ماذا يفعل عالم النبات: تعرف على وظائف في علوم النبات


بقلم: لورا ميلر

سواء كنت طالبًا في المدرسة الثانوية ، أو ربة منزل نازحة ، أو تبحث عن تغيير وظيفي ، يمكنك التفكير في مجال علم النبات ، حيث تتزايد فرص العمل في مجال علوم النبات ، ويحقق العديد من علماء النبات دخلًا أعلى من المتوسط.

من هو عالم النبات؟

علم النبات هو الدراسة العلمية للنباتات وعالم النبات هو الشخص الذي يدرس النباتات. يمكن أن تختلف الحياة النباتية من أصغر أشكال الحياة الخلوية إلى أطول أشجار الخشب الأحمر. وبالتالي ، فإن المجال متنوع على نطاق واسع وإمكانيات العمل لا تنتهي.

ماذا يفعل عالم النبات؟

غالبية علماء النبات متخصصون في مجال معين من علم النبات. تشمل الأمثلة على المجالات المختلفة دراسة العوالق النباتية البحرية أو المحاصيل الزراعية أو النباتات المتخصصة في غابات الأمازون المطيرة ، ويمكن لعلماء النبات الحصول على العديد من المسميات الوظيفية والعمل في العديد من الصناعات. هنا عينة صغيرة:

  • عالم الفطريات - دراسات الفطريات
  • المحافظة على الأراضي الرطبة - يعمل على حماية المستنقعات والمستنقعات والمستنقعات
  • المهندس الزراعي - إجراء اختبارات لتحديد أفضل الممارسات لإدارة التربة
  • عالم بيئة الغابات - دراسات النظم البيئية في الغابات

عالم النبات مقابل البستنة

قد تتساءل كيف يختلف عالم النبات عن عالم البستنة. علم النبات هو علم خالص يدرس فيه علماء النبات الحياة النباتية ، ويقومون بالبحث وقد يجرون الاختبارات ، ويشتقوا النظريات ، ويقومون بالتنبؤات. .

البستنة هي فرع أو مجال من علم النبات يتعامل مع نباتات الزينة الصالحة للأكل. إنه علم تطبيقي. علماء البستنة لا يقومون بالبحث. بدلاً من ذلك ، يستخدمون أو "يطبقون" البحث العلمي الذي يقوم به علماء النبات.

لماذا علم النبات مهم؟

النباتات في كل مكان حولنا. أنها توفر العديد من المواد الخام التي تستخدم في الصناعات التحويلية. بدون نباتات ، لن يكون لدينا طعام نأكله ، أو نسيج للملابس ، أو خشب للمباني ، أو أدوية للحفاظ على صحتنا.

لا تساعد الأبحاث النباتية الصناعات على توفير هذه الضروريات فحسب ، بل يركز المجال أيضًا على كيفية الحصول على المواد الخام النباتية اقتصاديًا وبطرق صديقة للبيئة. بدون علماء النبات ، ستتأثر جودة الهواء والماء والموارد الطبيعية.

قد لا ندرك ذلك أو حتى نقدر جهودهم ، لكن علماء النبات يلعبون دورًا أساسيًا في حياتنا اليومية. يتطلب أن تصبح خبيرًا في علم النبات درجة البكالوريوس على الأقل في مجال علم النبات. يواصل العديد من علماء النبات تعليمهم ويستمرون في الحصول على درجة الماجستير أو الدكتوراه.

تم آخر تحديث لهذه المقالة في

اقرأ المزيد عن توظيف المهنيين


عالم البستنة هو شخص يستخدم المعرفة العلمية لزراعة النباتات وإكثارها ، ثم يستخدم هذه المعرفة لتوفير المعلومات التقنية لمزارعي الفاكهة والخضروات والزهور وكذلك المزارعين. يقوم أخصائي البستنة بإجراء تحقيقات حول الآفات والأمراض وتجربة أنواع محسنة من النباتات ذات مقاومة أكبر للأمراض. سيعملون أحيانًا في مجال تصميم المناظر الطبيعية لإنشاء حدائق ومناطق ترفيهية ومتنزهات ، بهدف الحفاظ على مواردنا الطبيعية. قد يعملون أيضًا في صناعة التعدين ، حيث يساعدون في تجديد الأراضي المتدهورة.

في هذا المقال:


خلفية تاريخية

يعود الفضل في تأسيس علم النبات إلى ثيوفراستوس ، وهو فيلسوف يوناني درس لأول مرة مع أفلاطون ثم أصبح من تلاميذ أرسطو. اثنان فقط من بين ما يقدر بـ 200 رسالة نباتية كتبها له معروفان للعلم: كتبت في الأصل باللغة اليونانية حوالي 300 قبل الميلاد ، وقد نجا في شكل مخطوطات لاتينية ، دي السببية الأخمصية و دي التاريخ الأخمصي. أصبحت مفاهيمه الأساسية عن علم التشكل والتصنيف والتاريخ الطبيعي للنباتات ، والتي قبلت دون شك لعدة قرون ، موضع اهتمام في المقام الأول بسبب وجهة نظر ثيوفراستوس المستقلة والفلسفية.

بيدانيوس ديوسكوريدس ، عالم النبات اليوناني في القرن الأول الميلادي ، كان أهم كاتب نباتي بعد ثيوفراستوس. في عمله الرئيسي ، وهو نبات عشبي باليونانية ، وصف حوالي 600 نوع من النباتات ، مع تعليقات على عادتها في النمو والشكل وكذلك على خصائصها الطبية. على عكس ثيوفراستوس ، الذي صنف النباتات على أنها أشجار وشجيرات وأعشاب ، صنف ديوسكوريدس نباتاته تحت ثلاثة عناوين: عطرية وطهوية وطبية. عشبيته الفريدة من نوعها من حيث أنها كانت أول علاج للنباتات الطبية تم توضيحه ، وظلت لحوالي 15 قرنا الكلمة الأخيرة في علم النبات الطبي في أوروبا.

من القرن الثاني قبل الميلاد إلى القرن الأول الميلادي ، أعدت سلسلة من الكتاب الرومان - كاتو الأكبر ، وفارو ، وفيرجيل ، وكولوميلا - مخطوطات لاتينية عن الزراعة والبستنة وزراعة الفاكهة ، لكنها لم تظهر سوى القليل من الأدلة على روح البحث العلمي من أجل من أجل ذلك كان من سمات ثيوفراستوس. في القرن الأول الميلادي ، بدا بليني الأكبر ، على الرغم من أنه لم يكن أكثر إبداعًا من أسلافه الرومان ، أكثر اجتهادًا كمترجم. له هيستوريا ناتوراليسوهي عبارة عن موسوعة تتكون من 37 مجلدًا ، تم تجميعها من حوالي 2000 عمل تمثل 146 كاتبًا رومانيًا و 327 كاتبًا يونانيًا - بها 16 مجلدًا مخصصًا للنباتات. على الرغم من عدم انتقاده واحتوائه على الكثير من المعلومات الخاطئة ، إلا أن هذا العمل يحتوي على الكثير من المعلومات التي لم تكن متاحة لولا ذلك ، حيث تم تدمير معظم المجلدات التي أشار إليها.

أحدثت المطبعة ثورة في توافر جميع أنواع الأدب ، بما في ذلك الأدب النباتي. في القرنين الخامس عشر والسادس عشر ، تم نشر العديد من الأعشاب بهدف وصف النباتات المفيدة في الطب. كتب من قبل الأطباء وعلماء النبات ذوي التوجهات الطبية ، كانت الأعشاب المبكرة تعتمد إلى حد كبير على عمل ديوسكوريدس وبدرجة أقل على ثيوفراستوس ، لكنها أصبحت تدريجياً نتاج الملاحظة الأصلية. تنعكس الموضوعية والأصالة المتزايدة للأعشاب عبر العقود بوضوح في تحسين جودة القطع الخشبية المعدة لتوضيح هذه الكتب.

في عام 1552 ، تمت ترجمة مخطوطة مصورة عن النباتات المكسيكية ، مكتوبة بالأزتيك ، إلى اللاتينية من قبل باديانوس ، ويبدو أن المخطوطات الأخرى المماثلة التي كانت موجودة قد اختفت. في حين أن الأعشاب في الصين تعود إلى ما هو أبعد بكثير من تلك الموجودة في أوروبا ، إلا أنها لم تُعرف إلا مؤخرًا وبالتالي لم تسهم كثيرًا في تقدم علم النبات الغربي.

فتح اختراع العدسة البصرية خلال القرن السادس عشر وتطور المجهر المركب حوالي عام 1590 حقبة من الاكتشافات الغنية للنباتات قبل ذلك الوقت ، وقد تم إجراء جميع الملاحظات بالضرورة بالعين المجردة. ابتعد علماء النبات في القرن السابع عشر عن التركيز السابق على علم النبات الطبي وبدأوا في وصف جميع النباتات ، بما في ذلك العديد من النباتات الجديدة التي تم تقديمها بأعداد كبيرة من آسيا وإفريقيا وأمريكا. من بين أبرز علماء النبات في هذا العصر كان غاسبار بوهين ، الذي طور لأول مرة ، بطريقة مؤقتة ، العديد من المفاهيم النباتية التي لا تزال صالحة.

في عام 1665 نشر روبرت هوك تحت العنوان ميكروغرافيانتائج ملاحظاته المجهرية على عدة أنسجة نباتية. يُذكر بأنه مبتكر كلمة "خلية" ، مشيرًا إلى التجاويف التي لاحظها في شرائح رقيقة من الفلين ، وقد تم نسيان ملاحظته أن الخلايا الحية تحتوي على النسغ والمواد الأخرى في كثير من الأحيان. في العقد التالي ، أسس Nehemiah Grew و Marcello Malpighi تشريح النبات في عام 1671 وقاموا بإبلاغ نتائج الدراسات المجهرية في وقت واحد إلى الجمعية الملكية في لندن ، وكلاهما نشر لاحقًا أطروحات رئيسية.

بدأ فسيولوجيا النبات التجريبية بالعمل الرائع لستيفن هالز ، الذي نشر ملاحظاته حول حركات الماء في النباتات تحت العنوان. ستاتيك الخضار (1727). ولا تزال استنتاجاته حول ميكانيكا نَتْح الماء في النباتات صالحة ، وكذلك اكتشافه - وهو اكتشاف مذهل في ذلك الوقت - أن الهواء يساهم بشيء ما في المواد التي تنتجها النباتات. في عام 1774 ، أظهر جوزيف بريستلي أن النباتات المعرضة لأشعة الشمس تنبعث منها الأكسجين ، وأظهر جان إنجينهاوس ، في عام 1779 ، أن النباتات في الظلام تطلق ثاني أكسيد الكربون. في عام 1804 ، أظهر نيكولاس دي سوسور بشكل مقنع أن النباتات في ضوء الشمس تمتص الماء وثاني أكسيد الكربون وتزيد في الوزن ، كما أفاد هالز قبل قرن من الزمان تقريبًا.

قدم الاستخدام الواسع النطاق للميكروسكوب من قبل علماء مورفولوجيا النبات نقطة تحول في القرن الثامن عشر - أصبح علم النبات إلى حد كبير علمًا معملًا. حتى اختراع العدسات البسيطة والمجهر المركب ، كان التعرف على النباتات وتصنيفها ، في الغالب ، يعتمد على جوانب مورفولوجية كبيرة للنبات مثل الحجم والشكل والبنية الخارجية للأوراق والجذور والسيقان. واستُكملت هذه المعلومات أيضًا بملاحظات حول المزيد من الصفات الذاتية للنباتات ، مثل صلاحيتها للأكل والاستخدامات الطبية.

في 1753 نشر لينيوس عمله الرئيسي ، الأنواع بلانتاروم، والذي يحتوي على أوصاف دقيقة لـ 6000 نوع من النباتات من جميع أنحاء العالم المعروفة في ذلك الوقت. في هذا العمل ، الذي لا يزال العمل المرجعي الأساسي لتصنيف النباتات الحديث ، أسس لينيوس ممارسة التسمية ذات الحدين - أي تسمية كل نوع من النباتات بكلمتين ، اسم الجنس والاسم المحدد ، مثل روزا كانينا، ارتفع الكلب. تم تقديم التسمية ذات الحدين في وقت سابق من قبل بعض المعالجين بالأعشاب ، ولكن لم يتم قبولها بشكل عام ، استمر معظم علماء النبات في استخدام أوصاف رسمية مرهقة ، تتكون من العديد من الكلمات ، لتسمية نبات. وضع لينيوس لأول مرة المعرفة المعاصرة للنباتات في نظام منظم ، مع الاعتراف الكامل بالمؤلفين السابقين ، وأنتج منهجية تسمية طبيعية مفيدة للغاية بحيث لم يتم تحسينها بشكل كبير. قدم لينيوس أيضًا "نظامًا جنسيًا" للنباتات ، حيث أصبحت أعداد أجزاء الزهرة - خاصة الأسدية ، التي تنتج الخلايا الجنسية الذكرية ، والأنماط ، التي تمثل إطالة لمبايض النبات التي تتلقى حبوب اللقاح - أدوات مفيدة لسهولة التعرف على النباتات . هذا النظام البسيط ، على الرغم من فعاليته ، كان به العديد من العيوب. تم تطوير أنظمة تصنيف أخرى ، حيث تم النظر في أكبر عدد ممكن من الشخصيات من أجل تحديد درجة العلاقة ، من قبل علماء نبات آخرين بالفعل ، وقد ظهر بعضها قبل عصر لينيوس. إن تطبيق مفاهيم تشارلز داروين (عن التطور) وجريجور مندل (عن علم الوراثة) على تصنيف النبات قد وفر نظرة ثاقبة لعملية التطور وإنتاج أنواع جديدة.

يستخدم علم النبات المنهجي الآن المعلومات والتقنيات من جميع التخصصات الفرعية لعلم النبات ، ودمجها في مجموعة واحدة من المعرفة. ساهمت الجغرافيا النباتية (الجغرافيا الحيوية للنباتات) ، وعلم البيئة النباتية ، وعلم الوراثة السكانية ، والتقنيات المختلفة المطبقة على الخلايا - علم التركيب الخلوي وعلم الوراثة الخلوية - بشكل كبير في الوضع الحالي لعلم النبات النظامي ويجب أن تصبح جزءًا منه إلى حد ما. في الآونة الأخيرة ، تمت إضافة الكيمياء النباتية والإحصاءات المحوسبة وعلم التشكل الدقيق إلى أنشطة علم النبات النظامي.

شهد القرن العشرين زيادة هائلة في معدل نمو الأبحاث في علم النبات والنتائج المستمدة منها. أدى الجمع بين المزيد من علماء النبات والمرافق الأفضل والتقنيات الجديدة ، كل ذلك مع الاستفادة من الخبرة من الماضي ، إلى سلسلة من الاكتشافات الجديدة والمفاهيم الجديدة ومجالات جديدة من المساعي النباتية. بعض الأمثلة الهامة مذكورة أدناه.

يتم تجميع معلومات جديدة وأكثر دقة فيما يتعلق بعملية التمثيل الضوئي ، خاصة فيما يتعلق بآليات نقل الطاقة.

أدى اكتشاف صبغة فيتوكروم ، التي تشكل نظامًا غير معروف سابقًا للكشف عن الضوء في النباتات ، إلى زيادة المعرفة بتأثير كل من البيئة الداخلية والخارجية على إنبات البذور ووقت الإزهار.

تم اكتشاف عدة أنواع من الهرمونات النباتية (مواد تنظيمية داخلية) - من بينها auxin و gibberellin و kinetin - توفر تفاعلاتها مفهومًا جديدًا للطريقة التي يعمل بها النبات كوحدة واحدة.

إن اكتشاف أن النباتات تحتاج إلى بعض العناصر النزرة التي توجد عادة في التربة جعل من الممكن زراعة المناطق التي تفتقر إلى بعض العناصر الأساسية عن طريق إضافتها إلى التربة الناقصة.

لقد أتاح تطوير الأساليب الوراثية للسيطرة على الوراثة النباتية إمكانية إنتاج نباتات محاصيل محسّنة ومنتجة بشكل كبير.

يعد تطوير تأريخ الكربون المشع للمواد النباتية التي يبلغ عمرها 50000 عام مفيدًا لعالم النباتات القديمة ، وعالم البيئة ، وعلم الآثار ، وخاصة لعالم المناخ ، الذي لديه الآن أساس أفضل للتنبؤ بمناخ القرون المستقبلية.

دفع اكتشاف الأحافير الشبيهة بالطحالب والبكتيريا في صخور ما قبل الكمبري بالأصل التقديري للنباتات على الأرض إلى 3.500.000.000 سنة مضت.

أدى عزل المضادات الحيوية من الفطريات والكائنات الشبيهة بالبكتيريا إلى توفير السيطرة على العديد من الأمراض البكتيرية وساهم في تقديم معلومات كيميائية حيوية ذات أهمية علمية أساسية أيضًا.

يتم تنسيق استخدام بيانات علم الوراثة لتكوين توافق في الآراء بشأن التصنيف والأنساب التطورية لكاسيات البذور (النباتات المزهرة) من خلال جهد دولي يُعرف باسم مجموعة أنجيوسبيرم للتطور.


لماذا الاهتمام بالنباتات؟

سيكون لكل عالم نبات قصته الخاصة حول مدى اهتمامه بالنباتات.

النباتات في كل مكان حولنا. إنها تدعم كل أشكال الحياة على الأرض. على وجه الخصوص ، توفر النباتات اثنين من أساسيات الحياة البشرية. إنهم يوفرون كل طعامنا (بشكل مباشر أو غير مباشر) ، ويوفرون الأكسجين الذي نتنفسه.

تلعب النباتات أيضًا دورًا في العديد من جوانب حياتنا الأخرى. إنها توفر العديد من أدويتنا ، وتشارك في تنظيم دورة المياه وتشارك في تخزين الكربون. توفر النباتات أيضًا الموائل والغذاء للكائنات الحية الأخرى. إنها توفر الألياف لملابسنا (مثل القطن والخيزران) والخشب لمبانينا وأثاثنا. أنها توفر المنتجات الصناعية (المطاط والفلين ، على سبيل المثال) ومصدر للوقود (الخشب والفحم والغاز والديزل الحيوي). تخلق النباتات أيضًا بيئات داخلية وخارجية مبهجة من الناحية الجمالية.

علم النبات لا يزال دراسة أساسية. للنباتات دور اقتصادي واضح للغاية في نيوزيلندا في الزراعة والبستنة. نحن ندرك أيضًا المزيد حول أهمية التنوع البيولوجي ونريد معرفة المزيد عن النباتات التي تعيش على الأرض. يوفر علم النبات أدوات للتحقيق وفهم دور النباتات في عالمنا.


علم النبات

روابط ذات علاقة

Http://www.botany.org/bsa/careers

وظائف في علم النبات ، الجمعية النباتية الأمريكية

Http://www.botany.org/newsite/education

التربية النباتية والتعليم والتوعية ، الجمعية النباتية الأمريكية

علم النبات هو الدراسة العلمية للنباتات أو الكائنات متعددة الخلايا التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي. بصفته فرعًا من فروع علم الأحياء ، يشار إلى علم النبات أحيانًا باسم علم النبات أو بيولوجيا النبات. يشمل علم النبات مجموعة واسعة من التخصصات الفرعية العلمية التي تدرس التركيب والنمو والتكاثر والتمثيل الغذائي والتطور والأمراض والبيئة وتطور النباتات. تعتبر دراسة النباتات مهمة لأنها جزء أساسي من الحياة على الأرض ، حيث تولد الغذاء والأكسجين والوقود والأدوية والألياف التي تسمح بوجود أشكال أخرى من الحياة. من خلال عملية التمثيل الضوئي ، تمتص ثاني أكسيد الكربون ، وهو نفايات ناتجة عن معظم الحيوانات وغازات الدفيئة التي تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري.

كما هو الحال مع أشكال الحياة الأخرى ، يمكن دراسة النباتات على مستويات مختلفة. الأول هو المستوى الجزيئي ، الذي يهتم بالوظائف الكيميائية الحيوية والجزيئية والوراثية للنباتات. آخر هو المستوى الخلوي والأنسجي والعضوي (هيكل منفصل لخلية لها وظيفة متخصصة) ، والذي يدرس تشريح وفسيولوجيا النباتات ومستوى المجتمع والسكان ، والذي يتضمن تفاعلات داخل الأنواع ، مع الأنواع الأخرى ومع البيئة.

تاريخيا ، درس علماء النبات أي كائن حي ليس حيوانًا. على الرغم من أن الفطريات والطحالب والبكتيريا أصبحت الآن أعضاء في ممالك أخرى ، وفقًا لنظام التصنيف المقبول حاليًا ، إلا أنها لا تزال تدرس عادةً في فئات تمهيدية في علم النبات.

كان الإغريق القدماء من بين أول من كتب عن النباتات بطريقة علمية. في القرن الخامس قبل الميلاد ، اعتقد إيمبيدوكليس أن النباتات ليس لها روح فقط ، مثل الحيوانات ، ولكن لديها أيضًا العقل والحس السليم. يعتقد أرسطو أن النباتات مرتبة بين الحيوانات والأشياء غير الحية. كتب تلميذ أرسطو ثيوفراستوس كتابين عن النباتات التي كانت لا تزال قيد الاستخدام في القرن الخامس عشر. يعتبر الطبيب السويدي الذي تحول إلى عالم النبات كارل ليني أب نظام التسمية المنهجية (التسمية) ، الذي اخترعه في القرن الثامن عشر وما زال يستخدم لإعطاء الأسماء العلمية لجميع الأنواع ، والنباتات وغيرها.

لطالما كانت النباتات كائنات ملائمة للدراسة علميًا لأنها لم تطرح نفس المعضلات الأخلاقية مثل دراسة الحيوانات أو البشر. كتب الراهب النمساوي جريجور مندل أول قوانين الميراث ، وهي مجموعة من المبادئ الأساسية المتعلقة بنقل الخصائص الوراثية من الكائنات الحية الأم إلى أطفالهم ، في خمسينيات القرن التاسع عشر بعد عبور نباتات البازلاء في حديقته. بعد ما يقرب من قرن من الزمان ، اكتشفت باربرا مكلينتوك "الجينات القافزة" وتفاصيل أخرى حول الوراثة من خلال دراسة نباتات الذرة.


شاهد الفيديو: Botany علم النبات


المقال السابق

زراعة الأرز في المنزل: تعلم كيفية زراعة الأرز

المقالة القادمة

الحديقة الوطنية لغابات Casentino في Mount Falterona و Campigna