклуса посредством ензима рибулоза-бисфосфатна карбоксилаза да би се формирали молекули троугљеничног шећера глицералдехид 3-фосфата (G3P). Глицералдехид 3-фосфат је први продукт фотосинтезе и он је полазна сировина из које се синтетише глукоза и скоро сви други органски молекули биолошког порекла. Део глукозе се конвертује у скроб, који се складишти у хлоропласту.[35] Скроб је карактеристична залиха енергије већине копнених биљки и алги, док се инулин, полимер фруктозе, користи за исту сврху код сунцокретне фамилије Asteraceae. Део глукозе се конвертује у сахарозу (распрострањени стони шећер) за екпорт до остатка биљке.

За разлику од животиња (које немају хлоропласте), биљке и њихови еукариотски сродници су делегирали мноштво биохемијксих улога својим хлоропластима, укључујући синтезу свих масних киселина,[36][37] и већине аминокиселина.[38] Масне киселине које хлоропласти праве се користе за многе сврхе, као што су градивни материјали ћелијских мембрана и за формирање полимера кутина, који је присутан у биљном кутикуларном слоју који штити копнене биљке од исушивања. [39]

Биљке синтетишу бројне јединствене полимере попут полисахаридних молекула целулоза, пектин и ксилоглукан[40] од којих су формирани ћелијски зидови копнених биљки.[41] Васкуларне копнене биљке формирају лигнин, полимер који се користи за ојачавање секундарног ћелијског зида ксилемских трахеида и везикула да би се онемогућило њихово колапсирање кад биљка исисава воду помоћу њих у ситуацијама воденог стреса. Лигнин се исто тако користи у другим ћелијским типовима као што су склереидна влакна која пружају структурну подршку биљци и која су главни конституент дрвета. Спорополенин је хемијски отпоран полимер присутан у спољашњим ћелијским зидовима спора и полена копнених биљки који је одговоран за опстанак раних спора копнених биљки и полена семеница у фосилним записима. Он се генерално сматра прекретницом која је означила почетак еволуције копнених биљки током Ордовицијумског периода.[42] У данашње време је концентрација угљен-диоксида у атмосфери знатно нижа од нивоа присутног у време појаве копнених биљки током периода Ордовицијума и Силура. Многе монокотиледоне биљке, као што су кукуруз и ананас, и неке дикотиледоне биљке као што је Asteraceae, су од тог времена независно еволуирале[43] ћелијске путеве као што су CAM и C4 фотосинтеза за фотосинтезу при којој не долази до губитака услед фотореспирације, као што је то случај у шире заступљеном путу C3 фотосинтезе. Те биохемијске стратегије су јединствене за копнене биљке.

Медицина и материјали

Tapping a rubber tree in Thailand
Подрезивање гуменог стабла у Тајланду

Фитохемија је грана биљне биохемије која се првенствено бави хемијским супстанцама које производе биљке током секундарног метаболизма.[44] Нека од тих једињења су токсини, као што је алкалоид кониин из биљке Conium. Друга, као што су есенцијална уља пеперминта и лимуна, корисна су због њихове ароме, као зачини (e.g. капсаицин), и у медицији као лекови као што је опијум из опијумских чаура. Многи лекови и дроге, као што је тетрахидроканабинол (активни састојак канабиса), кофеин, морфин и никотин потичу директно из биљки. Други су једноставни деривати ботаничких природних производа. На пример, лек за умањење бола, аспирин, ацетилни је естар салицилне киселине, а оригинално је изолован из коре врбиног дрвета,[45] и широк опсег опијатних аналгетика попут хероина су формирани хемијском модификацијом морфина добијеног из мака.[46] Низ популарних психостимуланаса је биљног порекла, као кофеин из кафе, чаја и чоколаде, и никотин из дувана. Већина алкохолних пића је базирана на ферментацији угљеним хидратима-богатих биљних продуката као што су јечам (пиво), пиринач (саке) и грожђе (вино).[47] Амерички домороци су користили разне биљке за третирање болести хиљадама година.[48] Њихово познавање биљног света су записали ентноботаничари, а затим су га користиле фармацеутске компаније као једну од почетних тачака у отркивању лекова.[49]

Биљке имају способности синтетисања боја и пигмената као што су антоцијанини, који су одговорни за црвену боју црвеног вина, жуту боју корова Reseda luteola и плаву боју биљке Isatis tinctoria, које се заједно користе да се формира Линколн зелена боја, индоксил, извор су плаве боје индига која се традиционално користи за бојење тексас тканине, и уметничких пигмената гумигут и rose madder. Шећер, скроб, памук, постељина, конопља, неки типови канапа, дрво и шперплоча, папирус и папир, биљна уља, воскови, и природна гума су примери комерцијално важних материјала направљених од биљних влакана или њихових секундарних продуката. Угљен, облик чистог угљеника који се формира пиролизом дрвета, има дугу историју као гориво за топљење метала, као материјал за филтрирање и адсорбент и као материјал за уметнике и један је од три састојка барута. Целулоза, најизобилнији органски полимер на свету,[50] се може конвертовати у енергију, горива, материјале и хемијске сировине. Продукти направљени од целулозе обухватају вискозна влакна и целофан, тапете, биобутанол и бездимни барут. Шећерна трска, уљана репица и соја су неке од биљки са шећерима који се лако ферментишу или високим садржајем уља које се користи као извор у производњи биогорива, важне алтернативе фосилних горива, као што је биодизел.[51] Биљку Hierochloe odorata су користили амерички домороци за одбрану од комараца.[52] Америчко хемијско друштво је утврдило да су за способност одбијања инсеката одговорни молекули фитол и кумарин.[52]

Методе истраживања у ботаници

Ботаника се користи како посматрањем, тако и компаративним, историјским и експерименталним методама. Неке од ових метода су: сакупљање и похрањивање биљног материјала у хербаријуме, посматрање у природним и вештачким условима, експеримент у природи и ботаничкој лабораторији, математичка обрада добијених података.

Ботаничке дисциплине

Познати ботаничари

Види још

Напомене

  1. ^ Хлорофил б је такође присутан код појединих цијанобактерија. Постоји неколико других хлорофила код цијанобактерија и појединих група алги, али ни један од њих није заступљен код копнених биљки.[32][33][34]

Извори

  1. ^ Liddell & Scott 1940.
  2. ^ Gordh & Headrick 2001, стр. 134.
  3. ^ Online Etymology Dictionary 2012.
  4. ^ Петковић, Бранимир; Меркуловић, Љиљана; Соња Дулетић-Лаушевић (2005). Морфологија биљака са практикумом. Београд. ISBN 978-86-907471-2-2.
  5. ^ Петковић, Бранимир; Меркуловић, Љиљана; Соња Дулетић-Лаушевић (2005). Анатомија биљака са практикумом. Београд. ISBN 978-86-907471-1-5.
  6. ^ RBG Kew (2016). The State of the World’s Plants Report – 2016. Royal Botanic Gardens, Kew. https://stateoftheworldsplants.com/report/sotwp_2016.pdf Архивирано на сајту Wayback Machine (септембар 28, 2016) (на језику: енглески)
  7. ^ „The Plant List - Bryophytes”.
  8. ^ Campbell et al. 2008, стр. 186–187.
  9. ^ Campbell et al. 2008, стр. 1240.
  10. ^ Gust 1996.
  11. ^ Миссоури Ботаницал Гарден 2009.
  12. ^ Chapman et al. 2001, стр. 56.
  13. ^ Braselton 2013.
  14. ^ Ben-Menahem 2009, стр. 5368.
  15. ^ Campbell et al. 2008, стр. 602.
  16. ^ Campbell et al. 2008, стр. 619–620.
  17. ^ Capon 2005, стр. 10–11.
  18. ^ Mauseth 2003, стр. 1–3.
  19. ^ Cleveland Museum of Natural History 2012.
  20. ^ Campbell et al. 2008, стр. 516–517.
  21. ^ Botanical Society of America 2013.
  22. ^ Ben-Menahem 2009, стр. 5367–5368.
  23. ^ Butz 2007, стр. 534–553.
  24. ^ Stover & Simmonds 1987, стр. 106–126.
  25. ^ Zohary & Hopf 2000, стр. 20–22.
  26. ^ Floros, Newsome & Fisher 2010.
  27. ^ Schoening 2005.
  28. ^ Acharya & Anshu 2008, стр. 440.
  29. 29,0 29,1 Kuhnlein, Harriet V.; Turner, Nancy J. (01. 01. 1991). Traditional Plant Foods of Canadian Indigenous Peoples: Nutrition, Botany, and Use (на језику: енглески). Taylor & Francis. ISBN 9782881244650.
  30. ^ Lüttge 2006, стр. 7–25.
  31. ^ Campbell et al. 2008, стр. 190–193.
  32. ^ Kim & Archibald 2009, стр. 1–39.
  33. ^ Howe et al. 2008, стр. 2675–2685.
  34. ^ Takaichi 2011, стр. 1101–1118.
  35. ^ Lewis & McCourt 2004, стр. 1535–1556.
  36. ^ Padmanabhan & Dinesh-Kumar 2010, стр. 1368–1380.
  37. ^ Schnurr et al. 2002, стр. 1700–1709.
  38. ^ Ferro et al. 2002, стр. 11487–11492.
  39. ^ Kolattukudy 1996, стр. 83–108.
  40. ^ Fry 1989, стр. 1–11.
  41. ^ Thompson & Fry 2001, стр. 23–34.
  42. ^ Kenrick & Crane 1997, стр. 33–39.
  43. ^ Gowik & Westhoff 2010, стр. 56–63.
  44. ^ Benderoth et al. 2006, стр. 9118–9123.
  45. ^ Jeffreys 2005, стр. 38–40.
  46. ^ Mann 1987, стр. 186–187.
  47. ^ University of Maryland Medical Center 2011.
  48. ^ Frances 1974, стр. =
  49. ^ McCutcheon, A. R.; Ellis, S. M.; Hancock, R. E.; Towers, G. H. (01. 10. 1992). „Antibiotic screening of medicinal plants of the British Columbian native peoples”. Journal of Ethnopharmacology. 37 (3): 213—223. ISSN 0378-8741. PMID 1453710. doi:10.1016/0378-8741(92)90036-q.
  50. ^ Klemm et al. 2005.
  51. ^ Scharlemann & Laurance 2008, стр. 52–53.
  52. 52,0 52,1 „Research confirms Native American use of sweetgrass as bug repellent”. Washington Post. Приступљено 05. 05. 2016.

Литература

Спољашње везе

Flora of China (серијал)

Flora of China (досл. „Флора Кине”) научна је публикација настала с циљем проналаска, евидентирања и описивања свих биљака које се могу наћи у Кини.

Flora of North America

Flora of North America North of Mexico (досл. „Флора Северне Америке северно од Мексика”), скраћено FNA, вишетомна је научна публикација у којој се описују биљке аутохтоне за Северну Америку. Већина евиденције флоре је већ доступна онлајн. Очекује се да ће имати 30 томова/свезака када буде готова (тренутно их је 28), и биће прва публикација са обрађеном целокупном флором области северно од Мексика (на Северноамеричком континенту).

Рад је колаборативно дело преко 800 аутора, који су сарађивали преко веба.

Ћелијски зид

Ћелијски зид је чврсти, јединствен омотач који опкољава и штити плазмамембрану сваке биљне ћелије, док га животињске ћелије не поседују. Изграђен је од полисахарида, али је слојевит, влакнаст, еластичан, савитљив и изузетне чврстине. Преко зидова се ћелије везују у сложена ткива, при чему је остављена могућност комуникације међу ћелијама преко каналића названих плазмодезме. Неке супстанце ћелијски зид пропушта, а другима не омогућава улазак у ћелију.

Биљке

Биљке су углавном вишећелијске, предоминантно фотосинтетички еукариоте из царства Plantae.

Овај термин је данас генерално ограничен на зелене биљке, које формирају нерангирани кладус Viridiplantae (латински за „зелене биљке“). Њиме су обухваћене цветајуће биљке, четинари и друге голосеменице, папрати, Lycopodiopsida, Anthocerotophyta, Hepaticae, маховине и зелене алге, а нису обухваћене црвене и смеђе алге. Историјски, биљке су формирале једно од два царства која су покривала сва жива бића која нису животиње, и алге и гљиве су третиране као биљке; међутим све садашње дефиниције биљки искључују гљиве и неке алги, као и прокариоте (археје и бактерије).

Зелена боја није таксономски карактер за разликовање биљака од осталих организама - постоје и животиње зелене боје (нпр. Сунђери, који су притом и сесилни), а исто тако постоје и биљни организми других боја, или безбојни.

Основним карактеристикама биљака сматране су непокретност, присуство ћелијског зида и могућност аутотрофије. Са развојем биологије, полако се одустаје од овако широког схватања појма биљка. Под зеленим биљкама подразумевамо монофилетску групу биљака са хлорофилима а и б, у оквиру које можемо издвојити две велике скупине:

примарно водену групу зелених алги, и из њих еволуиралу групу копнених биљака.

Зелене биљке имају ћелијске зидове који садрже целулозу и добијају веће део своје енергије од сунчеве светлости путем фотосинтезе у примарним хлоропластима, изведеним путем ендосимбиозе са цијанобактеријама. Њигови хлоропласти садрже хлорофиле а и б, који им дају зелену боју. Неке биљке су паразитске и стога су изгубиле способност да производе нормалне количине хлорофила или да врше фотосинтезу. Оваква трансформација енергије олакшава везивање неорганског угљеник(IV)-оксида у органска једињења - угљене хидрате, који представљају основну храну организама (тј, биљке су аутотрофни организми). Могуће је, дакле, биљке дефинисати и као фотоаутотрофне организме. За биљке је карактеристична сексуална репродукција и измена генерација, мада је асексуална репродукција такође распрострањена.

Постоји око 300–315 хиљада врста биљки, од којих велика већина, неких 260–290 хиљада, су семењаче (погледајте табелу испод). Зелене биљке производе највећи део светског молекуларног кисеоника и основа су највећег дела Зељине екологије, посебно на копну. Биљке производе житарице, воће и поврће који су основна храна човечанства, и биле су доместиковане миленијумима. Биљке изграју мноштво улога у култури. Оне се користе као орнаменти и донедавно су на мноштво начина служиле каo извор највећег дела лекова. Наука која изучава биљке се зове ботаника, и грана је биологије.

Вегетација

Вегетација је појам који може значити:

Вегетација (биљке) је растиње, биљни покров, који се по свом настанку дијели на:Вегетација (примарна) је раслиње, биљни покров који се развио без утицаја човјека и

Вегетација (секундарна) (антропогена) је раслиње, биљни покров на чији развој је човјек извршио одређени утицај;Вегетација (фитоценоза) је укупност биљних заједница одређеног краја;

Вегетација (патологија) је појам у медицини.Користе се и изведенице из тог појма, као што је:

Вегетацијско раздобље је вријеме у којем биљка расте.

Дрво

Стабло или дрво у ботаници је свака вишегодишња биљка, која се састоји из корена, видљивог дрвеног дебла и грана, које чине крошњу дрвета. Деле се на зимзелено и листопадно дрвеће. Минимална висина која разликује стабло од грма обично је од 3 m до 6 m, зависно од аутора. Неки аутори сматрају, да стабла треба да имају пречник дебла најмање 10 cm. Биљке које не испуњавају наведене услове обично се сврставају у грмље. У поређењу с већином других биљака, стабла су дуговечнија, нека живе и неколико хиљада година, а могу нарасти до 115 m висине. Стабла су важан део природног крајолика, због спречавања ерозије, производње кисеоника, смањења емисије угљен-диоксида у атмосфери, служе као извор хране, заштите и сл.

Јављају се у много различитих редова и породица биљака. Еволуирала су засебно у неповезаним групама биљака, као резултат различитих еколошких прилика, што је класичан пример паралелних еволуција. Уз процену од 100 000 врста дрвећа, број врста дрвећа широм света чини укупно око 25% свих живих биљних врста. Већина врста дрвећа расте у тропским крајевима света, а многа од тих подручја ботаничари још нису истражили, што даје непотпуне податке о разноликости врста.Стабла расту на просторима, где има довољно светлости, топлоте и воде. Према подацима ФАО-а 2000. године, 30% копнене површине било је прекривено шумом. На Балкану шуме чине 35% копнене површине. Шумско дрвеће на једном хектару производи 6-20 тона органског материјала, што је највећа производња биомасе на копну. Укупна количина произведене дрвне масе у свету 2005. године износила је 422 гигатоне. Будући да се око половине дрвне материје састоји од угљеника, шуме су важне у чувању угљеника и постизању равнотеже угљен-диоксида у Земљиној атмосфери.

Раст и метаболизам дрвећа подложни су унутарњим (генетски одређени) и вањских чиниоцима (еколошки, климатски и др). Дрвеће има раздобље мировања и раздобље вегетацијског раста и развоја. Почетак и крај вегетацијског раздобља разликује се зависно од врсте дрвећа, дужине дана и ноћи, доступности воде и сл. Раст контролишу биљни хормони (фитохормони). Стабла су у могућности да се прилагоде промењивим условима у природи. У време мировања, дрвеће смањује своју активност на најмању меру. На почетку вегетацијског раздобља, отварају се пупољци и започиње даљњи раст и развој.

Кора (ботаника)

Кора је део вегетативних органа (корена и стабла) копнених биљака који се налази између централног цилиндра и епидермиса. На основу порекла може бити примарна и секундарна. Примарна кора настаје деобама и даљом диференцијацијом ћелија пореклом од апикалних меристема, док секундарна кора настаје периферним одвајањем ћелија камбијума у процесу секундарног дебљања биљних органа. Свакодневно, међутим, под кором подразумевамо сва ткива која се налазе периферно у односу на дрво - секундарну кору и деривате фелогена (плуту, фелодерм).

Производи добијени од коре обухватају: зидне облоге од коре за фасаду и унутрашње зидове, зачине и друге ароме, танкору за танин, смолу, латекс, лекове, отрове, разне халуциногене хемикалије и плуту. Кора је коришћена за израду тканина, кануа и ужади, и користи се као површина за израду слика и мапа. Исто тако бројне биљке се узгајају ради њихове атрактивне и интересантне обојености коре и њене површинске текстуре, или се кора користи као пејзажни малч.

Морфологија (биологија)

Морфологија је биолошка општа наука о структури и облику организама. Тако можемо причати о морфологији биљака и морфологији животиња као јасно одвојеним дисциплинама. Можемо посматрати морфологију појединог организма, врсте, или неке више таксономске категорије, као и морфологију ћелије, органа, система органа. Морфологија унутрашњости организма назива се анатомија.

Папрати

Папрати или папратњаче (раздео Polypodiophyta) припадају једној од најстаријих група виших биљака са јасно израженом сменом бесполне (спорофит) и полне (гаметофит) фазе као и јако крупним листовима (макрофилија) и одсуством секундарне грађе и семена. Спорофит фаза је изразито доминантна и сложеније грађе у односу на гаметофит генерацију. У карбону (периоду, пре око 300 милиона година) оне су заједно са дрвенастим раставићима и другим биљкама са спорама градиле велике влажне шуме, чији фосилни остаци сада представљају наслаге каменог угља. Фосилни остаци папратњача се налазе и у стенама које су старе неколико стотина милиона година.

Већина папрати расте на тлу, на влажним, сеновитим местима, мада постоји мали број врста које се развијају на лишћу и стабљикама других биљака. Углавном су копнене биљке, али има и папратњача које живе у води. Има их у скоро свим влажним крајевима наше земље. Данас су папратњаче зељасте биљке којих има око 12.000 врста, изузев неколико врста које су дрвенасте као што су тзв. папрати дрвеће заступљене само у тропским крајевима.

Папратњаче (спорофит генерација) су биљке које могу бити високе и до 25 m, а њихово дрвенасто стабло може имати пречник и до 50 cm. Прави корен, који се развија из коренка клице, брзо престаје са растом, па његову улогу преузимају адвентивни коренови који се развијају на подземном стаблу. Стабло код папратњача може имати различит облик и анатомску грађу и најчешће је код зељастих папрати увучено у земљу. Ти ризоми могу бити кратки, дугачки или задебљали као кртоле. Маса листова димензије папрати, знатно су веће од масе и димензије стабла. Листови могу бити перасто урезани, перасто дељени или цели, а основно је да су јако крупни. На њиховом наличју налазе се спорангије, обично близу главног нерва. Спорангије су у групама-сорусима. Кад сазри, спорангија пуца и из ње испадају споре. Споре папратњача су хаплоидне, као и гаметофит који се развија из њих.

Повртарство

Povrtarstvo je deo biljne proizvodnje koji se bavi proizvodnjom povrća. Povrtarstvo kao naučna disciplina proučava biologiju povrća kao osnovu razvoja tehnologije gajenja, za povećanje prinosa, poboljšanje kvaliteta i snižavanje troškova proizvodnje. Povrtarstvo kao nastavna disciplina se deli na: opšte i posebno povrtarstvo. Ono obuhvata gajenje biljaka na otvorenom polju (oranice) i gajenje biljaka u zaštićenom prostoru.

Поврће

Поврће је заједнички назив за култивисане биљке или њихове делове које се користе за људску исхрану. За јело се припрема на различите начине. Употребљава се и као свеже и као конзервисано. Богато је угљеним хидратима и беланчевинама, а на њихов укус првенствено утичу етерична уља. Захваљујући високом садржају витамина, минерала, целулозе, а малим количинама масноће, у прехрани има непроцењиву улогу. Количина витамина и минерала се разликује међу врстама и попднебљима у којима то поврће успева. Термин поврће се користи претежно у кулинарству. У биологији подела на воће и поврће не постоји, јер се у исхрани користе раличити биљни органи (плодови, семена, корење, подземна и надземна стабла, листови и цветови) па их није могуће класификовати у исте категорије.

Оригинално, поврће је било сакушљано из дивљине у заједницама ловаца-сакупљача, а са култивацијом се почело у неколико делова света, вероватно током периода од 10.000 п. н. е. до 7.000 п. н. е, кад је нови пољопривредни начин живота развијен. У почетку су култивиране биљке које су расле локално, али су временом путем трговине егзотични усеви из других крајева размењивани и додавани домаћим типовима. У данашње време, већина поврћа се узгаја широм света колико год то климатски услови дозвољавају, и усеви могу да буду култивисани у заштићеним окружењима на мање подесним локацијама. Кина је највећи произвођач поврћа. Глобана трговина пољопривредним производима омогућава корисницима да купе поврће узгојено у удаљеним земљама. Опсег продукције варира од пољопривредних газдинстава која задовољавају потребе своје фамилије за храном, до пољопривредних фирми са огромним површинама земљишта и наменским усевима. У зависности од типа поврћа, жетви усева следи градирање, складиштење, обрада и маркетинг.

Поврће може да се једе било сирово или кувано, и има важну улогу у људској исхрани. Оно углавном има низак садржај масноћа и угљених хидрата, и богато је витаминима, минералима и дијететским влакнима. Многи нутриционисти подстичу људе да конзумирају доста воћа и поврћа, пет или више порција дневно често се препоручује.

Полен

Полен или пелуд је назив за ситан и најчешће фин прах састављен од мушких гаметофита (поленових зрна) голосеменица и скривеносеменица. Поленова зрна настају у микроспорангијама (које се код скривеносеменица налазе у прашницима). Поленово зрно изграђено је из вегетативних ћелија гаметофита (једна код скривеносеменица, више код голосеменица) и једне репродуктивне ћелије гаметофита, са два једра. Једно једро има улогу у изградњи поленове цеви, док друго једро митотичком деобом даје две сперматичне ћелије. Сперматичне ћелије учествују у оплођењу женског гаметофита. Пренос полена са једног на други цвет назива се опрашивање.Спољашњи омотач поленовог зрна је веома отпоран и тешко се распада, тако да велике топлоте, јаке киселине или моћне базе једва делују на њега. Као саставна компонента геолошких седимената полен је пружио много информација о пореклу и геолошкој историји биљног света на Земљи. Ослобађа се у толиким количинама да представља значајан део земљине атмосфере. Полен садржи и супстанце богате протеинима, какве имају на пример амброзија или разне врсте трава, које изазивају алергијску реакцију познатију као поленска кијавица.

Прашник

Прашник је биљни орган који ствара полен. Настао је из листоликих микроспорофила примитивних голосеменица - предака скривеносеменица. Листолики изглед прашника се среће код примитивних скривеносеменица, као што су локвањи. Скуп свих прашника у цвету се назива андрецеум (Androeceum). Њихов број је веома различит код различитих биљних врста; од један па до више стотина. Цветови који немају прашнике су једнополни – женски цветови, а они који имају само прашнике су једнополни – мушки цветови.

Пупољак

Пупољак представља мала бочна или задња испупчења на стабљици васкуларне биљке која се могу развити у цвет, лист или изданак. Пупољак настаје из меристемног ткива (ткива на чланцима). У умереним климама, дрвеће образује мирујуће пупољке који су отпорни на мраз у припреми за зиму. Пупољци цветова представљају модификоване (измењене) листове.

Ружа

Ружа (лат. Rosa) је род дрвенастих биљака из породице ружа (Rosaceae). Узгаја се због лепих мирисних цветова и до данас постоје многи хибриди и култивари ружа који се међусобно разликују по боји и изгледу цвета, мирису и постојању трнова. Постоји велики број дивљих ружа, чији се плод (шипак, шипурак) богат витамином Ц користи у исхрани и за припрему чајева. Од око 100 врста рода ружа у Србији расте двадесетак.

Ружа се поред своје лепоте и мириса као украсно цвеће користи у: козметици, медицини и кулинарству.

Скривеносеменице

Скривеносеменице или цветнице (лат. Magnoliophyta, Angiospermae) су највећа група зелених копнених биљака и изгледом јако разноврсне, али их повезује то што се код њих семе налази унутар плода. До сада је познато преко 290.000 врста цветница у које спадају: цвеће, траве, дрвеће, поврће, воће, љековито биље. Преци цветница су се развили још у доба Тријаса прије 245 милиона година. Прве познате цветнице датирају прије 160 милиона година. Преко 80% свих зелених биљака има цветове, који стварају семе и тако се развија нова биљка. Једногодишње цветнице цветају на крају свог живота, док већина вишегодишњих цветница цвета сваке године. Траве су најраспрострањеније цветнице.

Смола

Смола је угљоводонична излучевина појединих биљака, а посебно четинара. Смола је у зависности од температуре и старости, мање или више течни производ, који се састоји од различитих хемијских састојака.

Фосилна смола је позната под именом ћилибар.

Флора

Флора (по имену римске богиње Флоре) подразумева комплекс свих биљних врста једног подручја и/или временског периода; то је у суштини инвентар (списак) биљних врста сложен по одређеном, најчешће филогенетском принципу.

Термин флора се користи и за означавање скупа микроорганизама (микрофлора, флора микроорганизама, бактеријска флора) неког станишта.Флором можемо означити и објављену публикацију (научни рад, монографију), која се бави флором - „Флора Кнежевине Србије“, „Флора СР Србије“...

За разлику од флоре фауна се односи на животињски свет.

Хермафродит

Хермафродит је јединка која ствара и мушке и женске полне ћелије. Међу врстама са хермафродитним јединкама присутни су многобројни механизми раздвајања ових полних функција, да би се избегла самооплодња/самооплођење (која може довести до појаве инбридинг депресије). Најпознатији механизми раздвајања полних функција су дихогамија и херкогамија. Сперматозоиди једне јединке тако најчешће оплоде јајне ћелије друге јединке. Међу бескичмењацима, паразитске животиње су често хермафродити пошто се тиме олакшава размножавање.

Назив је настао по лику из грчке митологије, сину Хермеса и Афродите. У њега се смртно заљубила нимфа Салмакида и одвела га у своје воде. Замолила је богове да је стопе са Хермафродитом. Ганути њеном љубављу, удовољили су јој. Тако је настало биће које у себи сједињује оба пола.

Основне дисциплине биологије

На другим језицима

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.