Botānika

Botānika (grieķu: βοτανή (botanē) — ‘augs’) ir bioloģijas zinātne, kas pēta augus un to dzīvības norises. Pētnieku, kurš strādā botānikas jomā, sauc par botāniķi.

Botānika ir zinātne par augiem

Nozares

Botāniku var iedalīt nozarēs pēc tā, kas tiek pētīts — augu ārējās pazīmes (morfoloģija), iekšējā uzbūve (anatomija), dzīvības norises (augu fizioloģija, bioķīmija, ģenētika u.c.). Augu sistemātika un taksonomija pēta augu dauzveidību un klasifikāciju. Augu ģeogrāfija (fitoģeogrāfija, horoloģija) pēta sugu izplatību, floristika — augu sugu sastāvu noteiktā teritorijā.
Ģeobotānika pēta augu sabiedrības (augāju, fitocenoloģiju) un to izplatību uz Zemes. Ekoloģija — augu sugu un augu sabiedrību izplatību atkarībā no citiem biotiskiem un abiotiskiem (klimats, augsnes, reljefs, saimnieciskā darbība) faktoriem. Paleobotānika (paleontoloģija) pēta augu nogulumus ģeoloģiskajos un arheoloģiskajos slāņos, rekonstruējot augu valsts vai cilvēku sabiedrību vēsturi.
Mikrobioloģija un virusoloģija ir kļuvušas par patstāvīgām bioloģijas zinātnes nozarēm. Botānikas pētījumu virzieni turpina attīstīties, attīstoties jaunām tehnoloģijām un pētniecības metodēm. Mūsdienās tā ir moderna starpdisciplināra zinātne. Botānikas pētījumi tiek izmantoti vides aizsardzībā (piemēram, notekūdeņu attīrīšanā, plastmasas atkritumu pārstrādē u.c.). Svarīga loma tiem ir bioloģiskās daudzveidības saglabāšanā un dabas aizsardzībā.

Pēc pētāmā objekta botāniku iedala:

• algoloģija (pēta aļģes);
• brioloģija (pēta sūnas);
• dendroloģija (pēta kokaugus - kokus, krūmus, liānas);
• lihenoloģija (pēta ķērpjus);
• mikoloģija (pēta sēnes);
• palinoloģija (pēta augu putekšņus un sporas).

Kopš sēnes ir izdalītas no augu valsts, mikoloģija un lihenoloģija ir izdalīta no botānikas. Tradīcijas, pētījumu metodes un pētnieku daudzveidīgās intereses tomēr notur šīs nozares Botānikas institūcijās, Universitāšu Botānikas katedrās un herbāriju kolekcijās.

Botānisko pētījumu rezultātus izmanto tādās tautsaimniecības nozarēs kā agronomija, mežsaimniecība, modernā dārzkopība, augu pavairošana, selekcija un ģenētiskā modificēšana, medicīna, veterinārija, lopkopība, tekstilrūpniecība, pārtikas rūpniecība, koksnes ķīmijas rūpniecība, farmaceitiskā rūpniecība, enerģētika u.c.

Botāniku Latvijā var apgūt Latvijas Universitātes Bioloģijas fakultātē, Daugavpils Universitātes Dabaszinātņu un matemātikas fakultātē.

Vēsture

Cilvēki kopš seniem laikiem krājuši zināšanas par augiem un to īpašībām. Šīs zināšanas bija vitāli svarīgas izdzīvošanai. Ēdami, neēdami, indīgi, ārstnieciski augi ir pazīstami visām cilvēku sabiedrībām. Augus prata izmantot mājokļu celšanai, darba rīku, apģērba izgatavošanai, krāsošanai. Jebkuros dabas apstākļos cilvēki prata izzināt augu dabu un tos izmantot savām vajadzībām.

Antīkie pirmsākumi

Par "botānikas tēvu" dēvē Teofrastu (372.—286. gadā p.m.ē., sengrieķu filozofs, Aristoteļa māceklis), kurš ir aprakstījis aptuveni 500 savam laikam saimnieciski nozīmīgu augu sugu, norādījis to ģeogrāfisko izplatību, iedalot tās kokos, krūmos un lakstaugos. Savos darbos "Augu vēsture" (Historia Plantarum) un "Par augu principiem". viņš ieteicis ziedaugus iedalīt viendīgļlapjos un divdīgļlapjos.

Senajā Romā m.ē. 1. gadsimtā Dioskorīds aprakstīja apm. 600 ārstniecības augu sugas un Plīnijs Vecākais darbā “Dabas vēsture”, kurā viņš apkopoja zināšanas par dabu, aprakstīja apm. 1000 augu sugas. Pēc Romas impērijas sabrukuma zinātnes attīstība Eiropā apsīka.

Renesanse un Jaunie laiki

13. gadsimtā Alberts Lielais sarakstīja darbu “Par augiem” 7 sējumos. 14. gadsimtā Eiropā izplatījās aptieku dārzi, vēlāk — botāniskie dārzi. 15. gadsimtā līdz ar Lielajiem ģeogrāfiskajiem atklājumiem tika ievesti daudzi svešzemju augi un izplatījās arī sausu augu paraugu kolekcionēšana — sausie dārzi jeb herbāriji. 16. gs tika izveidoti augu morfoloģijas un klasifikācijas pamati (A. Čezalpīno, 1583, Itālija), 17. gadsimtā veikti pirmie eksperimenti augu fizioloģijā (J. van Helmonts, 1629, Nīderlande). 1665. gadā, izmantojot vienu no pirmajiem mikroskopiem, Roberts Huks (Anglija) atklāja augu šūnas. Tika likti pamati augu anatomijai (M. Malpigi, 1671, Itālija) un augu embrioloģijai (R. Kamerāriuss, 1694, Vācija), dota pirmā zinātniskā sugas definīcija (Dž.Rejs, 1693, Anglija) un ieviests ģints jēdziens (Ž. Turnefors, 1694, Francija). 1737, 1753 Kārlis Linnejs publicēja pirmo pilnīgāko mākslīgo augu klasifikāciju un ieviesa bināro nomenklatūru augu zinātnisko nosaukumu veidošanai. 18. gadsimtā pierādīta augu orgānu veidošanās (K.Volfs, 1759, Vācija), veikti pirmie augu hibridizācijas mēģinājumi (J.Kelreiters, 1761, Krievija), ieviests dzimtas jēdziens (A. Žisjē, 1773-1789, Francija), formulēta augu metamorfožu būtība (J.V. Gēte, 1790, Vācija), atklāta svešapputes nozīme un kukaiņu loma tajā (K. Šprenglers, 1793, Vācija). 18. gadsimtā tika sastādītas pirmās floras — visu to augu apraksti, kuri sastopami kādā teritorijā. Piemēram J. Gmelina “Flora Sibirica” (1784—1788). 19. gadsimtā izveidojās mikoloģija (K.Person, 1881, Vācija), lihenoloģija (Ē. Ahariuss, 1810, Zviedrija), augu ģeogrāfijai (Aleksandrs fon Humbolts, 1816, Vācija). Pēc Čārlza Darvina darba “Sugu izcelšanās” publicēšanas 1859. gadā strauji attīstījās sistemātika. Sākās filoģenētisko sistēmu izstrādāšana. Vēl mūsdienās bieži tiek lietota Ā. Englera (Vācija) 1887. gadā publicētā sistēma. 20. gadsimta sākumā vēl noritēja plaša floras un augāja aprakstīšana, kartēšana, sistematizēšana. Tomēr aizvien nozīmīgāku vietu ieņēma pētījumi ekoloģijā, bioķīmijā, ģenētikā. Aktuāli kļuva arī botāniskie pētījumi un atziņas, ko botānika var sniegt dabas aizsardzībā.

Mūsdienu botānika

Mūsdienu botānika ir plaša, daudznozaru zinātne, kas izmanto citas zinātnes un tehnoloģijas, ar kurām tiek pētīta augu morfoloģija, šūnu augšana, vairošanās, bioķīmija un primārā vielmaiņa, ķīmiskās vielas, attīstība, patoloģijas, filoģenētiskā radniecība, sistemātika un taksonomija. 21. gadsimtā dominējošās tēmas botānikā ir molekulārā ģenētika un epiģenētika, tas, kādi faktori kontrolē gēnu darbību augu šūnu un audu diferenciēšanās laikā. Botānikas pētījumiem ir liela nozīme CO₂ piesaistes, klimata pārmaiņu ietekmes mazināšanas un pārtikas nodrošināšanai mūsdienu pasaulē.

Botānika Latvijā

Botānika Latvijā sāka attīstīties 18. gadsimta beigās un 19. gadsimta sākumā. Jakobs Benjamins Fišers, Johans Gotlībs Fleišers un Dāvids Hieronīms Grindelis publicēja savus novērojumus par Latvijā sastopamajiem augiem.

1845. gadā nodibināja Rīgas Dabaspētnieku biedrību. Sākās floras pētījumi un herbārija kolekciju veidošana. 1846. gadā sāka iznākt Rīgas Dabaspētnieku biedrības izdevums „Korrespondenzblatt des Naturforscher-Vereins zu Riga”. Šajā izdevumā savus pētījumus publicēja arī Kārlis Reinholds Kupfers (Kupffer), Rīgas Politehnikuma ģeometrijas un matemātikas pasniedzējs un viņa līdzgaitnieks Pauls Lakševics (Lackschewitz). Viņi pētīja Kurzemes, Vidzemes un Igaunijas guberņu floru, izveidoja arī savus personīgos herbārijus. Kupfers noorganizēja pirmo rezervātu izveidošanu 1911. un 1912. gadā (Vīlsandi (Igaunijā)un Moricsala (Latvijā)). 19. gadsimta vidū intensīvi Latvijas floru pētīja arī Eduards Lēmanis (Lehmann). Tai pašā laikā darbojās arī latviešu skolotājs un botāniķi Jānis Ilsters.

Pēc Latvijas Universitātes nodibināšanas 1919. gadā izveidoja Latvijas Universitātes Matemātikas un dabaszinātņu fakultāti, Augu morfoloģijas un sistemātikas institūtu un Botānisko dārzu. Sāka iznākt “Latvijas Universitātes Botāniskā Dārza Raksti” (Acta Hortici Botanici Universitatis Latviensis). Tika aizsākts LU Herbārijs (starptautiskais kods RIG), kurā vēlāk iekļautas vairākas kolekcijas, to skaitā K.R. Kupfera, Paula Lakševica, Jāņa Ilstera, Eduarda Lēmaņa, Kārļa Starca, Aleksandra Zāmeļa, Emīlijas Ozoliņas, Marijas Galenieces un Paula Galenieka vākumi. Profesors Dr.biol. Nikolajs Malta plānoja Latvijas floras izdošanu. Tajā laikā attīstījās arī sūnu (N.Malta, M.Galeniece, A. E. Apinis), sēņu (Jūlijs Smarods, A. E. Apinis), aļģu (Heinrihs Skuja) pētījumi un sugu apzināšana Latvijā. Tika izdoti vairāki augu noteicēji, no kuriem populārākais bija Jāņa Bicka “Latvijas augu noteicējs”, kurš piedzīvoja piecus izdevumus. Latvijas Universitātes Botānikas katedra kara un pēckara laikā zaudēja daudz pasniedzēju, tomēr, pateicoties profesoram Dr.biol. Paulam Galeniekam, izdevās noorganizēt “Latvijas PSR Floras” izdošanu 4 sējumos (1953—1959).

1951. gadā, kad tika nodibināts LPSR Zinātņu Akadēmijas Bioloģijas institūts, par nozīmīgu botānisko pētījumu centru kļuva tā Botānikas laboratorija, kur strādāja tādi pētnieki kā Gali Sabardina, Laima Tabaka, Ģertrūde Gavrilova, Irēna Fatare, Jautrīte Jukna, Kornēlija Birkmane, Zigrīda Eglīte, Biruta Cepurīte, Māra Plotniece, Valda Baroniņa u.c. Galvenie pētījumu virzieni bija ģeobotānika, augāju kartēšana, Latvijas floras pētījumi un dabas aizsardzība. 1997. gadā Bioloģijas institūtu pievienoja LU. Botānikas laboratorija pašlaik nodrošina Latvijas Floras herbārija (LATV) uzturēšanu (vairāk kā 180 000 eksemplāru) un turpina “Latvijas vaskulāro augu floras" izdošana. Botānikas pētījumi turpinājās arī LU Botānikas katedrā (Gaida Ābele, Edgars Vimba, Alfons Piterāns, Voldemārs Langenfelds, Artūrs Mauriņš u.c. ), Latvijas Valsts mežzinātnes institūtā “Silava” (Austra Āboliņa), LPSR ZA Botāniskajā dārzā (Raimonds Cinovskis, Andris Zvirgzds, Dzintra Knape, Maija Bice), LU Botāniskajā dārzā, Latvijas Lauksaimniecības akadēmijā (Voldemārs Lange, Ella Muižarāja, Viesturs Šulcs, Rūta Kazāka), Dabas muzejā. Atsevišķi pētnieki strādāja arī citās institūcijās (Alfrēds Rasiņš, Ilze Rēriha un daudzi citi).

Pēc Latvijas neatkarības atjaunošanas, krasi mainoties zinātnes finansējumam un pētnieciskā darba organizācijai, botāniķi strādāja dažādos pētnieciskos vai dabas aizsardzības realizēšanai domātos projektos LU Bioloģijas fakultātē un Daugtavpils Universitātes Sistemātiskās bioloģijas institūtā, Latvijas Dabas muzejā, Latvijas Dabas fondā, LU Bioloģijas institūtā, Nacionālajā Botāniskajā dārzā, LU Botāniskajā dārzā, u.c.

Kopš 1952. gada darbojas Latvijas Botāniķu biedrība. Vēl Latvijā darbojas Latvijas Dendrologu biedrība, Latvijas Mikologu biedrība, Latvijas Botāniķu biedrības sūnu pētnieku grupa.

Avoti

• Latvijas Padomju Enciklopēdija, 2.sēj. Rīga, 1982.
• Enciklopēdija "Latvijas Daba", 6.sēj. Rīga, 1998.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Botānika.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Brockhaus Enzyklopädie raksts (vāciski)
• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)
• Enciklopēdijas Krugosvet raksts (krieviski)