植物學:植物世界的拓展
逾41萬種陸生植物點綴着我們的世界,而其中有39.1萬種屬於維管植物(包括36.9萬種被子植物)。苔蘚植物約2萬種。
植物學的起源


植物學起源於史前時代,人類在尋找藥草的過程中逐漸辨識出一些植物。人類後續嘗試人工栽培特定植物,以作為食物、提取毒素或治療疾病。這些努力也成為了人類科學研究的起始。
歐洲中世紀的藥材園常會種植一些具備藥用價值的植物,並逐漸演變為大學附屬的植物園。植物園建立後,促進了植物學的學科發展,並常會舉辦園中相關植物的講座。
分類與描述
早期對植物的分類與描述為後續植物分類學奠定了基礎,促使卡爾林奈提出了二名法。如今,二名法已被廣泛用於生物命名。19和20世紀出現了許多新的植物研究技術,例如:光學顯微鏡、活體細胞成像、電子顯微鏡、染色體倍性分析、植物化學、以及對酶與其他蛋白質的研究。20世紀末,植物學家還發展了分子遺傳分析技術,也即依靠基因組學、蛋白質組學、核酸序列等研究,更精確地分類植物。
植物學的現代研究
現代植物學的研究範圍廣泛,常可從其他學科中汲取發展成果與新見解。其主要研究領域包括:植物組織結構及其生長分化、植物的繁殖與發育、生物化學、代謝物、植物病理、演化關係、系統分類、以及植物分類。進入21世紀,植物學研究也加入了表觀遺傳學與分子遺傳學,這兩門學科主要關注植物細胞組織分化過程中心基因表達的機制與控制方式。
植物學的應用
植物學研究應用廣泛,它有助於提供了食物、原材料(例如木材、油、橡膠、纖維、藥物),在現代園藝和農林業中幫助植物繁殖、改良與基因改造,能源或建築材料合成,環境資源管理領域促進生物多樣性等等。
跨時代的傳承
自古希臘科學家泰奧弗拉斯托斯提出植物學的原理與最早的植物學著作開始,植物學的發展不斷演進,經歷了近代科學方法與現代科技技術的洗禮,豐富了我們的植物學知識,也讓植物學應用在各方面發光發熱。
植物學
植物學是生物學的一個分支,研究植物及其與環境的相互作用。植物學是一門廣泛的學科,涵蓋從植物結構到分類學和生理學等各種主題。
植物的結構
植物的身體由根、莖、葉和生殖結構組成。
- 根:根主要用於吸收水分和養分,並將植物固定在土壤中。
- 莖:莖主要用於支撐植物並運輸養分和水分。
- 葉:葉的主要功能是進行光合作用,將陽光轉化為化學能。
- 生殖結構:生殖結構包括花、果實和種子。花負責產生種子,而果實和種子負責保護種子並幫助它們散播。
植物的分類學
根據形態、遺傳和分子證據,植物被分類成不同的類羣。
- 門:植物界中的最高分類單元。
- 綱:門下的分類單元。
- 目:綱下的分類單元。
- 科:目下的分類單元。
- 屬:科下的分類單元。
- 種:屬下的分類單元。
植物的生理學
植物的生理學包括植物如何獲取和使用養分、水分、陽光和氧氣,以及它們如何生長、繁殖和應對環境。
養分獲取:植物從土壤中吸收水分和養分,主要透過根部的根毛。
光合作用:光合作用是一種利用陽光、二氧化碳和水分產生葡萄糖的過程,葡萄糖是植物的能量來源。
生長和繁殖:植物生長透過頂生分生組織和側生分生組織的細胞分裂和延伸,而繁殖透過有性生殖(花)或無性生殖(營養繁殖)進行。
反應環境:植物可以透過改變生理和形態特徵來反應環境變化,如温度、光照和水分。
植物在生態系統中的角色
植物在生態系統中扮演重要角色,提供食物、棲息地和氧氣。它們還調節大氣組成,並參與碳循環。
植物在人類生活中
植物在人類生活中具有重大的經濟和文化價值。它們是食物、藥物、纖維、燃料和建材的來源。它們還具有美觀和精神價值。
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植物學- 維基百科,自由的百科全書
3小時讀通植物學
植物學研究的重要性
植物學研究對於理解地球生物多樣性、應對氣候變遷和其他環境挑戰、發展可持續農業實務,以及保存我們賴以生存的生態系統至關重要。
分類單元 | 描述 |
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門 | 植物界中的最高分類單元。 |
綱 | 門下的分類單元。 |
目 | 綱下的分類單元。 |
科 | 目下的分類單元。 |
屬 | 科下的分類單元。 |
種 | 屬下的分類單元。 |