Ботаника пәнәнің мақсаты мен міндеті. Ботаника ғылымының даму тарихы.
Ботаниканың бөлімдері. Өсімдіктердің табиғаттағы және адам өміріндегі
маңызы.
Ботаника өсімдіктер туралы ғылым. Ғылым ретінде шамамен 2300 жылдай бұрын қалыптасқан. Негізін салған грек философы Аристотель. Қазіргі уақытта ботаника үлкен көп салалы ғылым болып отыр. Ботаника жалпы биология ғылымының негізгі бөлімдерінің бірі болып табылады. Ботаниканың бөлімдері: Өсімдіктер морфологиясы- өсімдіктердің және олардың жекелеген органдарының пайда болуын, сырқы құрылысын зерттейді. Өсімідктердің өсуі мен дамуын биологилық тәсілмен бақылап отыру , толығымен өсімдіктер морфологиясына негізделген. Өсімдіктер анатомиясы- өсімдіктердің ішкі құрылысын, гистология –ұлпалардың қалыптасуын, эмбриология- ұрықтың дамуының заңдылықтарын, органография- өсімдіктердің органдарының құрылысын, палинология- тозаңдар мен споралардың морфологиясын зерттейді. Ботаника басқа фундаментальды ғылымдармен : агрономия, топырақтану, орман шаруашылығы, геология, химия, зоология, өсімдіктердің физиологиясы, өсімдіктердің биохимиясымен өте тығыз байланысты. Флорография- түрлерді танып сипаттап жазуды зерттейді. Флорографтар сипаттап жазған түрлерді систематиктер олардың туыстық жақындығын көрсететін, ұқсастық белгіліріне қарай топтарға бөледі. Өсімдіктердің географиясы – ботаникаоың ең үлкен бөлімдерінің бірі, оның негізгі міндеттеріне өсімдіктердің және олардың судағы қауымдастықтарының таралуы мен белгілі кеңістікте қаншалықты жиілікте кездесетіндігінің заңдылықтарын зерттеу болып табылады. Өсімдіктер экологиясы — өсімдіктердің өмірі қоршаған ортамен тікелей байланысты /климатқа, топыраққа, рельефке, және т.б./. Экологияның міндеттеріне- өсімдіктердің құрылысы мен тіршілігін қоршаған ортамен байланыстыра отырып зерттеу жатады. Өсімдіктер физиологиясы- өсімдіктердің тіршілік процесстерін , негізінен олардың зат алмасуын, қозғалуын, өсуін, даму ырықтылығын зерттейтін ғылым. Палеоботаника-бұрынғы геологиялық кезеңдерде жойылып кеткен өсімдіктер туралы ғылым.
Біздің планетамыздағы континенттер 150 млн.км.кв. жерді алып жатады, олардың көпшілігін өсімдіктер жауып тұрады. Тіптен климаты ең қатал шөлдердің өзінде өсімдіктердің тіршілігі тоқтап қалмайды.тек полюстердің мұз басқан кеңістіктері мен таулардың ең биік шыңдарында ғана өсімідік болмайды.
Теңіздер мен мұхиттар жер бетінің шамамен 360 млн.км.кв.-дей кеңістігін алып жатады. Бұл жерлерде су өсімдіктері (негізінен бладырлар) көптеп кездеседі.
Олардың біреулері, микроскопиялық ұсақ болып келеді және судың бет жағында жүзіп жүретін планктонды құрайды, ал екіншілері су астында субстратқа бекініп шалғын түзетін – бентос болып табылады.
Олардың кейбіреулері ересен үлкен болып келеді және 100м ұзындыққа дейін жетеді, кейде тіптен одан да асып кетеді.
Өсімдіктердің басым көпшілігінің түсі жасыл болады, ол бұлардың клеткалардындағы хлоропластар деп аталынатын ерекше органеллаларында немесе органоидтарында жиналатын жасыл пигмент хлорофиллге тікелей байланысты болады. Хлорофиллдің ерекше қасиеті сол, ол күн сәлесінің электромагниттік энергиясын тасымалдаудағы күрделі процесстерге қатысады. Яғни өсімдік хлорофилл пигменттерінің көмегімен күн сәулесінің электромагниттік энергиясын пайдалана отырып ауадан өз бойына көмір қышқыл газын сіңіреді де, судың қатысуымен органикалық заттардың химиялық энергиясын түзеді (фотосинтез).
Фотосинтез процессінің барысында ораникалық заттардың түзілуімен қатар, ауаға оттегі бөлініп шығады. оымен біздер тыныс аламыз.
Атап өткен жөн фотосинтез процессі аса үлкен көлемде жүзеге асады, өйткені бір өсімдіктің жапырақ тақталарының алып тұратын ауданы, осы өсімдіктің алып тұрған жер көлемінен бірнеше есе артық олады, ал бір жапырақтың хлоропласттарының алып тұратын ауданы осы жапырақтың алып тұратын ауданынан 10 есе артық болады, ал хлоропласт мембраналарының алып жататын ауданы, осы өсімдіктің фотосинтез процессі жүретін жалпы ауданын тағы да 100 есеге арттырады. өсімдіктер түзген көп қабатты жасыл экранның алып тұрған ауданы біздің планетамыздың жер көлемінен бірнеше есе артық болады.
К.А.Тимирязевтің берген анықтамасы бойынша, хлорофилл дәні әлемдік кеңістегі күн сәулесінің химиялық энергияға ауасып, жер бетіндегі барлық тіршіліктің көзіне айналатын орталығы болып табылады.
Аса көрнекті прогрессивтік көзқарасиағы физиктердің бірі Ф.Жолио-Кюри мынадай қызық ой айтқан: «мен атом энергиясының болашағына сенемін және осы жаңалықтың маңыздылығына күмән келтірмеймін, бірақ та менің ойымша энергетика саласында нағыз өзгеріс, тек сол жағдайда ғана болады, егерде біздер хлорофилл секілді немесе сапалығы одан да жоғары болып келетін молекулалардың көп мөлшерде тұрақты түрде синтезделуіне қол жеткізер болсақ. Оған қол жеткізу үшін молекуланың осы типін және фотосинтездің іс-әрекетін жан-жақты зерттеу керек».
Осы сөзден кейін бірнеше жыл өткен соң бір мезгілде екі лабораторияда (ГФР және АҚШ) хлорофил жасанды жолмен синтезделді. Бірақ та ғылымның осындай даусыз қомақты жетістігінің маңызын асыра бағалаудың қажеттігі шамалы. Өйткені өсімдіксіз фотосинтез процесін іске асыру мүмкін емес. Фотосинтездің құпия сыры әлі күнге дейін толық ашылмай келеді.
Өсімдіктердің атқарып отырған жұмыстарының көлемінің қаншалықты екендігін дәл анықтау қиын, тіптен мүмкін де емес.
Шамамен есептегенде, өсімдіктер фотосинтез процесінің нәтижесінде жыл сайын 400 млрд.т. органикалық заттар түзеді және сол үшін олар 175 млрд.т. көміртегін пайдаланады.
Сонымен, эволюцияның барысында жер бетіндегі тіршілік осыдан миллиондаған жылдар бұрын пайда болған, ал өсімдіктер болса хлорофиллдерінің болуына байланысты органикалық емес заттардан, органикалық заттарды синтездеуге қабілетті жалғыз организм ретінде дараланған.
Қолданылған әдебиеттер: 1,2,4.