Значение ботаники в образовании фармацевта

Лекция №1

Тема: ВВЕДЕНИЕ

Предмет и задачи ботаники

Огромная роль, которую играют растения в жизни человека, доставляя ему основную массу органических веществ, необходимых для питания и удовлетворения других насущных потребностей, общеизвестна.Но не все растения в этом отношении равнозначны и с этим фактом несомненно приходилось считаться уже первобытному человеку, тем более что наряду с растениями полезными существует и немало вредных.Отсюда, вероятно, и возникла у человека потребность отличать растения друг от друга, а в связи с этим – и необходимости давать им названия.

Таким образом, как наука, ботаника возникла и развивалась в связи с практическими потребностями человека. Все разнообразие современных культурных растений создано упорным трудом человека в результате последовательного накопления сведений о форме и свойствах растительных организмов, об их жизнедеятельности, распространении, изменчивости и т. д.

Итак,  БОТАНИКА – это наука о растениях.

Ботаника изучает жизнь растений, их строение, жизнедеятельность, условия обитания, происхождение и эволюционное развитие.

Ее задача – всестороннее познание растений: их строения, жизненных функций, распространения, происхождения, эволюции.

Глобальная проблема современности – производство пищи. Быстрый рост населения земного шара выдвигает задачу максимальной интенсификации сельскохозяйственного производства: повышения урожайности возделываемых культур и продуктивности животноводства.Эту задачу решают технологические науки - растениеводство и животноводство, базирующиеся на достижениях фундаментальных биологических дисциплин, среди которых первое место занимает ботаника. Не менее важна роль растений в обеспечении человека древесиной, прядильным волокном, лекарственным сырьем и др.

Ботаника исследует растения на разных уровнях их организации. Различают несколько структурно-функциональных уровней.

Нижний – наиболее древний – молекулярный уровень, где проходит граница между живым и неживым. Следующий уровень – клеточный. Клетка, ее структура и основные биохимические процессы сходны у всех организмов. За ним следует органно-тканевой, а затем - уровень целостного организма.Более сложный уровень организации жизни – популяционно-видовой, биогеоценотический. Высший уровень – биосферный,  на котором сообщества популяций животных и растений вместе с их средой обитания образуют функционально-структурное единство.

Основу экосистемы составляют автотрофные зеленые растения – продуценты(производители), синтезирующие органические вещества из неорганических. Готовое органическое вещество используют консументы (потребители) – гетеротрофные организмы. Органические остатки продуцентов и консументов разрушаются гетеротрофными редуцентами (бактериями грибами) и превращаются в минеральные соединения, вновь доступные растениям. Так проходит круговорот веществ и энергии в экосистеме при участии автотрофных и гетеротрофных организмов.

Автотрофные организмы способны синтезировать органические вещества из неорганических, используя в процессе фотосинтеза солнечную энергию (зеленые растения), или энергию химических реакций – хемосинтез (некоторые прокариоты). Фотосинтезирующие растения, по словам К.А. Тимирязева, являются источником жизни на Земле. Ежегодно при фотосинтезе аккумулируется колоссальное количество солнечной энергии (31021 ккал). Образуется 5 81010 т органического вещества. Выделяется в атмосферу 11 51010 т кислорода. Гетеротрофные грибы и бактерии традиционно, как и растения, являются объектами ботаники.

Рисунок 1. Круговорот веществ и энергии в экосистеме

Ботаника, как и другие науки о природе, возникла и развивалась в связи с практическими запросами человека, в жизни которого растения играли и играют огромную роль.

Начало развитию ботаники было положено в глубокой древности при выявлении и использовании пищевых лекарственных и технических растений.

Ботаника тесно связана с разнообразными сторонами жизни и хозяйственной деятельности человека: сельским хозяйством, медициной и различными отраслями промышленности.

Растения широко используются человеком как пища и корм для животных, как источник сырья для хозяйственной деятельности (прядильные красильные дубильные и др.), как ценнейшие лекарственные средства.

Разнообразную роль в нашей жизни играют микроорганизмы, водоросли и грибы. Одни из них – болезнетворные – приносят вред, другие широко используются в ряде отраслей пищевой промышленности, в производстве лекарств и т. д.

Ботаника как наука сформировалась более 2000 лет назад. Основоположниками ее были деятели древнего мира Аристотель (384 – 32 гг. до н.э.) и Феофраст (371 – 286 гг. до н.э.).Они обобщили накопленные сведения о разнообразии растений и их свойствах, приемах возделывания, размножения и использования, географическом распространении.Феофрасту было известно около 600 видов полезных растений, в число которых входили не только европейские виды, но и завезенные из восточных стран.

Таким образом, ботаника возникла как единая наука, суммируя отдельные сведения о растениях, но с течением времени, по мере накопления и углубления знаний, она разделилась на ряд самостоятельных дисциплин.

Ранее всего обособилась морфология – наука о внешнем и внутреннем строении растений. Основной метод морфологии – наблюдение и сравнение.В зависимости от величины объекта наблюдения, можно проводить невооруженным глазом – макроскопическая морфология, или при помощи микроскопа – микроскопическая морфология.

К макроскопической морфологии относится органография – учение об органах растений; к микроскопической – цитология (учение о клетке),гистология (учение о тканях),анатомия, изучающая внутреннее строение растений и эмбриология (учение об образовании и закономерностях развития зародыша растений).

Позже выделились следующие разделы:

- физиология растений, изучающая процессы жизнедеятельности растений;

-систематика, классифицирующая многообразие растительных организмов;

-география растений, изучающая распределение растений на земном шаре;

-геоботаника – наука о растительных сообществах;

-экология растений, изучающая их взаимоотношения с окружающей средой;

-палеоботаника, воссоздающая прежний облик растительности земли.

Все науки, отделившиеся от ботаники, изучают различные стороны жизни растений, также как и частные курсы: микология (наука о грибах),альгология (наука о водорослях),фитопатология (наука о болезнях растений) и др.

Таким образом, в наши дни ботаника представляет собой большую многоотраслевую науку.

Общая задача ее состоит в изучении отдельно взятых растений и их совокупностей – растительных сообществ, из которых формируются луга леса степи.

Вот далеко не полный перечень вопросов, которые рассматриваются ботаническими науками:

- структура и закономерности роста растений, их отношения с окружающей средой, закономерности распространения и распределения отдельных видов и всего растительного покрова на земном шаре;

-происхождение и эволюция царства растений, причины его разнообразия и классификация;

-запасы в природе хозяйственно ценных растений и пути их рационального использования;

-разработка научных основ введения в культуру (интродукции) новых кормовых, лекарственных, плодовых, овощных, технических и других растений.

Одна из первоочередных задач ботаники – разработка научных основ охраны природных и растительных ресурсов.

Особенно большое внимание отводят изучению и охране редких и исчезающих растений, занесенных в Красную книгу, так как потеря каждого вида не только уменьшает разнообразие растений, но и нарушает устойчивость растительного сообщества, сбалансированного в течение многих тысячелетий.

Итак,ботаника изучает жизнь растений, их строение, жизнедеятельность, условия обитания, происхождение и эволюционное развитие.

Важнейшие задачи современной ботаники – изучение строения растений в единстве с условиями их жизни, изучение их наследственности для создания новых, повышение их урожайности, устойчивости к заболеваниям, полеганию и т.п.

Значение ботаники в образовании фармацевта

Первобытные народы, осваивая местную флору, находили для себя многие полезные растения. Именно от наблюдений, многократно проверенных практикой и передаваемых от поколения к поколению в течение многих веков берет своё начало наука ботаника.

В эпоху Древнего мира Гиппократ (460-377 г. до н.э.) составил медицинское сочинение, для лечения он использовал свыше 230 видов лекарственных растений. Большое внимание уделяли растениям древнегреческий естествоиспытатель, философ и ботаник Феофраст (372-267 г.до н.э.)-автор знаменитого трактата «Исследования о растениях»,он описал 500 видов лекарственных растений. Отцом фармакологии считается греческий ученый Диоскорид (1в.),знаменитая книга которого, снабженная рисунками растений, являлась авторитетным руководством в течение многих веков. Большую роль играл Аристотель-древнегреческий философ, он описал 400 видов растений.

Крупнейший представитель древнеримской фармации и медицины-Гален высоко оценил значение растений как лекарственных и положил начало производству экстракционных препаратов, широко известных под названием галеновых. Плиний Старший описал 1000 видов лекарственных растений.

Эпоха Средневековья - застой научной мысли (господство инквизиции церкви). В эту эпоху работал таджикский врач Абу-Али ибн-Сина(Авиценна)(980-1037г.) - его знаменитая книга «Канон врачебной науки»переведена на латинский язык.

Эпоха Возрождения - эпоха географических открытий - Колумб, Магеллан, Васко-де-Гама и др. Изучены новые земли - описаны новые лекарственные растения. Ученые, внесшие вклад в развитие науки ботаники: французский Ламарк Жан Батист (теоретический основатель эволюции), шведский-Карл Линней (основатель систематики) английский-Чарльз Дарвин(его труд – «Происхождение видов»), русский Тимирязев К.А. (ввел понятие фотосинтез), Мичурин(выведение новых сортов плодовых деревьев).

Первыми отечественными фармакогностическими источниками следует считать старинные рукописные книги - «Травники» и «Вертограды», в которых описывались лекарственные растения. Значительным толчком в развитии фармакогнозии и фармации вообще послужили мероприятия Петра 1 по развертыванию аптек на Руси и закладке аптекарских огородов.

Огромное влияние на развитие отечественной ботаники и фармакогнозии оказалось создание Академии наук(1724),которое систематизировала все ранее известные лекарственные растения, применяемые народами России.

Около 30% всех выпускаемых медицинских препаратов готовят из лекарственного растительного сырья. Источником сырья служат как дикорастущие, так и культивируемые растения. Это определяет целый комплекс проблем, в которых фармацевт обязан квалифицированно разобраться.

Фармацевт должен уметь:

1. Узнавать и характеризовать растения, что делает необходимым хорошее знание их морфологии и систематики.

2. Уметь проводить товароведческий анализ, в основе которого лежит установление подлинности лекарственного растительного сырья.

Подлинность устанавливают по макроскопическим и микроскопическим признакам. Макроскопический анализ предполагает хорошее знание морфологии растений и владение соответствующей ботанической терминологией. Микроскопический анализ – знание анатомии растений. Изучение физиологии растений позволяет понять суть процессов, которые приводят к образованию в растениях продуктов первичного и вторичного обмена, которые могут быть фармакологически активными и используются в медицинской практике.

3. Планировать и организовывать заготовки лекарственного растительного сырья, что делает необходимым хорошее знание флоры своего края.

4. Проводить ресурсные исследования по выявлению новых промышленных массивов лекарственных растений и инвентаризацию запасов лекарственного растительного сырья. Выполнение ресурсных исследований невозможно без знания местной флоры, элементов ботанической географии и владения основными геоботаническими методами.

Фармацевт обязан выполнять главнейшие природоохранные мероприятия, которые должны учитываться при сборе лекарственного растительного сырья. Это залог длительной эксплуатации зарослей дикорастущих лекарственных растений.