La Botànica (del grec βοτάνη = herba) o fitología (del grec φυτόν = planta i λόγος = tractat) és una branca de la biologia i és la ciència que s'ocupa de l'estudi de les plantas, incloent la seva descripció, classificació, distribució, i relacions amb els altres éssers vius.[1] L'objecte d'estudi de la Botànica és, llavors, un grup d'organismes llunyanament emparentats entre si, les cianobacterias, els fongs, les algas i les plantes terrestres, els que gairebé no posseeixen cap caràcter en comú excepte la presència de cloroplasts (a excepció dels fongs) o el no posseir mobilitat.[2][3]
En el camp de la botànica cal distingir entre la botànica pura, l'objecte de la qual és ampliar el coneixement de la naturalesa, i la botànica aplicada, les investigacions de la qual estan al servei de la tecnologia agrària, forestal i farmacèutica. El seu coneixement afecta a molts aspectes de la nostra vida i per tant és una disciplina estudiada, a més de per biòlegs, per farmacèutics, enginyers agrònoms, enginyers forestals, entre uns altres.[4]
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 (citologia vegetal) i tisular (histologia vegetal); del metabolisme i el funcionament orgànic (fisiologia vegetal), del creixement i el desenvolupament; de la morfologia (fitografía); de la reproducció; de l'herència (genètica vegetal); de les malalties (fitopatologia); de les adaptacions a l'ambient (ecologia), de la distribució geogràfica (fitogeografia o geobotánica); dels fòssilés (paleobotánica) i de la evolució.
Contingut |
La idea que la naturalesa pot ser dividida en tres regnes (mineral, vegetal i animal) va ser proposada per N. Lemery (1675)[5] i popularitzada per Linneo al segle XVIII.[6]
A pesar que amb posterioritat van ser proposats regnes separats per als fongs (en 1783),[7] protozoarios (en 1858)[8] i bacteris (en 1925)[9] la concepció del segle XVII que solament existien dos regnes d'organismes va dominar la Biologia per tres segles. El descobriment dels protozoarios en 1675, i de les bacteris en 1683, ambdós realitzats per Leeuwenhoek,[10][11] eventualment va començar a minar el sistema de dos regnes. No obstant això, un acord general entre els científics sobre que el món vivent hauria de ser classificat en almenys cinc regnes,[12][13][14] solament va ser aconseguit després dels descobriments realitzats per la microscopía electrònica en la segona meitat del segle XX. Tals troballes van confirmar que existien diferències fonamentals entre els bacteris i els eucariotas i, a més, van revelar la tremenda diversitat ultraestructural dels protistas. L'acceptació generalitzada de la necessitat d'utilitzar diversos regnes per incloure a tots els éssers vius també deu molt a la síntesi sistemàtica de Herbert Copeland (1956)[15] i als influents treballs de Roger I. Stanier (1961-1962)[16][17] i Robert H. Whittaker (1969).[18][6] En el sistema de sis regnes, proposat per Thomas Cavalier-Smith en 1983[19] i modificat en 1998,[6] els bacteris són tractats en un únic regne (Bacteri) i els eucariotes es divideixen en 5 regnes: protozoarios (Protozoa), animals (Animalia), fongs (Fungi), plantes (Plantae) i Chromista (algues el cloroplast de les qualss contenen clorofil·las a i d, així com altres organismes sense clorofil·la relacionats amb elles). La Nomenclatura d'aquests tres últims regnes, clàssic objecte d'estudi de la Botànica, està subjecta a les regles i recomanacions del Codi Internacional de Nomenclatura Botànica[20] les quals són publicades per la Associació Internacional per a la Taxonomia de Plantes (coneguda per la sigla en anglès ‘IAPT’, acrònim de International Association for Plant Taxonomy). Aquesta associació, fundada en 1950, té com a missió la promoció de tots els aspectes de la Botànica Sistemàtica i la seva importància per a la comprensió de la biodiversitat, incloent el reconeixement, organització, evolució i denominació de fongs i plantes, tant vives com a fòssils.[21]
Les plantes poden estudiar-se des de variats punts de vista. Així, poden diferenciar-se diferents línies de treball d'acord amb els nivells d'organització que s'estudiïn: des de les molèculas i les cèl·lulas, passant pels teixits i els òrgans, fins als individus, les poblacions i les comunitats vegetals. Altres possibilitats es refereixen a l'estudi de les plantes que van viure en èpoques geològiques passades o al de les quals viuen en l'actualitat, a l'examen dels diferents grups sistemàtics i a la investigació de com poden ser utilitzats els vegetals per l'ésser humà.[22][23]
En general, totes aquestes adreces de treball es basen en l'anàlisi comparativa dels fenòmens particulars i de la seva variabilitat, per arribar a una generalització i al reconeixement de les relacions regulars que uneixen aquests fenòmens entre si. Sempre han d'asociasre els mètodes estàtic i dinàmic: d'una banda el reconeixement i la intrepretación de les estructures i formes i, per l'altre, l'anàlisi dels processos vitals, de funcions i de fenòmens de desenvolupament. La fi última d'ambdós mètodes ha de ser en tot caso la comprensió de les formes i de les funcions en la seva dependència recíproca i en la seva evolució.
Els diferents punts de vista descrits i l'ocupació de diferents mètodes de treball han conduït al fet que dins de la Botànica s'hagin desenvolupat nombroses disciplines. En primer lloc, es vaig poder citar a la Morfologia , la qual, és sentit ampli, és la teoria general de l'estructura i forma de les plantes, i inclou la Citologia i la Histologia. La primera s'ocupa de l'estudi de la fina constitució de les cèl·lules i s'associa, en els aspectes relacionats amb les molècules, amb algunes parts de la Biologia Molecular. La Histologia és l'estudi de la els teixits de les plantes. Citologia i Histologia, conjuntament, són necessàries per comprendre la Anatomia de les plantes, o sigui, la seva constitució interna.[24][25][26]
En ocupar-se dels processos d'adaptació, la Morfologia es relaciona amb la Ecologia, disciplina que investiga les relacions entre la planta i el seu ambient. Tals relacions estan basades en els estudis de la Fisiologia Vegetal, que s'ocupa -de manera general- de l'estudi de la manera en què es realitzen les funcions de la planta i els camps del metabolisme, del canvi de forma (que inclou el creixement i desenvolupament de la planta) i dels moviments. La reproducció de les plantes i la manera en què s'hereten i canvien els caràcters a través de les generacions és el camp de la Genètica.[25]
La Botànica Sistemàtica tracta d'esbrinar les afinitats que existeixen entre els diversos tipus de plantes, basant-se en els resultats de totes les disciplines esmentades prèviament, entre les quals, al costat de la Morfologia, són importants la Citologia, l'Anatomia, la Palinología (l'estudi de les esporas i del pol·len), la Embriologia (el camp de la qual és l'estudi de la generació sexual i del embrió), la Fitoquímica (substàncies produïdes i contingudes en les plantes), la Genètica i la Geobotánica o Fitogeografia. Com parteix de la Sistemàtica, cal esmentar abans de res la Taxonomia, que s'ocupa de la descripció, nomenclatura i ordenació de les espècies de plantes existents, les quals sobrepassen el nombre de 330.000. A ella s'afegeix l'estudi de la història evolutiva de les plantes (Filogenia), que es recolza especialment en la Paleobotánica, l'estudi de les plantes que van viure en altres eres geologicas i en la Evolució, que il·lustra sobe les lleis i les causes que regeixen la formació de les estirps vegetals.[25][27]
Finalment, existeixen dins de la Botànica branques d'estudi que s'ocupen de manera especial de grups particulars d'organismes, com la Microbiologia (que estudia els microorganismes en general, incloent molts dels quals es consideren organismes vegetals), la Bacteriologia (que s'ocupa de les bacteris), la Micología (que estudia els fongs), la Ficología (que estudia les algues), la Liquenología (estudi dels líquenés), la Briología (estudi dels briòfits: els molsas i les hepàticas), la Pteridología (estudi dels falgueras).[28][2] També existeixen diferents disciplines aplicades, que estudien el valor pràctic de les plantes per als éssers humans i amb això estableixen l'enllaç amb la Agricultura, la Silvicultura i la Farmàcia, entre unes altres. Com a exemple d'aquestes disciplines es poden esmentar el Millorament Genètic de Plantes (estudia la variabilitat genètica i la selecció de plantes), la Fitopatologia (s'ocupa de les malalties de les plantes i dels mètodes de control de les mateixes), la Farmacognosia (estudia les plantes medicinals i els seus principis actius).[25][29]
Des de la antiguitat, l'estudi dels vegetals s'ha abordat amb dues aproximacions bastant diferents: la teòrica i la utilitària. Des del primer punt de vista, al que es denomina Botànica pura, la ciència de les plantes es va erigir pels seus propis mèrits com una part integral de la Biologia. Des d'una concepció utilitària, d'altra banda, la denominada Botànica aplicada era concebuda com una disciplina subsidiària de la Medicina o de la Agronomia. En els diferents períodes de la seva evolució una o una altra aproximació ha predominat, si bé en els seus orígens —que daten del segle VIII a. C.— l'aproximació aplicada va ser la preponderant.[30]
La Botànica, com moltes altres ciències, va aconseguir la primera expressió definida dels seus principis i problemes en la Grècia clàssica i, posteriorment, va continuar el seu desenvolupament durant l'època del Imperi Romano.[31] Teofrasto, deixeble d'Aristòtil i considerat el pare de la Botànica, va llegar dues obres importants que se solen assenyalar com l'origen d'aquesta ciència: D'història plantarum (‘Història de les plantes’) i De causis plantarum (‘Sobre les causes de les plantes’).[32] Després de la caiguda de l'Imperi al segle V, totes les conquestes aconseguides en la antiguitat clàssica van haver de redescobrir-se a partir del segle XII, per perdre's o ignorar-se bona part d'elles durant la baixa Edat Mitjana. La tradició conservadora de la Església i la labor d'explicades personalitats van fer avançar, encara que molt lentament, el coneixement dels vegetals durant aquest període.[33]
Als segles XV i XVI la Botànica es va desenvolupar com una disciplina científica, separada de l'herboristería i de la Medicina, si bé va continuar contribuint a ambdues. Diversos factors van permetre el desenvolupament i progrés de la Botànica durant aquests segles: la invenció de la impremta, l'aparició del paper per a l'elaboració dels herbarios, i el desenvolupament dels jardins botànics, tot això unit al desenvolupament de l'art i ciència de la navegació que va permetre la realització d'expedicions botàniques. Tots aquests factors conjuntament van suposar un increment notable en el nombre de les espècies conegudes i van permetre la difusió del coneixement local o regional a una escala internacional.[34][35]
Impulsada per les obres de Galileu, Kepler, Bacon i Descartis, al segle XVII es va originar la ciència moderna. A causa de la creixent necessitat dels naturalistes europeus d'intercanviar idees i informació, es van començar a fundar les primeres acadèmies científiques.[36] Joachim Jungius va ser el primer científic que va combinar una mentalitat entrenada en la filosofia amb observacions exactes de les plantes. Tenia l'habilitat de definir els termes amb exactitud i, per tant, de reduir l'ús de termes vagues o arbitraris en la sistemàtica. L'hi considera el fundador del llenguatge científic, el que va ser desenvolupat més tard per l'anglès John Ray i perfeccionat pel suec Carlos Linneo.[36]
A Linneo se li atribueixen diverses innovacions centrals en la Taxonomia. En primer lloc, la utilització de la nomenclatura binomial de les espècies en connexió amb una rigorosa caracterització morfològica de les mateixes. En segon lloc, l'ús d'una terminologia exacta. Basat en el treball de Jungius, Linneo va definir amb precisió diversos termes morfològics que serien utilitzats en les seves descripcions de cada espècie o gènere, en particular aquells relacionats amb la morfologia floral i amb la morfologia del fruit. No obstant això, el mateix Linneo va notar les falles del seu sistema i va buscar en va noves alternatives. El seu concepte de la constància de cada espècie va ser un obstacle obvi per aconseguir establir un sistema natural ja que aquesta concepció de l'espècie negava l'existència de les variacions naturals, les quals són essencials per al desenvolupament d'un sistema natural. Aquesta contradicció va romandre durant molt temps i no va ser resolta fins a 1859 amb l'obra de Charles Darwin.[36] Durant els segles XVII i XVIII també es van originar dues disciplines científiques que, a partir d'aquest moment, anaven a tenir una profunda influència en el desenvolupament de tots els àmbits de la Botànica: la Anatomia i la Fisiologia Vegetal.
Les idees essencials de la teoria de l'evolució per selecció natural de Darwin influirien notablement en la concepció de la classificació dels vegetals. D'aquesta manera, van aparèixer les classificacions filogenètiques, basades primordialment en les relacions de proximitat evolutiva entre les diferents espècies, reconstruint la història de la seva diversificació des de l'origen de la vida a la Terra fins a l'actualitat. El primer sistema admès com a filogenètic va ser el contingut en el Syllabus der Planzenfamilien (1892) de Adolf Engler i conegut més tard com a Sistema d'Engler les nombroses adaptacions del qual posteriors han estat la base d'un marc universal de referència segons el qual s'han ordenat (i se segueixen ordenant) molts tractats de flores i herbarios de tothom, si ben alguns dels seus principis per interpretar el procés evolutiu en les plantes han estat abandonats per la ciència moderna.[37]
Els segles XIX i XX han estat particularment fecunds en les investigacions botàniques, les que han portat a la creació de nombroses disciplines com la Ecologia, la Geobotánica, la Citogenética i la Biologia Molecular i, en les últimes dècades, a una concepció de la Taxonomia basada en la Filogenia i en les anàlisis moleculars d'ADN i a la primera publicació de la seqüència del genoma d'una angiosperma: Arabidopsis thaliana.[38][39]
Una considerable quantitat de nous coneixements en l'actualitat s'han generat amb l'estudi de les plantes modelo com Arabidopsis thaliana. Aquesta mala herba va ser una de les primeres plantes en veure el seu genoma seqüenciat. Uns altres més importants comercialment com a aliments bàsics com el arròs, blat, blat de moro, ordi, sègol, mill i la soia estan tenint també les seves seqüències del genoma. Algunes d'aquestes són un repte posat que tenen en les seves seqüències més de dos jocs de cromosomes haploides, una condició coneguda com a 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 extensivament estudiat i proveeix importants coneixements a la biologia cel·lular.
Els diferents 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 a subproducte, de la generació de l'oxigen que inunda l'atmosfera i justifica que gairebé tots els organismes treguin avantatge del metabolisme aerobio.[40]
Gairebé tot el que mengem ve de les plantes, ja sigui directament d'aliments bàsics com a fruita i vegetalés, 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, o el que ecólogos criden el primer nivell trófico. Entenent com les plantes produeixen el que mengem és important conèixer el seu paper per ser capaços de alimentar al món i proveir seguretat alimentària per a futures generacions. No totes les plantes són beneficioses als humans, la mala herba és considerada nociva per a la agricultura i la botànica proveeix ciència bàsica per mitigar el seu impacte. La etnobotánica és l'estudi d'aquestes i altres relacions entre plantes i persones.
Les plantes són susceptibles de ser estudiades en els seus processos fonamentals (com la divisió cel·lular i síntesi proteïca per exemple), però sense els problemes ètics que suposa estudiar animals o éssers humans. Les lleis de l'herència van ser descobertes d'aquesta manera per Gregor Mendel, que va estudiar com s'hereta la morfologia del pèsol. Les lleis descobertes per Mendel a partir de l'estudi de plantes han conegut desenvolupaments posteriors, i s'han aplicat sobre les pròpies plantes per aconseguir noves varietats beneficioses. Un altre estudi clàssic efectuat en plantes va ser el realitzat per Bàrbara McClintock, qui va descobrir els 'gens saltarines' (o transposonés) estudiant el blat de moro. Són exemples que mostren com la botànica ha tingut una importància cabdal per a l'enteniment dels processos biològics fonamentals.
Moltes de les nostres medicines i algunes drogues, com el cànnabis, vénen directament del regne vegetal. Altres productes medicinals es deriven de substàncies d'origen vegetal; així, la aspirina és un derivat de l'àcid salicílico, que originalment s'obtenia de la escorça de sauce. La investigació sobre productes farmacèuticament útils en les plantes és un camp actiu de treball que rendeix bons resultats. Estimulants populars com el cafè (pel seu contingut en cafeïna), la xocolata, el tabac (per la nicotina), i el te tenen origen vegetal. Moltes begudes alcohòliques deriven de la fermentació de plantes com el ordi i el raïm.
Les plantes també ens proveeixen de molts materials, com el cotó, la fusta, el paper, el lli, el oli vegetal, alguns tipus de cordes i plàstics. La producció de seda no seria possible sense el cultiu dels arbres de morera. La canya de sucre i altres plantes han estat recentment usades com a biomassa per produir una energia renovable alternativa al combustible fòssil.
Les plantes també poden ajudar a l'enteniment dels canvis del medi ambient de moltes formes.
Un herbario (del llatí herbarium) és una col·lecció de plantas o parts de plantes, preservades, gairebé sempre a través de la dessecació, processades per a la seva conservació, i identificades, i acompanyades d'informació important, com a nom científic i nom comú, utilitat, característiques de la planta en viu i del lloc de mostreig, així com la ubicació del punt on es colectó. Aquestes plantes es conserven indefinidament, i constitueixen un banc d'informació que representa la flora o vegetació d'una regió determinada en un espai reduït. Aquests espècimens s'usen amb freqüència com a material de referència per definir el taxó d'una planta; doncs contenen els holotips per a aquestes plantes. El tipus nomenclatural o, simplement, tipus és un exemplar d'una donada espècie sobre el qual s'ha realitzat la descripció de la mateixa i que, d'aquesta manera, valguda la publicació d'un nom científic basat en ell.
El tipus del nom d'una espècie és en general l'especimen d'herbario (o plec d'herbario) a partir del com s'ha perfilat la descripció que valida el nom. El tipus del nom d'un gènere és l'espècie sobre la qual es va basar la descripció original que validava el nom. El tipus del nom d'una família és el gènere sobre el qual va ser basada la descripció orginal vàlida. En els noms de taxons de rang superior al de família no s'aplica el principi de tipificació.[41]
[[Arxiu:Curitiba Botanic Garden.jpg|300px|left|thumb|[[Jardí Botànic de Curitiba[[" Els jardins botànics (del llatí hortus botanicus) són institucions habilitades per un organisme públic, privat o associatiu (en ocasions la gestió és mixta) que el seu objectiu és l'estudi, la conservació i divulgació de la diversitat vegetal. Es caracteritzen per exhibir col·leccions científiques de plantes vives, que es conreen per aconseguir algun d'aquests objectius: la seva conservació, investigació, divulgació i ensenyament.
En els jardins botànics s'exposen plantes originàries de tothom, generalment amb l'objectiu de fomentar l'interès dels visitants cap al món vegetal, encara que alguns d'aquests jardins es dediquen, exclusivament, a determinades plantes i a espècies concretes.
El Codi Internacional de Nomenclatura Botànica (conegut per les seves sigles en anglès: ICBN) és el compendio de regles que regeixen la nomenclatura taxonómica dels organismes vegetalés, a l'efecte de determinar, per a cada taxó vegetal, un únic nom vàlid internacionalment. El Codi Internacional de Nomenclatura Botànica s'ocupa de reglamentar els noms dels taxons de les "plantes verdes" (clado de les plantes terrestres i les algues verdes), però també s'ocupa de reglamentar els noms d'altres clados d'eucariotes que tradicionalment s'estudien en els departaments de Botànica, com les estramenopilas (clado que comprèn a les "algues marrons", les "algues daurades", els oomycetes i les floridures aquàtiques), alguns organismes del clado dels alveolados que tenen cloroplasts, com els dinoflagelados, i també les algues vermelles, les glaucofitas, els "fongs veritables" (quitridos, zygomicetes, ascomycetes, basidiomycetes) i diversos clados eucariotes "basals" (com les euglenas, les "cellular slime molds" i les "plasmodial slime molds").[42]
La promulgació i correcció del CINB està a càrrec dels Congressos Botànics Internacionals (CBI), organitzats per la Associació Internacional per a la Taxonomia de les Plantes. L'edició actual és l'anomenat Codi de Viena, per la ciutat on es va celebrar el 17º congrés (2005).[43] Cada codi deroga els anteriors i s'aplica retroactivament des de la data fixada com a inici de la botànica sistemàtica en sentit modern, la publicació en 1753 del Species Plantarum de Carlos Linneo.
El principi fonamental del CINB és la determinació de la prioritat; es conserva, excepte excepció, el nom corresponent a la primera descripció publicada d'un determinat taxó, tractant-se els noms publicats amb posterioritat per al mateix com a sinònims correctes, però invàlids formalment. Els noms pre-linneanos (i els noms que Linneo va publicar abans de 1753, com per exemple Musa Cliffortiana per a la planta que després denominaria Musa paradisiaca, el banano) no es consideren vàlidament publicats.
El CINB s'aplica no només al regne Plantae tal com es defineix avui dia, sinó a tots els organismes tradicionalment estudiats per la botànica, incloent les algues verdiazules (Cyanobacteria), els fongs (Fungi) i alguns protistas. La zoologia i la bacteriologia tenen els seus propis codis. En la classificació de les espècies vegetals conreades, el Codi Internacional de Nomenclatura per a Plantes Conreades proporciona regles suplementàries.
== Referències ==
<ref> no vàlida;
no s'ha proporcionat text per les refs amb l'etiqueta Arber<ref> no vàlida;
no s'ha proporcionat text per les refs amb l'etiqueta HIPANT<ref> no vàlida;
no s'ha proporcionat text per les refs amb l'etiqueta HoB<ref> no vàlida;
no s'ha proporcionat text per les refs amb l'etiqueta Valderas<ref> no vàlida;
no s'ha proporcionat text per les refs amb l'etiqueta Ogilvie<ref> no vàlida;
no s'ha proporcionat text per les refs amb l'etiqueta REN<ref> no vàlida;
no s'ha proporcionat text per les refs amb l'etiqueta JUN.26RAY<ref> no vàlida;
no s'ha proporcionat text per les refs amb l'etiqueta FILEn anglès:
En espanyol:
dóna:Botanikaneu:Botanius:Ботаникæel seu:Botanivaig veure:Thực vật học