БОТАНІКА. МОРФОЛОГІЯ РОСЛИН - О. А. Шевчук - 2014

ВСТУП

Морфологія рослин - це наука, що вивчає зовнішню та внутрішню будову організмів та закономірності формоутворення в процесі історичного і індивідуального розвитку. Процес розвитку біологічних і морфологічних особливостей організмів у філогенезі або морфогенезі називається біоморфогенезом.

Основне завдання морфології полягає у вивченні закономірностей виникнення і розвитку форм рослин як в цілому, так і їх частин, тобто органів. Морфологія рослин вивчає форми на всіх рівнях від цілої рослини до клітинних органоїдів і макромолекул, у вузькому - лише макроструктури. В цьому випадку з неї виділяються як самостійні науки анатомія, ембріологія і цитологія рослин. Деякі розділи отримали свої назви від об’єктів їх вивчення - палінологія (вивчає будову і поширення спор і пилку рослин), карпологія (вивчає еволюцію, морфологію і класифікацію плодів і насіння), ризологія (вивчає кореневі системи), флорологія (вивчає генезис, будову, різноманіття та видозміни квітки), тератологія (вивчає спадкові та не спадкові відхилення від нормальної будови та виродливості окремих органів і рослин у цілому (наприклад, утворення пилкових гнізд на пелюстках тюльпана)) тощо.

Сучасна морфологія рослин вивчає структури організмів на різних рівнях організації: організмовому, системному, тканинному, клітинному, ультраструктурному, використовуючи сучасні методи дослідження. Окрім звичайних експериментальних методів, використовуються біотехнологічні методи ізольованих тканин, клітин, протопластів тощо. Метод ізольованих тканин був розроблений Ф. Уайтом, П. Нобе і Р. Готре у 40-і роки ХХ століття.

Морфологія рослин сформувалась ще в давні часи. До наших часів збереглися зображення різних видів рослин на пам’ятках в Єгипті, Китаї, Індії та інших країнах. У давньогрецьких натурфілософів і поетів ми знаходимо відомості про рослини та їх морфологію. Ці праці містять відомості про репродуктивні та вегетативні органи рослин. Наприклад, у працях Аристотеля та його учня Теофраста вживаються терміни „листок”, „стебло”, „корінь”, „квітка”, „брунька”, а також наводяться способи розмноження рослин. Отже, Аристотеля можна вважати засновником морфології рослин.

Чимало відомостей про вегетативні та генетаривні органи рослин є у роботах древньоримських учених Галена і Діоскорида, які згрупували лікарські рослини в родини.

Значним поштовхом у вивченні морфології рослин було заснування ботанічних садів і організації травників. Це надало можливість проводити стаціонарні спостереження за розвитком рослин, їх різноманітністю.

Основоположником теоретичної морфології рослин є філософ Й.В. Гете, який сформулював вчення про метаморфоз (1790) і запропонував термін „морфологія” (1817).

Морфологія рослин до кінця ХУІІІ століття була описовою наукою. Після видання праці К. Лінея „Філософія ботаніки” (1751) розпочався період широкого застосування морфології рослин, що відіграло важливу роль у її становленні. Цей шведський вчений вперше ввів латинську мову в термінологію і позначив нею органи рослин (наприклад, корінь - radix, стебло - caueis, брунька - gemna, тичинка - stamen, маточка - pistilium, плід - fructus, насінина - semen).

Значний вплив на розвиток морфології рослин відіграли праці Ч. Дарвіна. Саме вони покрали край уявленню про незмінність форм рослинних організмів.

У ХІХ та на початку ХХ століть розвивалися дві основні порівняльно-морфологічні концепції будови тіла вищих рослин: фітоністичні теорії і вчення про три основні органи - корінь, стебло і листок. Встановлення гомологій органів розмноження вищих спорових і голонасінних рослин В. Гофмейстером (1851) поклало початок еволюційній морфології рослин, що отримала свій подальший розвиток у працях багатьох ботаніків ХІХ і ХХ століть, у тому числі і російських (І.М. Горожанкін, А.М. Бекетов, М.Г. Холодний тощо). Вирішення проблем походження вегетативних органів вищих рослин з використанням палеоботанічних даних призвело до формування теломної теорії (В. Ціммерман, 1930, 1965). Велику роль в еволюційній морфології рослин відіграли також столярна теорія еволюції провідних систем вищих рослин, евантова теорія і псевдантова теорія походження квітки.

У тісному зв’язку з еволюційною морфологією розвивались онтогенетична і експериментальна морфологія рослин. Великий вклад у цей розділ науки внесли А.М. Бекетов (виявив закономірності у будові вегетативних органів, 1858), М.П. Крекне (сформував теорію циклічного старіння і омолодження рослин, 1940) тощо.

Основоположниками екологічної морфології рослин вважають Й.Є. Вармінга (1902-1916) і К. Раункієра (1905-1907). Вони займалися вивченням життєвих форм (біоморф) рослин.

Великий внесок у розвиток порівняльної морфології рослин зробив В. Троль і його школа (1935-1969). Вирішенням проблем морфологічної еволюції квіткових рослин займався А.Л. Тахтаджян (1940-1980), Дж. Л. Стеббінс (1967, 1974).

Об’єктом вивчення морфології рослин є рослинний організм, його вегетативні та генеративні органи, морфологічні та анатомічні ознаки, які виникають в процесі індивідуального та філогенетичного розвитку, а також під впливом екологічних факторів і господарської діяльності людей.