植物学

1 基本简介 编辑本段

　　植物学（botany）是生物学的分支学科。是研究植物的形态、分类、生理、生态、分布、发生、遗传、进化的科学。它的主要分科有植物分类学、植物形态学、植物解剖学、植物胚胎学、植物生理学、植物生态学、植物病理学、植物地理学等。目的在于开发、利用、改造和保护植物资源，让植物为人类提供更多的食物、纤维、药物、建筑材料等。

2 主要领域 编辑本段

　　1.形态学研究植体（由细胞到器官各个层次）的结构及形状。分支学科有细胞学、解剖学、组织学、生殖形态学、实验形态学等。

　　2.生理学研究植物功能，与生物化学及生物物理学密切相关。

　　3.生态学研究生物与环境间的交互作用，在某些方面与生理学相近。

　　4.系统学研究植物的鉴定和分类。

3 发展历程 编辑本段

3.1 早期的植物学

　　植物学的历史包括几个早期文明的著作与植物分类。例如古代印度的宗教著作，古代琐罗亚斯德教的著作，及古代中国的著作.秦汉时期的《神农本草经》是中国最早的药用植物志。古希腊亚里士多德的学生泰奥弗拉斯托斯(前371–前287)被视为植物学的创始人。他发明并描述了许多现代植物学的原理。他的两个主要著作--《植物历史》和《植物本原》是古代和中世纪的植物学的重要组成部分,其后的17个世纪一直占重要的地位。1世纪希腊医生迪奥斯克里德斯（Dioscorides）的著作《植物志》（De Materia Medica），是一本共5卷的药草百科全书，对其后的1500多年有广泛的影响。中世纪的伊斯兰世界的著作包括Ibn Wahshiyya的 Nabatean Agriculture, Abū ?anīfa Dīnawarī的 (828–896) Book of Plants, 和Ibn Bassal的The Classification of Soils。13世纪早期，Abu al-Abbas al-Nabati和Ibn al-Baitar (d. 1248)也有植物学的著作。

3.2 早期的现代植物学

　　德国医生Leonhart Fuchs (1501–1566)是三位德国植物学之父之一，其余两位是Otto Brunfels(1489–1534)和Hieronymus Bock (1498–1554) 。

　　Valerius Cordus(1515–1544)1546年所写的Dispensatorium是药典中的经典著作。Conrad von Gesner(1516–1565)和Nicholas Culpeper(1616–1654)也写了药用植物的著作. Ulisse Aldrovandi(1522–1605)被认为是“自然历史之父”, 他的研究内容包括植物。1665年, 罗伯特·胡克从树皮切了一片软木薄片，并放到自己发明的显微镜观察到了细胞。[14]1690年英国的雷（J.Ray）首次给物种下定义，依据花和营养器官的性状进行分类，并用一个分类系统处理了18000种植物。[5] 1935年,林奈出版了《自然系统》一书，在这本书中，林奈把自然界分成植物界、动物界和矿物界，并将动物和植物按纲、目、属、种、变种5个等级归类，特别是他在1953年发表的《植物种志》中对7300种植物正式使用了双名法进行命名。

　　随着植物解剖学和植物形态学及生命周期的知识的发展，人们意识到植物间的亲缘不止是林奈所描述的那样。 Adanson (1763)，安托万·罗兰·德朱西厄 (1789)和奥古斯丁·彼拉姆斯·德堪所提出的分类系统调整得到广泛的接受。进化论中的自然选择概念的提出，使人们开始了植物的进化关系和系统发育分类的研究。

　　马蒂亚斯·雅各布·施莱登1838年发表了《植物发生论》(Grundzuge der Wissenschaftlichen)，书中指出细胞是植物的结构单位,这本书对植物学有很大的影响。卡尔·路德维希·韦尔登诺分析了种子散布与分布,植物种群，地质历史的影响之间的联系，并开创了植物地理学。1831年罗伯特·布朗发现了细胞核。

3.3 现代植物学

　　近30多年来，分子生物学和近代技术科学，以及数学、物理学、化学的新概念和新技术被引入到植物学领域，植物学科在微观和宏观的研究上均取得了突出成就，无论在研究的深度和广度上都达到了一个新的水平。当今相当多的新知识都是从研究模式植物而来的，如拟南芥。这种十字花科的杂草物种是最早的基因组测序植物之一。水稻基因组相对较小，同时国际水稻基因定序工程也把它定为重要的谷物/草/单子叶植物模型。另一个草物种Brachypodium distachyon也是一个有助理解遗传学，细胞学和分子生物学的实验模型。对其他重要的商业主粮如小麦, 玉米, 大麦, 黑麦,御谷和大豆 都有基因组测序。其中部分植物对基因组测序是一个挑战，因为他们的染色体中有两个以上的单倍体。另外，一种绿色水藻Chlamydomonas reinhardtii作为模式生物，给细胞生物学提供了重要的知识。

4 基本内容 编辑本段

　　植物形态学是研究植物的形态和结构(由细胞到器官各个层次)的学科，分支学科有植物细胞学、解剖学(专注于内

　　植物学部结构)、组织学(关心特殊种类细胞的性质)、植物胚胎学等。

　　植物生理学是研究植物各部分或整体的功能和行为的学科，它和植物生物化学紧密相联。后者研究植物生命过程中化学组成和变化。植物生物化学还有一个重要分支——植物化学——研究植物次生代谢的化学产品。

　　植物遗传学是研究植物的种质和遗传、变异等现象的学科(因此和研究植物进化相联系)。

　　植物生态学是研究植物和其环境的关系的学科。在其定义上还更广泛一些，因为除去它本身特殊的方法之外，它既牵涉到区系学也牵涉到生理学。和它紧密联系的是植物地理学(包括地植物学)研究植物和地球表面的关系和植物社会学(植物群落学)研究植物群落。

　　植物分类学是研究植物的分类和命名的学科，它们的系统和演化(包括区系学，研究特定区域的全部植物，其种类分布、起源和发展)。这些区分并不是绝对的，为明了植物的功能和行为，必须了解植物结构的一些知识。分类学家在一个谱系的理论上来将植物分类，他也要关心进化。植物细胞学研究植物的各个细胞，部分是形态学，部分是生理学，而部分是遗传学等等。

　　此外，还有些特别分支如以研究对象的类群不同而划分的分支，如藻类学。藻类象真菌一样相当小而简单，但有各种色素能自制食物。它们组成海洋浮游生物的大部分，在未来可能是人类食物的重要来源。地衣学研究藻菌共生的地衣。

　　苔藓学研究较大多数植物稍小而生殖过程较复杂的苔藓植物。蕨类学研究更大的开始有维管束的植物，在这一类群中有石松、木贼和羊齿，并研究它们怎样向有花植物迈进。与应用密切相关的分支则有经济植物学，探讨植物和它们用途的各个方面。

　　民俗植物学则对各民族利用植物的不同方式感兴趣。古植物学研究已绝灭的植物(又是古生物学的分支)，它们是写在岩石里面的进化史。孢粉学研究远古的花粉、孢子，也属微古生物学的一个重要方面。当然古植物学和孢粉学也是研究植物进化和植物地理学尤其是植物历史地理学和区系学的重要手段。