Botànica

De Viquipèdia

Nota: L'article necessita algunes millores en el contingut o l'estil:

Traducció pot revisada

La botànica, del grec βοτάνη ("herba"), és la ciència que s'ocupa dels vegetals. El concepte de vegetal, que estava clar en temps d'Aristòtil, ha quedat desdibuixat pel desenvolupament del coneixement, de manera que al seu torn es defineix per ser l'objecte d'estudi de la botànica. En la pràctica, els botànics estudien les plantes, les algues i els fongs. En el camp de la botànica cal distingir entre una botànica pura, l'objecte de la qual és ampliar el coneixement de la naturalesa, i una botànica aplicada, les investigacions de la qual estan al servei de la tecnologia agrària, forestal, farmacèutica...

En anglès, l'estudi -en el seu concepte més ampli- dels vegetals es diu cada vegada més Plant Biology, que la seva equivalencia en català seria Biologia Vegetal, reservant el terme Botany cada vegada més per a l'estudi de la diversitat (Sistemàtica) i les adaptacions dels vegetals.

Un sinònim poc utilitzat de Botànica és Fitologia, de les arrels gregues φυτόν ("planta") i λόγος ("tractat", "ciència"), que seria el terme homòleg de zoología (l'estudi dels animals).

La botànica cobreix un ampli rang de continguts, que inclouen aspectes específics propis dels vegetals; de les disciplines biològiques que s'ocupen de la composició química (Fitoquímica); l'organització cel·lular (Citología Vegetal) i tisular (Histología Vegetal); del metabolisme i el funcionament orgànic (Fisiología Vegetal), del creixement i el desenvolupament; de la morfología (Fitografía); de la reproducció; de l'herència (Genètica Vegetal); de les malalties (Fitopatología); de les adaptacions a l'ambient (Ecología), de la distribució geogràfica (Fitogeografía o Geobotànica); dels fòssils (Paleobotánica) i de l'evolució.

[edita] Abast i importància de la Botànica

Com per a altres formes de vida, la vida de les organismes vegetals pot ser estudiada des de diferents perspectives, des de la molecular, a la genètica passant per l'estudi específic de la ultraestructura organular i cel·lular i l'anatomia tisular, l'organografia (anatomia macroscòpica), la Geobotánica i l'Ecología Vegetal. En cadascun d'aquests nivells el botànic pot detenir-se en la classificació, l'estructura anatómica, o les funcions (fisiologia) de les plantes.

Històricament, la Botànica abasta tots els organismes que no eren considerats animals. Entre aquests estan els fongs (estudiats per la Micología), els bacteris (estudiades en paral·lel per la Microbiologia), i les algues (estudiats per la Ficología). Les algues, els fongs i els bacteris ja no són considerats mai plantes, però en el cas de les últimes ningú discuteix que són matèria per a la Botànica.

Quin és el significat de la ciència botànica? Els distints grups de vegetals participen de manera fonamental en els cicles de la biosfera. Plantes i algues són els productors primaris, responsables de la captació d'energia solar de la qual depèn tota la vida terrestre, de la creació de matèria orgànica i també, com subproducto, de la generació de l'oxigen que inunda l'atmosfera i justifica que gairebé tots els organismes treguin avantatge del metabolismo aerobio.

[edita] Alimentar al món

Gairebé tot el que mengem ve de les plantes, ja sigui directament d'aliments bàsics com fruita i verdura, o indirectament a través de bestiar, que és alimentat per les plantes que componen el farratge. En altres paraules, les plantes són la base de tota la cadena alimentària, formant el que ecòlegs anomenen el primer nivell tròfic. Entendre com les plantes produeixen el que mengem és important conèixer el seu paper per a ser capaços d'alimentar al món i proveir seguretat alimentària per a futures generacions. No totes les plantes són beneficioses als humans, les males herbes són considerades perjudicials per a l'agricultura i la botànica proveeix ciència bàsica per a mitigar el seu impacte.

L'etnobotànica és l'estudi del paper que juguen les plantes en les societats humanes.

[edita] Entenent processos fonamentals en la vida

Gregor Mendel va col·locar les bases de genètica dels seus estudis en les plantes.

Les plantes són organismes convenients en els quals els processos fonamentals de la vida (com divisió cel·lular i síntesi proteica per exemple) poden ser estudiades sense els dilemes ètics d'estudiar animals i éssers humans. La lleis genètiques de l'herència van ser descobertes d'aquesta manera per Gregor Mendel, qui estava estudiant la manera en què s'hereta la forma del pèsol. El que Mendel va aprendre de l'estudi de plantes ha arribat tan lluny incidint en els beneficis extra de la botànica. Addicionalment, Barbara McClintock va descobrir 'gens saltadors' en l'estudi del blat de moro. Són exemples per a demostrar com l'estudi de la botànica ha dut una importància per a l'enteniment dels processos biològics fonamentals.

[edita] Utilitat mèdica i per a materials

Moltes de les nostres medicines i algunes drogues, com el cannabis, la cafeïna, i la nicotina vénen directament del regne vegetal. L'aspirina, que originalmente va venir de l'escorça de saüc, és un exemple. Pot ser que hi hagi moltes plantes que puguin proveir de medicaments que alleugin malalties en el futur però que encara estan sense investigar i descobrir. Estimulants populars com el cafè, la xocolata, el tabac, i el te també vénen de plantes. Moltes de les begudes alcohòliques deriven de la fermentación de plantes com el lúpul i el raïm.

Les plantes també ens proveeixen de molts materials, com l'algodón, la fusta, el paper, el lli, l'oli vegetal, alguns tipus de \[[entenimentades] i plàstic. La producció de seda no seriosa possible sense el cultiu de la plantes de morera. La canya de sucre i altres plantes han estat recentment usades com font de substàncies[bioenergético]]s, que són una alternativa important al combustible fòssil.

[edita] Enteniment de canvis ambientals

Les plantes també poden ajudar a l'enteniment dels canvis del medi ambient de moltes formes.

Enteniment de la destrucció de l'hàbitat i espècies en extinció depèn d'un catàleg complet i exacte de plantes, de la sistemàtica i taxonomía.
Resposta de les plantes a radiació ultraviolada pot monitorar problemes com els forats en la capa d'ozó.
L'anàlisi de pol·len dipositat per plantes en temps passats pot ajudar als científics a reconstruir la història del clima i pronosticar el futur, una part essencial d'investigacions sobre canvis climàtics.
Recopilar i analitzar el temps, cicle de vida és important per a la fenología usada per a la investigació de canvis climàtics.
Líquens, sensibles a les condicions atmosfèriques, tenen un ús extensiu com indicadors de contaminació.

En moltes maneres diferents, plantes poden actuar una mica com canaris -com donant senyals primerenques d'avís- alertant-nos dels importants canvis en el nostre ambient. En addició a aquestes raons practiques i científiques, les plantes són summament valorades en la recreació per a milions de persones que gaudeixen l'ús de les plantes tots els dies en la jardineria, l'horticultura i les art culinari.

[edita] Història

[edita] Orígens

Per la seva proximitat a la molt pràctica intenció d'obtenir aliment l'estudi de les plantes és un dels quals han deixat rastres més antics. Els primers escrits que es té notícia van ser registres de plantes alimentoses o medicinales, per exemple, el Llibre de jardineria de Marduk-Apal-Iddina II (segle VIII adC), rival de Sargón d'Asiria i governant de Babilonia, que tracta de les plantes comestibles, forrajeras, condimenticias, medicinales o ornamentales que es conreaven per llavors en Mesopotamia.

Un primer interès científic, o més ben filosòfic, ho trobem en Empédocles d'Agrigento (490-430 adC), el representant més conegut de l'escola pitagórica. Va explicar que les plantes no només tenen ànima, sinó també alguna forma de sentit comú perquè, per molt que ho destorbem, insisteixen en la seva intenció i creixen cap a la llum. Empédocles també va assenyalar que el cos d'una planta no forma un tot integrat, com el d'un animal, sinó que sembla com si cada part visqués i creixés pel seu compte. Ara expressaríem la mateixa idea en termes de desenvolupament obert o indeterminado.

Aristòtil (384-322 adC) va escriure extensamente sobre animals, però no sobre plantes. Teofrasto (372-287 adC), poc més jove, va anar el seu discípulo i hereto d'ell l'adreça del Liceu, a més de la seva biblioteca. Teofrasto va deixar dues obres importants que se solen assenyalar com origen de la ciència botànica: Història de les plantes i Sobre les causes (el creixement) de les plantes. L'obra de Teofrasto és la més important sobre el tema de tota l'Antiguitat i l'Edat Mitja.

Els romans abordaven tot amb un sentit més pràctic, menys emparentado amb la ciència pura que amb l'enginyeria o la ciència aplicada. Aquest caràcter pràctic ho trobem en l'obra de Plinio el Vell (23-79), Naturalis Història (Història Natural), on l'atenció prestada a les plantes és per una altra part molt limitada. La mateixa orientació pràctica anima l'obra de Dioscórides (s. I), metge grec al servei de l'exèrcit imperial romà, l'obra del qual De matèria medica està dedicada, com el seu títol indica, a les fonts dels medicaments. No té gens que veure amb l'obra de Teofrasto, que és una veritable enciclopèdia botànica.

[edita] Edat Mitjana

Les primeres observacions noves s'han d'Hildegard von Bingen i a Alberto Magno, que va tenir una gran influència en els segles següents.

[edita] Època moderna

[edita] Segles XVI i XVII

El text de Dioscórides no va anar mai oblidat, sinó copiat i de vegades comentat o ampliat, a tot el llarg de l'edat mitjana i del renaixement, també en el món musulmà. La primera versió impresa és de 1478, però a partir de 1516 se'n van succeir nombroses edicions il·lustrades i comentades, entre les quals destaquen la italiana d'Andrea Mattioli, probablement la qual més va contribuir a la difusió de l'obra, o l'espanyola d'Andrés Llacuna.

Al segle XVI es van fundar, en el nord d'Itàlia, els primers jardins botànics. L'estudi empíric de les plantes de cada país i de les exòtiques, portades pels exploradors europeus i conreades en els jardins, va començar de nou, i van començar a publicar-se tractats i catàlegs que ja no es limitaven a reproduir o simplement comentar l'obra dels antics, sinó que, comprovada la insuficiència dels catàlegs antics, buscaven obtenir i presentar un coneixement el més exhaustiu possible de la diversitat de les plantes. Destaquen en aquesta tasca obres com les de Lonicer, Dalechamp, Monardes o Clusius (L'Écluse), Gesner o Fuchs. L'esquema clasificatori va seguir sent en aquest període deutor del de Teofrast.

Pinax theatri botanici (1623), del suís Gaspard Bauhin, recollia ja unes 6.000 espècies vegetals que l'autor es va esforçar per classificar en grups naturals, en comptes d'en una llista alfabètica, com els seus predecessors. No obstant això el criteri emprat, la forma de les fulles, resulta poc apropiat. Bauhin també va començar a usar les categories de gènere i espècie, en un sentit pròxim al que van arribar a adquirir després en la Biologia sistemàtica.

La necessitat de criteris de classificació va impulsar la investigació de les parts de les plantes i de les seves funcions. Andrea Cesalpino, en el seu De plantis libri XVI (1586) va explicar que la classificació havia de basar-se en caràcters objectius, trets de les plantes, i no en la utilitat. El seu èxit a assolir una classificació natural va ser limitat, però és a més el primer que va incloure l'estudi de vegetals fins a llavors exclosos, com algues, molses, falgueres, equisets, fongs i coralls, molt abans que es comprengués que aquests últims són en realitat animals.

El treball més important de Sistemàtica vegetal en el segle XVII és la Història generalis plantarum (Història general de les plantes) de l'anglès John Ray, en el qual va beure Linneo, que ho va proclamar «fundador» de la Sistemàtica. Ray va introduir els conceptes de monocotiledónea i dicotiledónea en la classificació de les llavors cridades «plantes perfectes».

El segle XVII és el del naixement de la ciència moderna, impulsada per l'obra de Galileu, i de la multiplicación de les acadèmies científiques, com l'Accademia dei Lincei, fundada en 1603, la britànica Royal Society, de 1660, o la francesa Acadèmia de Ciències (Académie donis Sciences), de 1666. Cèl·lules en el corcho segons Robert Hooke Augmentar Cèl·lules en el corcho segons Robert Hooke

En 1665, utilitzant un dels primers microscopios composts, Robert Hooke va descobrir en el corcho que la matèria vegetal està constituïda per celdillas (cèl·lules). Anton van Leeuwenhoek va fer per la mateixa època les primeres observacions d'organismes microscópicos, entre ells alguns de l'àmbit ampli de la botànica, com els bacteris. Nehemiah Grew (1641-1711) va examinar metódicamente les estructures de les distintes parts de les plantes, observant que totes elles estan fetes de cèl·lules, publicant els seus resultats en la seva Anatomia de les plantes (The anatomy of plants, 1682). Marcello Malpighi (1628-1694) va aplicar el microscopio a l'estudi de l'anatomia de tota classe d'organismes; el seu Anatomia Plantarum (1671), conté les seves observacions sobre les plantes.

Bernard Palissy (1510-1590) va explicar per què les plantes necessiten adobs. Woodward va mostrar en 1714 que les llavors germinades no es desenvolupen en aigua pura, però si en un extracte de sòl. Jan Van Helmont (1577-1644) va donar els primers passos per a la comprensió del paper de l'aigua en la nutrició de les plantes, però va ser I. Mariotte (1620-1684) qui va demostrar que per a formar la seva massa les plantes necessiten a més de l'aigua, matèria presa del sòl i de l'aire.

[edita] Segle XVIII

[edita] Època contemporània

[edita] La Botànica moderna (des de 1945)

Una considerable quantitat de nous coneixements en l'actualitat han estat generats per l'estudi dels plantes com Arabadopsis thaliana. Aquesta mala herba va ser una de les primeres plantes a veure el seu genoma secuenciat. Uns altres més importants comercialmente com aliments bàsics com l'arròs, blat, dacsa, ordi, sègol, mill i soja estan tenint també les seves seqüències del genoma. Algunes d'aquestes són un repte ja que tenen en les seves seqüències més de dos jocs de cromosomes haploides, una condició coneguda com poliploidia, comuna en el regne vegetal. Un alga verda Chlamydomonas reinhardtii (un cèl·lula, sola, verda alga) és un altre model d'organisme important que ha estat extensivamente estudiat i proveeix importants coneixements a la biologia cel·lular.