介绍

植物发现整个世界,在陆地上,水,甚至挂在空气中其他植物。他们是极其重要的生物,地球上所有生命的延续的关键。因为他们的关键作用和自己的有趣的变化,植物是植物学的研究对象的科学。植物学是一门研究不仅所谓的维管植物,如花园的花、藤本植物、灌木和,但也nonvascular植物,如苔藓蕨类植物。它还包括传统的研究藻类,真菌,细菌生物,以前被认为是植物。植物学的基本目标是解释如何构建植物,为什么他们的方式起作用,什么进化它们之间的关系。有很多特殊的植物学分支关心植物的许多方面的结构,功能,起源、进化以及与特定组的植物。

细分

大多数现代植物学家是特定领域的专家,或细分。他们中的许多人依靠化学、地质学和古生物学试图理解某些植物的现象。例如,研究光合作用(食品生产绿色植物、藻类和某些其他生物)需要一个复杂的化学过程的知识。研究植物的进化依赖的彻底检查化石,这就需要一个背景在地质学和古生物学。

植物分类学和系统学

植物分类学家和分类学家尝试分类植物物种的基础上他们的物种系统发育关系程度都是由共同祖先进化而来。物种的亲密是他们共同的放置在一个指定的分类水平,共享一个共同的祖先物种起源是分组在同一属。属被分配到同一家庭密切相关。高等植物的分类类别包括顺序、类部门,王国,和领域。

为每种类型的生物科学家使用系统发育关系来分类,属然后给它一个特定的名字。一个物种的科学分类的一个例子是欧洲槲寄生的学名槲寄生的专辑。这是放置在以下分类类别,从最具体。

属和物种:槲寄生专辑

家庭:Viscaceae

秩序:檀香目

类:纲

师:被子植物

王国:植物界

域:真核生物

植物分类学,在某种意义上,最古老的植物。植物学家继续学习系统学和分类使用现代技术,如电泳(分离和识别酶系统),karyotypology(检查并确定染色体结构)和基因测序(探索DNA和分析基因)为了帮助解释植物多样性和进化关系。

专门研究在一个特定的组生物标记指定。的一些主要领域的专业化及其分类群:藻类学或藻类学(藻类);细菌学(细菌);苔藓植物学(苔藓);真菌学(真菌);和蕨类植物学(蕨类)。

植物形态学

植物解剖学和形态学家研究植物的结构和形式。研究常常是与特定植物的功能特性。针等特性可能显而易见,仙人掌植物,或他们可能是微观,如叶绿体(chlorophyll-containing结构进行光合作用)。植物组织学(组织)的研究是一个专门领域内的广泛的植物形态学的范围。

植物生理学

植物生理学家研究的过程发生在植物细胞的组织水平。生理过程包括,但不限于,呼吸(氧气和二氧化碳的交换),蒸腾(通过叶子自然失水),光合作用(利用阳光将二氧化碳和水转化为糖和氧气)。

植物细胞学和遗传学

电子的发展显微镜允许在20世纪杰出的植物学方面的进步。植物细胞学者能够调查未知年前功能和流程。微观的研究基因,染色体,植物系统极大地提高了对过程的理解。这导致了相当大的进步领域的植物遗传学,它强调相关的现象继承。遗传学研究是很重要的,在理解遗传的基本原则,因为农业的重要性,这样的结果,是重要的经济价值。开发更有效率的新作物品种和抗病诞生于这样的研究。此外,生物技术可以引进技术具体所需的基因导入作物。某些转基因(转基因)品种的玉米(玉米),例如,包含一个细菌基因,产生一种天然杀虫剂,帮助保护植物。

植物生态学

植物生态学家是植物学家,他们专注于植物和环境之间的相互作用。植物群落生态学家研究主要植物系统,如oak-hickory森林或盐沼,可能会问,试图回答植物分布和丰富模式或环境因素,确定社区类型。植物种群生态学家专注于选定的物种的生活史和检查人口与环境的关系。植物生态学已成为一个重要的研究领域在现代世界的需要了解自然生态系统受到人工干预的影响。一个特定的研究领域的潜在影响全球变暖在世界不同地区现有的生态系统。

植物病理学

利用信息从许多其他领域的植物学、植物病理学家学习植物病害。因此,植物分类学可能揭示物种特定疾病的易感性的差异,而形态、生理、和生态研究可能提供这种疾病如何影响生物信息。发展中抗病遗传信息可以很有价值的形式的植物物种的农业或医学的重要性。

农学、森林管理和园艺

因为人类依赖的植物食物,服装、建筑材料、医学和植物装饰和美化的享受,许多植物学家专攻应用领域之一。经济植物学、集体为这些字段,取决于之前的所有命名字段来确定如何最好地利用植物。

其他领域

一些特殊种类的植物研究孢粉学的研究花粉孢子通过地质时期,包括它们的分布区域植被模式的指标),树木年代学(年轮的研究检查与年龄相关的现象),和古植物学(植物的研究化石记录)。许多其他科学领域,如生物化学、毒理学、可以使用植物材料,需要一定程度的专业知识在一个或多个字段的植物学。(另请参阅植物灭绝。)

植物学和之间的重叠动物学是广泛的,因为许多生物过程并不局限于植物或动物。例如,生态之间的关系的研究是植物,动物,和环境。遗传或进化的原则和理论同样适用于植物和动物,尽管科学家可能使用一个特定的组为具体研究生物体。大多数植物学家都是训练有素的生物学家与植物,作为他们的主要兴趣。

植物研究和培训将继续是一个重要的科研努力在世界各地。基本植物发现提供至关重要的基础将使新植物品种的开发和重要的植物产品。

历史

没有书面记录的任何科学植物学的时间之前亚里士多德在4世纪公元前。泰奥弗拉斯托斯,亚里士多德的学生,因成立植物学。他写了De史学家杆菌早期分类已知的植物世界。四百年后,另一个希腊,不一样Pedanius,写了De药物学描述了许多植物的药用用途。

希腊人认真研究后的植物是有限的,和一些植物发展了几个世纪。16世纪欧洲的植物学家,被称为中药师,仔细描述许多植物,特别是医学上重要的,建立了一个坚实的基础为进一步研究植物。

在1600年代最早认真研究生物的结构。到本世纪中叶扬巴普蒂斯塔van Helmont展示了水的植物,和植物的生理特性进行了斯蒂芬·黑尔斯在1700年代。结束前的世纪约瑟夫普利斯特里发现绿色植物制造氧气。

的发展显微镜作为科学观测工具在17和18世纪给植物带来了新的见解。通过显微镜观察细菌和单细胞藻类安东尼·范·列文虎克罗伯特胡克用显微镜检查软木塞,发现植物构建的小积木,他称细胞

植物学的主要发展发生在1753年出版的植物种志通过卡尔·林奈开发了一个国际公认的分类计划。在此系统中,称为双名法,一个物种的学名由两个单词组成,第一个属和第二个物种。在植物园工作林奈属和物种名称分配给每个工厂知道他。密切相关的物种,基于相似的结构,分为相同的属。林奈的系统和许多他最初的名字是今天仍在使用。

植物被出版的深刻影响查尔斯·达尔文在《物种起源》通过自然选择在1859年。达尔文的工作鼓励科学家们考虑遗传关系和共同的祖先们在世界各地的植物。它导致了许多分类修订基于相似进化的起源而不是相似的结构。

一个重大发现,将影响所有的生物学是在1865年制造的孟德尔的重要性,尽管他的工作直到1900年才承认。孟德尔的豌豆实验花园表明他们从父母遗传的特征模式,可以预测数学。因此,的概念基因继承的单位开始发展。

由19世纪末现代植物学发展迅速,分支成许多特定字段。在20世纪有许多发现和新想法在基础和应用植物学。2000年,科学家首次测序整个遗传密码(基因组)的芥末杂草拟南芥。第一个粮食作物的基因组测序,大米,大约五年后建成。植物基因是一个重要的工具的解码有关植物的了解很多细节,比如如何抵抗干旱和疾病,并确定不同种类的植物是相互关联的。

更多的阅读

贝尔,公关和Hemsley境绿色植物:他们的起源和多样性,第二版。(剑桥,2000)。角落里,E.J.植物的生命(芝加哥大学出版社,2002)。Mabberley, D.J.Mabberley Plant-book,3日。(剑桥,2008)。斯特恩,投资者介绍植物生物学,十。(麦格劳-希尔,2006)。