БСЭ1/Ботаника
БОТАНИКА (от греческ. botane — зелень), наука о растениях: их форме, строении, жизнедеятельности, развитии, распространении и пр. Научная разработка этих вопросов началась позже, чем были систематизированы наши сведения о животных. Первоначально Б. была собранием сведений о зеленых существах — о травах и деревьях — и имела лишь непосредственно прикладное значение как необходимое пособие для медицины (hortus medicus — лекарственный сад и schola botanica — питомник растений в течение долгого времени были неразлучны), полеводства, лесоводства, садоводства и пр. Благодаря тому, что сады разводятся легче, чем устраиваются зверинцы, что «комнатные цветы» не причиняют таких неудобств, как комнатные звери и птицы, что многие цветы красивы и легко сохраняются сухими, — еще в старину создалось широко распространенное любительство: выращивать, собирать растения, составлять коллекции — занятие, получившее название «приятного искусства» (ars amabilis), которым также обозначали и Б. С другой стороны, древний мир рассматривал растение, собственно, не как живое существо, а как своеобразный продукт почвы, который сходен с животным только в том, что способен расти. С развитием химии и физики и применением их в опытах над животными и растениями, с началом физиологии растений (см.), начало постепенно укрепляться более научное представление о растении, как об организме, т. е. таком же живом существе, как и животное. С открытием — путем точного научного опыта — пола у растений, а также оплодотворения, это представление окончательно укрепилось. Наблюдения над развитием зародыша у высших (семенных) растений дали первое основание к тому, чтобы ввести в Б. изучение истории развития особи (индивида), этот необходимый элемент эволюционного учения. Почти одновременно были научно изучены «окаменелости» (главн. обр. каменноугольной эпохи) и отпечатки некогда существовавшей растительности. Наравне с палеонтологией животных возникла такая же паука об ископаемых, первобытных растениях, что составило второе основание для учения о происхождении современных растений от древнейших предков, живших в иных условиях и исчезнувших с лица земли. Идея эволюции растительного царства, наряду с идеей эволюции царства животных, с первой половины 19 в. стала доступна научному обсуждению. 40-е и 50-е годы 19 века можно считать временем основания строго научного, материалистического учения о природе растительных существ. В это время немецк. ботаник  оказал сильное влияние на своих молодых современников не столько своими открытиями и гипотезами, нередко ошибочными, сколько горячей проповедью о необходимости применения в Б. тех же точных методов, какие были приняты в др. науках. С усовершенствованием микроскопа и открывшейся с этим возможностью исследования мира низших зеленых (см. ) и незеленых (см. ) существ, по строению и образу жизни примыкающих к общему типу растений, создалось научное представление о растительном мире в его полном объеме. Здесь же были заложены основания научного представления о клетке (см.) — путем сравнения этого элемента тела растения с низшими простейшими, часто одноклеточными, свободноживущими организмами. Усиленное движение в этом направлении в течение 2-й половины 19 в. много способствовало развитию учения о клетке как «элементарном организме». При этом на примерах низших же растений были выяснены происхождение и эволюция пола. Крупная заслуга в этом деле принадлежит ботанику . Его современником был великий , основатель учения о чередовании поколений (см.).

Современная Б. содержит отделы: морфологию растений, анатомию растений, эмбриологию растений, систематику растений, тесно связанную с историей развития растительного мира, или филогенезом, с палеофитологией и с географией растений. Два существенных отдела Б., получивших свое начало также в прошлом столетии, представляют физиология растений и экология растений. Физиология кроме учения об отправлениях типичного зеленого растения охватывает также учение о жизни незеленых растений — низших грибов и бактерий — и об участии последних в общем круговороте веществ на земле. Основателем последнего учения является величайший франц. ученый , трудами к-рого отмечены годы 2-й половины прошлого века. Учение Пастёра кроме своего прикладного значения составило колоссальный вклад в общее учение о жизни, установив бесповоротно тот факт, что даже наипростейшие существа, как бактерии, не возникают в наших условиях (как в естественной, так и в экспериментально созданной среде) заново, но появляются там лишь из соответственных, специфичных (свойственных данному виду бактерий) зачатков, или спор. Этим был положен конец старинному спору о самопроизвольном зарождении (см.). Было выяснено, что появление живых существ впервые на нашей планете необходимо представлять себе иначе, чем думали раньше, т. е. не как зарождение того или иного из известных нам теперь простейших существ, а как образование их путем нек-рого усложнения и сочетания химических молекул тех веществ, к-рые служат и ныне основой жизненных свойств любого живого тела (гл. образом белковые вещества). Другой отдел физиологии растений, касающийся главной особенности типичных растений, их зеленой окраски, и находящийся в тесной связи с только что изложенной проблемой появления жизни на земле, обнимает учение о , т. е. о добыче растением при помощи своих зеленых частей — гл. обр. листьев — питательных веществ из атмосферы — углекислого газа и воды (см. ). Для образования входящих в состав живой протоплазмы (см.) белков растение черпает также из почвы минеральные вещества, содержащие азот, серу, фосфор и др. (см. ). Из этих минеральных веществ растение и синтезирует необходимые для построения его тела органические вещества. Накопляя вещества и запасая энергию, потребные для жизни, растения лишь частью расходуют их на строительную работу в своем теле, на рост и движение, т. е. превращают запасенную энергию в живую силу; главным же образом в общей экономии природы имеет значение та часть растительных веществ (со скрытым в ней запасом энергии), к-рая идет в пищу животным. Животные, не будучи способны к органическому синтезу из минеральных веществ, в своем физиологическом обиходе приспособлены лишь к превращению скрытой энергии пищевых веществ в живую силу. Эта общая схема «круговорота» веществ в органической природе, как видно из сказанного, разработана всецело физиологией растений. Т. о. синтез зелеными растениями органического вещества как бы объединяет растительный и животный миры: в известном смысле противоположные, оба мира связаны между собой и необходимы друг другу, составляя гармоническое, уравновешенное целое.

Всем изложенным в значительной степени объясняется и определяется содержание отделов Б., поскольку она входит как самостоятельная часть в учение о жизни вообще, или общую биологию. В наст. время связь и отношения Б. с зоологией, равно как с «точными» науками — физикой и химией, многоразлично устанавливаются и укрепляются. Так, учение о поле, о половом воспроизведении, оплодотворении, наследственности, составе и строении протоплазмы, — вопросы, общие для всей биологии. Таково современное состояние и перспективы дальнейшего развития Б., которым конечно предшествовала подготовительная ступень, — Огромный ботанический материал, скопившийся к началу 17 в., необходимо было подвергнуть пересмотру и систематизации. Ученые не в состоянии были легко отличать найденные ими новые растения от уже известных, отмечая их условно какой-нибудь формулой; они вынуждены были давать б. или м. сложное описание каждого нового растения. Это затрудняло дело и механически и по существу: описания одного и того же предмета двумя лицами никогда не совпадают вполне. Необходимо было дать некоторый образец или схему описания существеннейших отличий, достаточных для того, чтобы всякому было видно, что вновь найденное растение действительно отличается от уже известных. Помимо того оставалось еще выбрать из накопленных данных сведения и выводы, не противоречившие друг другу. Ботаники 17 в. сделали немало для различения растений по родами видам, отдавая предпочтение уточнению то понятия вида то понятия рода. Но только  (1707—78) в высшей степени целесообразно и искусно справился с обеими задачами, введя в ботанику и зоологию , т. е. двойные имена для обозначения видов. Так, напр. различают род сосен и между ними виды: сосна лесная, сосна приморская, сосна горная и т. п. Это предполагает естественную группировку видов в роды по существенным признакам сходства или сродства. О последнем наука времен Линнея однако не могла помышлять, т. к. виды трактовались, по «Книге бытия», самим Линнеем так: «видов столько, сколько сотворено в начале Бесконечным Сущим». Следовательно виды одного рода соединяло, по воззрениям того времени, не единство их происхождения, а единство плана при творческом акте. Основанная только на одном признаке (число тычинок и пестиков в цветке), чисто искусственная система Линнея, к-рую он назвал «половой» (собственно системой по половым органам), и в его собственных глазах не претендовала на естественность, т. е. на указание сродства между родами, семействами и т. д., и следовательно на общее происхождение всего растительного мира от одной или нескольких первоначальных форм. Построенные на последнем принципе более сложные, т. н.  системы появились в Б. позже. В наст. время Б. подразделяет весь растительный мир на стволы или типы развития, каждому из к-рых большинством современных ученых приписывается независимое, самостоятельное происхождение (полифилетическое начало, см. ). Каждый тип представляется как бы ветвящимся, подобно дереву, откуда и производится другое название такого отдела — ствол. Работа систематиков сосредоточена теперь на том, чтобы выяснить отношения ветвей такого ствола друг к другу и общему стволу. При этом ветвями являются б. ч. как бы несколько равносильных побегов ствола, — от них отходят ветви, именуемые классами, далее ветви — ряды семейств и наконец самые семейства. Наиболее подробно изучены и классифицированы конечно высшие, цветковые, или семенные, растения. Этот отдел обнимает два подотдела: 1) голосеменные и 2) покрытосеменные. В первом мы находим 6 классов ныне живущих и ископаемых растений в следующем порядке: саговниковые, беннеттитовые (ископаемые), кордаитовые (ископаемые), гинкговидные (почти исчезнувшие), квойные и хвойниковые. Второй подотдел (покрытосеменные) распадается на классы: 1) односеменодольные с 11 рядами семейств, 2) двусеменодольные, состоящие из подклассов: а — безлепестные вместе с раздельнолепестными и б — спайнолепестные. Подкласс а обнимает большинство семейств, объединенных в 26 рядов, все более и более совершенных с точки зрения современной систематики растений. Подкласс б содержит всего 8 рядов, в последнем из которых находятся растения, возникшие, как предполагают, позже прочих семейств, каковыми особенно считают сложноцветные (сюда относятся как роды наши общеизвестные васильки, хризантемы, репейники, подсолнечники и сходные с ними).

Изучением филогенеза, т. е. происхождения и сродства семейств и родов, занимается большое число современных ботаников. В этой области знания однако в наст. время существуют сильные расхождения, и надо признать, что наша «естественная» система растительного мира, стремящаяся дать изображение постепенной эволюции его, еще весьма далека от полноты и совершенства. Как громадный успех необходимо отметить здесь усовершенствование нашего понятия о виде. Линнеевские виды в Б. признаны теперь за сборные группы «элементарных видов» (см. ), которые в свою очередь распадаются на вариации, расы и чистые линии (см.). Все эти ступени являются постоянными уклонениями от среднего, обычно преобладающего, типичного вида. Установление тех процессов в жизни вида, к-рые ведут к возникновению его мельчайших подразделений, является задачей особого отдела учения о наследственности — , основанием которой служит менделизм (см.) и учение о клетке (). Пока однако, по удачному выражению англ. генетика , гораздо легче  о происхождении одного семейства от другого, чем  бесспорно вопрос: произошла ли Veronica verna от V. polita или же V. polita от V. Verna (два вида одного рода, весьма схожие между собой). Этим утверждается, что реальные методы опытного изучения сродства и происхождения форм наиболее близких еще отсутствуют; что же касается форм более далеких, то к ним мы не в состоянии еще приложить что-либо кроме методов сравнительного описания, которое ведет к исследованиям «историко-философского» характера: к  о динамике форм в прошлом. Весьма крупным вкладом в эту область Б. являются труды рус. ботаника Н. В. , исследовавшего историю некоторых «сорных» растений, каковы напр. плевел или сорняки льна (рыжик). Цингер установил связь таких сорняков с их дикими сородичами и показал, что особенности сорняков укреплены наследственно продолжительным «бессознательным» отбором, произведенным человеком. Сорняк является т. о. видом растения, стоящим на рубеже между дикорастущими и культурными растениями, а отбор, которому он подвергся, — почти естественный, так как человек производит его помимо своей воли, бессознательно. Как известно, о значении «естественного отбора» в образовании видов диких растений и животных Дарвин судил по результатам отбора искусственного, сознательного, производимого человеком над домашними животными и культурными растениями. Выводы Н. В. Цингера подтверждают положение Дарвина, но приближаются к изучению природных, естественных условий видообразования.

Систематика растений входит также в качестве необходимого элемента в общее землеописание (география растений). Растительность нашей земли подразделяется соответственно климатическим поясам на области, характеризуемые составом флоры. Детальное изучение такой большой страны, как СССР, может дать пример смены флор: идя с севера, от тундр, до субтрипич. местностей Закавказья, мы встречаем области тайги, хвойных и лиственных лесов, степей (черноземных и иных) и т. п., изучаемых в отдельности и тщательно сравниваемых. Эти исследования во многих случаях дают ценный материал для . География растений дает нам сведения о распространении отдельных видов. Так как всем типичным растениям свойственна неподвижность, то распространение их сводится к перенесению их семян при помощи ветра, воды и животных (гл. обр. птиц и человека). Условия расселения растений составляют особый предмет изучения как одно из оснований мало разработанной области знания: акклиматизации и натурализации (см.) растений. Изучение состава постоянной растительности по местностям, характерным по своим физическим условиям, ведет к основанию особой области ботанического знания — экологии (см.) растений и социологии растений, или фитосоциологии (см.). Экология, иначе — учение о приспособлениях растения к окружающим условиям жизни, стремится в каждом отдельном случае дать ответ на вопрос: каким органам, снарядам или вообще какому устройству тела обязано растение тем, что живет и оставляет потомство в данных условиях (почвы, климата и наличия сожителей — растений и животных); или, выражая тот же вопрос иными словами, находится ли вид в нормальных условиях равновесия (не убывая и не размножаясь чрезмерно), и каковы именно эти условия, представляемые его организацией и окружающей мертвой и живой средой. В большинстве случаев в природе мы встречаем б. или м. уравновешенное состояние вида, т. е. постоянное число (приблизительно) особей данного вида по отношению к остальным. Хорошим примером могут служить естественные луга или степи: по относительному количеству злаков, бобовых растений и осок оценивается покос в лугах. Определенный состав луга, степи или леса обусловливает состав животного населения, наличие определенных насекомых, птиц и зверей, обитающих в нем. Этот факт ведет нас к рассмотрению слояшых сообществ растений и животных, имеющих каждое совершенно определенную физиономию и образ жизни: это — так наз. растительные формации (см.); нек-рые из них носят определенные наименования даже на народном языке — например бор, займище, торфяник и т. п. Нет никакого сомнения, что такие тесные сообщества растений и животных не только имеют определенный состав населения, но и образ жизни и порядок развития их имеют вполне определенные черты последовательности, свойственные обычно организмам: эти сообщества зарождаются, проходят с возрастом ряд стадий, стареют и иногда умирают, уступая место другим сообществам. Едва ли не лучшим примером может служить торфяник, происходящий путем заболачивания озера, в котором на смену первоначальной водной растительности являются один за другим виды торфяного и др. мхов, характерные травы, вересковые растения и наконец слабая древесная флора — сосна и ольха (см. , ). Характер любого сообщества определяется почвой и отношениями между элементами населения. Замечательна связь меяеду растениями и животными данного сообщества, особенно в отношении . Твердо установлено, что некоторым растениям совершенно необходимы для опыления определенные виды насекомых, а последним для кладки яиц определенные травы. Все это заставляет рассматривать сообщества как «организмы» высшего порядка. Между элементами сообщества необходимо устанавливаются тесные взаимоотношения, нарушение к-рых ведет к гибели сообщества. Прототипом таких тесных отношений является  грибов и водорослей: тесное сожительство обоих ведет к созданию своеобразного организма лишайников (см.). От прочих, «простых», не симбиотических растений лишайники отличаются тем, что размножение их обусловливается каждый раз новым синтезом, т. е. встречею зачатков определенного гриба и определенной водоросли. Обилие устойчивых сообществ у растений обусловливается конечно основным свойством растений — их неподвижностью; какие бы то ни было отношения возможны в растительном мире только у ближайших соседей. В значительной мере благодаря этому и возникли у мохообразных и папоротникообразных между двумя поколениями, половым и бесполым, своеобразные отношения, известные под названием чередования поколений, — отношения, подобных к-рым мы не встречаем в животном мйре. Вполне развитой мох состоит из стебелька с листьями, на вершине к-рого прикреплен т. н. плодик — коробочка со спорами. История развития такой особи доказывает, что стебелек с листьями есть одно поколение, способное производить половые органы, а коробочка — второе поколение, бесполое, производящее споры. Коробочка образуется в результате оплодотворения и есть, собственно, дочерная особь полового поколения, остающаяся на всю жизнь в связи с своей матерью, как бы в зародышевом состоянии. Общая жизненная задача выполняется обоими поколениями совместно. Половое поколение питается из почвы и ассимилирует из воздуха, а также образует яйцо и сперматозоиды. Из оплодотворенного яйца вырастает коробочка, питающаяся за счет матери. Из спор коробочки вырастает снова материнское, половое, листостебельное растение, и так повторяется непрерывно. Современная цитология выяснила, что зеленое, половое растеньице мха состоит из клеток, ядра которых содержат хромосом (см.) вдвое меньше, чем ядра клеток коробочки бесполого поколения. Эти отношения как раз таковы, каковы отношения между половыми и соматическими клетками живых существ вообще. Половое поколение у высших растений, а также особенно у животных, низведено численно до нескольких или всего до одной клетки; у мхов оно наоборот сильно развито и способно к самостоятельной жизни. Низведение н сокращение полового поколения и развитие бесполого самостоятельного поколения проследил  в растительном царстве у папоротников, хвощей и плаунов, вплоть до голосеменных, каковы саговниковые и хвойные. Итак, организация высших растений и животных соответствует организации существа бесполого, а не полового, и признаки пола у них, включительно до человека, — лишь признаки вторичные (см. ). Этот факт имеет громадное значение в исследованиях наследственности пола, и ботанике предстоит еще крупная роль в биологии: исследование наследственности у существ, в действительности первично-половых, каковы мхи (исследования эти уже ведутся Ф. ) и ниже стоящие в системе водоросли. Выше было отмечено основное различие в содержании ботаники и зоологии. Необходимо отметить еще и другое глубокое отличие этих наук, зависящее от того, что у растений иначе выражается индивидуальность. То, что мы привыкли обозначать как индивид или особь растения, — например отдельное дерево, куст или побег травы, — ни в каком отношении не совпадает с тем, что разумеет наука под особью животного. Последней довольно близко соответствует почка (см.) и особенно отдельный цветок, который симметрией своих форм иногда даже напоминает насекомое (напр. цветок орхидного). Целое же дерево и побег травы являются собранием множества таких обособленных частей, какова почка, и эти последние лишь механически и физиологически связаны общим стеблем в систему, скорее сходную с колонией особей. Даже подземные органы, вплоть до мельчайших корешков, обладают значительной самостоятельностью. Как впервые открыл еще Дарвин, рост корешков и молодых верхушек стебля и ветвей управляется собственным возбудительным центром, помещающимся в верхушке роста этих органов. Дарвин называл фигурально эту верхушку «мозговой верхушкой» корня или стебля. В семени, как известно, заключен готовый зародыш растения, т. е. особь, снабженная минимальным числом органов: корешком, стеблевой частью с первой верхушечной почечкой и одним или парою зародышевых листьев (см. , ). В дальнейшем развитии, по прорастании семени, росток, удлиняясь и ветвясь, лишь повторяет те же части, образуя из первичного корешка (двусеменодольные) или из основания стебелька (односеменодольные) новые и новые корешки, а из верхушечной почки, в пазухах развертывающихся листьев, новые и новые почки, вплоть до цветочных, которые представляют собой превращенные листовые почки. Итак, то, что мы называем у растения особью, ость своеобразная система повторения одинаковых частей, соединенных общей главной, двувершинной осью (одна — верхушка стебля, другая — верхушка главного корня). Такая система состоит из более или менее автономных частей и не обладает безусловно доминирующим (управляющим) центром, который имел бы хотя малейшее сходство с центральным нервным узлом и, тем менее, с мозгом животных. Части побега, каковы почки, будучи отделены, способны продолжать жизнь и развитие, т. е. укореняться и образовывать новый побег. Необходимо заметить, что вообще явления регенерации (см.) частей у растений в значительной степени отличны от регенерации органов у животных. Факт тот — и это обстоятельство имеет огромное значение в общей биологии, — что отдельные клетки разрушенного тела растения в иных случаях способны дать начало целому растению; этот факт находится в согласии с общим характером индивидуальности в растительном царстве, а также с общим принципом учения о наследственности — именно положением, что все клетки живого существа равномощны, т. е. содержат в возможности все задатки организации данного вида. В этом отношении существует нек-рое различие во взглядах ботаников и зоологов. В общем и целом, напротив, необходимо признать, что в обеих науках основные принципы учения о яшзни и организме, по мере успехов наших знаний о клетке, все более и более становятся сходными, если не вполне тожественными. Это делает Б. и зоологию равносильными и согласованными частями общего учения о жизни, общей биологии (см.). Обе эти части биологии однако имеют своей целью выяснение развития живых существ, происходившего как бы по двум путям: 1) тип высшего растения достигнут эволюцией некоторого простейшего организма, обладавшего пигментом, хлорофиллом и потому самостоятельно питавшегося за счет минеральной среды; 2) тип высшего животного достигнут эволюцией простейшего бесцветного организма, зависевшего в своем питании от зеленого растения. В связь с этим должно быть поставлено также наличие оболочек из углевода (целлюлоза, или клетчатка) у растительной клетки, и отсюда — характерная черта жизни растений — их неподвиншость. Неподвияшый тип, преобладающий в растительном мире, и подвижный, свойственный животному миру, являются основанием различий в эволюции каяедого из них. Соответственно этой противоположности мы находим отступления в развитии пола, в организации колоний, сожительств, сообществ, короче — в экологических и социологических явлениях жизни в обоих отделах живой природы. Жизнь по существу является единым началом, но мы познаем ее из величайшего многообразия ее внешних проявлений. Несомненно, что в процессе познания особую роль играют противоположности: исключая второстепенное, они выдвигают на первый план наиболее существенное, т. е. немногие основные общие принципы. Таковы роль и взаимное отношение Б. и зоологии, сливающихся постепенно, при синтезе общего учения о жизни, в биологию. Области той и другой науки тем не менее остаются резко разграниченными и по своей обширности требуют специальных познаний.

Лит.: I. :  J., Geschichte der Botanik, München, 1875 (франц. пер.: Histoire de la botanique, P., 1892);  A., History of botany 1860—1900, Oxford, 1908: ., Greek Biology and its Relation to the Rise of Modern Biology (в сб.: Studies in the History and Method of Science, Edited by Ch. Singer, v. II, Oxford, 1921); на рус. языке нек-рые сведения можно найти в переводе старинной книги , История индуктивных наук, СПБ, 1869; см. также книги  К. А., в списке лит. к статье  и ряд других сочинений по истории биологии — там же; краткие исторические очерки даны в нек-рых из приводимых ниже курсов ботаники.

II. :  А. Н., Курс ботаники для ун-тских слушателей, 2 изд., СПБ, 1889; , Учебник ботаники, СПБ, 1882—85;  И. П., Краткий учебник ботаники, издание 12, П.—М., 1923; , Курс анатомии растений, СПБ, 1910 (с подробным списком периодич. ботанич. изд. на всех языках);  К. А., Жизнь растения. 10 общедоступных чтений, издание 11, M.—Л., 1925;  В. П., Строение и жизнь растения, изд. 3, Москва, 1924; , Основы ботаники в общебиологическом (эволюционном) изложении, издание 5, Берлин, 1922;  К. А., Краткий учебник ботаники для слушателей ВУЗ, издание 4, М.—П., 1924;  В. И., Курс общей ботаники. Руководство для слушателей ВУЗ и для самообразования (с подробными указателями журналов и важнейшей русской и иностранной литературы по ботанике), Берлин, 1923;  Н. А., Общий курс ботаники, издание 2, М.—П., 1924;  Э. и др., Учебник ботаники для ВУЗ, М., 1920;  А., Общая ботаника, СПБ, 1913;  К. И., Основы ботаники, Юрьев, 1914;  S., Das System der Biologie in Forschung und Lehre, Jena, 1910;  J., Elemente der wissenschaftlichen Botanik, Wien, 1913; , Lehrbuch der allgemeinen Botanik, Berlin, 1909; «Progressus rei botanicae» («Успехи ботанического знания», изд. «Межд. ассоц. ботаников»), B. I—V, Jena, 1907—14; ’s Jahresberichte der Botanik. Repertorium der Literatur aller Länder, Berlin, с 1875; ’s C. K. Illustriertes Handwörterbuch der Botanik, 2 Aufl., Leipzig, 1917.