植物学

植物学是一门研究植物形态解剖、生长发育、生理生态、系统进化、分类以及与人类的关系的综合性科学，是生物学的分支学科。

历史

人类对植物的认识最早可以追溯到旧石器时代，人类在寻找食物的过程中采集了植物的种子、莖、根和果实。植物学的创始人是泰奧弗拉斯托斯，在他的著作《植物历史》（也称《植物调查》）中将植物进行了分类。

1世纪希腊医生迪奥科里斯的著作《药物论》（De Materia Medica）为以后药用植物的使用奠定了基础。1593年中国明朝的李时珍也完成了《本草纲目》的编写。17世纪末英国生物学家约翰·雷确立了现代植物分类的基本原理。17世纪，出现了各式各样的显微镜，开创了植物解剖学的研究，随后植物生理学和植物胚胎学也得到进一步的发展，到19世纪中期植物学各分支学科已基本形成。

中国近代植物植物分类学的奠基人是胡先骕，编写了中国第一部中文《高等植物学》，发现了中国的“活化石”水杉，并将其命名。

早期的植物学
一个植物学家的传统工具

植物学的历史包括几个早期文明的著作与植物分类。例如古代印度的宗教著作，古代琐罗亚斯德教的著作，[1]及古代中国的著作。秦汉时期的《神农本草经》是中国最早的药用植物志。[2]古希腊亚里士多德的学生泰奧弗拉斯托斯被视为植物学的创始人。[3]他发明并描述了许多现代植物学的原理。[4]他的两个主要著作《植物历史》和《植物本原》是古代和中世纪的植物学的重要组成部分，其后的17个世纪一直占重要的地位。[5][4][6]1世纪希腊医生迪奥科里斯的著作《植物志》（De Materia Medica），是一本共5卷的药草百科全书，对其后的1500多年有广泛的影响。[7]中世纪的伊斯兰世界的著作包括Ibn Wahshiyya的Nabatean Agriculture，Abū Ḥanīfa Dīnawarī的Book of Plants和Ibn Bassal的The Classification of Soils。13世纪早期，Abu al-Abbas al-Nabati和Ibn al-Baitar也有植物学的著作[8][9][10]

早期的现代植物学
Crantz的Classis cruciformium, 1769

德国医生莱昂哈特·福克斯是三位德国植物学之父之一，其余两位是奥托·布伦费尔斯和希罗宁姆斯·博克。[11][12]

瓦列里乌斯·科达斯在1546年所写的Dispensatorium是药典中的经典著作。[13]康拉德·格斯纳和尼可拉斯·卡尔培柏也写了药用植物的著作。乌利塞·阿尔德罗万迪被认为是“自然历史之父”，他的研究内容包括植物。1665年，罗伯特·胡克從樹皮切了一片軟木薄片，並放到自己發明的顯微鏡觀察到了细胞。[14]1690年约翰·雷首次给物种下定义，依据花和营养器官的性状进行分类，并用一个分类系统处理了18000种植物。[5]1735年，卡尔·林奈出版了《自然系统》一书，在这本书中，林奈把自然界分成植物界、动物界和矿物界，并将动物和植物按纲、目、属、种、变种5个等级归类，特别是他在1753年发表的《植物种志》中对7300种植物正式使用了双名法进行命名。[15][16]

随着植物解剖学和植物形态学及生命周期的知识的发展，人们意识到植物间的亲缘不止是林奈所描述的那样。 米歇尔·阿丹森（1763）, 安托万·罗兰·德朱西厄（1789）和奥古斯丁·彼拉姆斯·德堪多（1819）所提出的分类系统调整得到广泛的接受。进化论中的自然选择概念的提出，使人们开始了植物的进化关系和系统发育分类的研究。[17][18]

馬蒂亞斯·雅各布·施萊登1838年发表了《植物发生论》（），书中指出细胞是植物的结构单位，这本书对植物学有很大的影响。[19] 卡尔·路德维希·韦尔登诺分析了种子散布与分布，植物种群，地质历史的影响之间的联系，并开创了植物地理学. 1831年罗伯特·布朗发现了细胞核.[20]

现代植物学

近30多年来，分子生物学和近代技术科学，以及数学、物理学、化学的新概念和新技术被引入到植物学领域，植物学科在微观和宏观的研究上均取得了突出成就，无论在研究的深度和广度上都达到了一个新的水平[21]。当今相当多的新知识都是从研究模式植物而来的，如拟南芥。这种十字花科的杂草物种是最早的基因组测序植物之一。水稻基因组相对较小，同时國際水稻基因定序工程也把它定为重要的谷物/草/单子叶植物模型[22]。 另一个草物种二穗短柄草也是一个有助理解遗传学，细胞学和分子生物学的实验模型[23]。 对其他重要的商业主粮如小麦, 玉米, 大麦, 黑麦，御谷和大豆都有基因组测序。其中部分植物对基因组测序是一个挑战，因为他们的染色体中有两个以上的单倍体[註 1]。另外，一种绿色水藻莱茵衣藻作为模式生物，给细胞生物学提供了重要的知识[24]。

研究领域与重要性
木槿属

从分子生物学, 遗传学和生物化学级别到細胞器, 细胞, 组织, 器官，个体，植物种群，植物群落等方面都是对植物的研究范畴。在这些研究分支上的植物学家可能会涉及分类学，解剖学和形态学，以及生理学等方面。[25]

以前所有生命都被分成动物或植物，[26]而植物学就是专门研究那些动物以外的生物。 现在植物的定义是通过光合作用从太阳光中获得能量的生物，或者是无叶绿素的寄生植物. 而以前植物学则包括细菌，真菌，地衣，非绿藻类水藻和病毒。不过植物学家仍很关注这些物种，而真菌和原生生物也包含在植物学课程内。[27][28]

对植物的研究是很重要的，因为植物是生物的基本组成部分，他们生产人类和其他生物赖以生存的氧气和食物。此外，植物能防止土壤侵蚀而且对水文循环有极大影响 。[29] 古植物学是研究古植物化石记录的分支学科。普遍认为在地球的早期历史中，光合作用植物产生的氧气改变了古代地球的全球大气环境.[30]

人体营养
几乎所有的食物都来自植物（直接或间接），例如大米

进化
A Punnett square depicting a cross between two pea plants heterozygous for purple (B) and white (b) blossoms

研究对象

植物解剖和形態
水稻水稻植株的根，莖，葉和花的形態是19世紀的示意圖

植物解剖學是研究植物細胞和組織的結構，而植物的形態是其外部形式的研究。

注释
  1. 这种情况称作多倍体，在植物中很常见。

参考文献

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外部链接
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