Botanikk

Botanikk er læren om planter og utgjør et av biologiens fagområder. I og med at betydningen av ordet plante har vært nokså skiftende, er det ikke enkelt å avgrense fagfeltet. I dag regnes for eksempel studiet av sopp av mange ikke lenger til botanikken (se mykologi), mens studiet av encellede alger også faller innenfor mikrobiologien. Oftest vil man regne botanikken som studiet av landplanter og alger (fykologi). Studiet omfatter således om lag 400 000 arter, eller om man tar med sopp – mer enn 550 000 arter og deres innbyrdes systematikk.

Klassisk utstyr for botaniske studier: Flora (bestemmelsesnøkkel), mikroskop, reagensrør. Botanikken har en økonomisk svært viktig betydning for landbruket. Bildet viser ris dyrket i USA. Grekeren Dioskorides dominerte den vestlige botaniske forståelse i de første 15 århundrene av vår tidsregning. Tittelsiden til Linnés Systema naturae (1735). Oversikt over planteriket i Linnés Systema naturae (1735).

Botanikken inkluderer utforskningen av planters struktur, metabolisme, vekst, evolusjonære utvikling, slektskapsforhold og systematikk, sykdommer, kjemiske egenskaper og genetikk. Studiet av menneskers forhold til planter kalles etnobotanikk, mens studiet av planterester for historiske formål faller inn under paleobotanikk, inklusive aldersbestemmelse og økologi- eller klimastudier gjennom studier av trær eller plantefrø (dendrokronologi). Botanikkens metode grenser mot, eller tar i bruk, fagdisipliner som biokjemi, genetikk, geografi og økologi.

Selv om protoktister, lav, sopp, bakterier og virus ikke regnes under botanikken, gir universitetsstudier i botanikk ofte en innledende innføring i disse organismene. Økologisk er botanikkforskningen viktig for vår forståelse av alt liv, jordklodens klima, vann-sykluser og værutvikling, samt erosjon, og ikke minst utviklingen av medikamenter innenfor farmasien. Det er etisk mer uproblematisk å forske på planter enn på dyr. Østerrikeren Gregor Mendel oppdaget arvelæren ved studier av bønner, mens Barbara McClintock oppdaget genflyt i celler gjennom studier av mais. Det finnes likevel etiske dilemmaer i botanikken, eksempelvis genmanipulasjon og patentering av matsorter.

Endelig er botanikken av enorm økonomisk verdi, siden alt vi spiser er enten direkte eller indirekte ekstrahert fra frøplanter. Utviklingen av landbruk krevde inngående kjennskap til årssyklusen og krysningsmulighetene av gress-arter (jordbruk), kunnskap om giftige planter ved husdyrhold, samt viktige bruksområder for trær innen skogbruket. Studiet innen agronomi ved landbruksskoler og -universiteter utdanner bønder og landbrukskyndige (agronomer), mens forststudiet utdanner skogteknikere og fagfolk til skogsdrift. Dessuten krever yrket som landskapsarkitekt god kjennskap til bruk av planter i landskapsforming og landskapspleie.

Botanikkens historie

I oldtiden beskrev inderne en rekke trær og planter, og deres egenskaper. I India foretok det 4 000 år gamle diktverket Rig Veda en inndeling av planter i urter, trær og busker, og tenkeren Parashara delte plantene dessuten inn i Ekamatrka (enfrøbladinger) og Dvimatrka (tofrøbladinger). Det tusen år yngre Atharvaveda deler plantene inn i åtte klasser utfra ytre karaktertrekk, og dette gruppeantallet holdt seg lenge i indisk tenkning. Etterhvert klarte man å «treffe» på en del av våre dagers anerkjente plantegrupper som følger synlig (ytre) morfologi, ved at man opererte med Fabaceae (erteblomster), Rutaceae (sitrusfrukter), Brassicaceae (korsblomster), Cucurbitaceae (gresskar), Apocynaceae (gravmyrtblomster) og Asteraceae (kurvblomster). Lotusblomsten ble siden et hellig symbol i buddhismen.

I Kina ble den urtebaserte farmasien utviklet skriftlig i De stridende staters tid fra om lag 440 f.Kr. til 221 f.Kr. Den meget kjente medisinske læreskriften Huangdi Neijing fra Han-dynastiet (samtidig med Romerriket) dannet basis for systematisk naturmedisin i Kina i mer enn 2 000 år. En meget viktig eksperimentell farmasøyt var Zhang Zhongjing (150–219), som dannet skole innen kinesisk medisin fram til våre dager. Etter høymiddelalderen var derimot kinesisk botanikk og naturvitenskap generelt langt mindre nyskapende og eksperimentell.

Klassisk botanikk

I Europa regnes grekeren Theophrastus (371–286 f.Kr.) som botanikkens grunnlegger, med 500 plantearter, beskrevet i 10-bindsverket Historia Plantarum. Theophrastus' egen lærer Aristoteles var også en habil biolog og studerte planter inngående, og begge to skilte mellom hann- og hunnplanter. Et gjennombrudd kom med Pedanius Dioskorides, som i år 60 skrev De Materia Medica, med omtale av 1 000 medisiner, hvorav 600 fra beskrevne planter. Romerne kjente om lag 1 300–1 400 plantearter. Først med utviklignen av mikroskopet på 1600-tallet utviklet europeisk botanikk vesentlige nyvinninger utover hans standardverk.

Arabisk botanikk regnes fra kurderen Ad-Dinawari (828–896), som beskrev 637 planter, deres vekst, blomstring og fruktutvikling i verket Kitâb al-nabât (= «Book of Plants»). I Andalucía skrev Ibn al-Baitar (–1248) om 1 400 planter for farmasøytiske formål, hvorav han selv oppdaget 300 arter. Biblioteket i arabernes spanske hovedstad Córdoba hadde 660 000 bøker i 775 og europeiske munker valfartet til denne kunnskapskilden, men mye systematisk forvirring ved at sentraleuropeerne ikke forstod at floraen ved Middelhavet og i Nord-Europa var helt ulik. Den tyske lærde Hildegard von Bingen (1099–1179) forstod dette bedre, og fokuserte sitt botaniske studium på lokale arter som hun ga tyske navn. En virkelig vitenskapelig botanikk kom derimot først med Hildegards landsmann Albertus Magnus (1139–1280), som beskrev Europas flora på en måte som skapte skole for vestlig botanikk i århundrer. Med Marco Polo fikk europeerne sitt første kjennskap til bambus, nellik, ingefær, bomull, sukkerrør, indigo, rabarbra, kamfer, pepper og muskatnøtt.

Renessansen brakte oppdagelsesreiser som raskt økte kjennskapen til nye arter, men det ble gjort relativt få vitenskapelige fremskritt av den analytiske planteforståelsen. På denne tiden ble systematikk en viktig trend innen all naturvitenskap, og botaniske (og zoologiske) samlinger kom på moten i Europa. Botaniske hager ble anlagt fra 1544 i Padova, 1545 i Pisa og 1567 i Bologna. Italieneren Luca Ghini (1490–1556) i Pisa presset og tørket planter i verdens kanskje første herbarium.

Listen nedenfor angir hvor mange arter som var sikkert kjent og beskrevet på ulike tidspunkt, og viser de store systematiske framskritt som ble gjort i renessansen:

• 280 f.Kr.: Theophrastus (Gr.) – 500 arter
• 60: Dioskorides (Gr.) – 600 arter
• 1240: Ibn al-Baitar (Ar.) – 1 400 arter
• 1532: Otto Brunfels (Ty.) – 800 arter
• 1551: Adam Lonicer (Ty.) – 879 arter
• 1552: Hieronymus Bock (Ty.) – 240 arter
• 1552: Rembert Dodoens (Fr.) – 884 arter
• 1586: Jacques Daléchamps (Fr.) – > 3 000 arter
• 1623: Caspar Bauhin (Ch.) – > 6 000 arter
• 1758: Carl von Linné (Sv.) – 7 700 arter

Renessansens overveiende tyske botanikere var tydelig inspirert av Dioskorides, men skrev på både latin og tysk. Tidens ideal var å utgi floraer, og gi artene navn. Sveitseren Caspar Bauhin brukte binominær nomenklatur med ett navn for slekten fulgt av ett for arten, selv om svensken Carl von Linné fikk ettertidens ære for denne måten å klassifisere arter. En annen viktig oppdager var sveitseren Conrad Gessner (1516–1565), som brukte plantenes blomst og frukt til å oppdage slektskap, og observerte plantegeografien i Alpene ved å kartlegge floraen i ulike høydesoner.

Moderne botanikk

Med oppdagelsen av mikroskopet dreiet fokus mer over på fysiologiske og biokjemiske studier av plantene. Johannes van Helmont målte vannopptaket i trær på 1640-tallet, mens briten Stephen Hales studerte plantenes fysiologi, masse, trykk, næringsopptak og respirasjon med verket Vegetable Staticks fra 1727. Etter potetkrisen i Irland på 1840-tallet fikk studiet av plantesykdommer og plantenes metabolisme ny fart, med nyvinninger av blant andre Joseph Priestley.

Den vitenskapelige tilnærmingen til gruppering, identifikasjon og navngivning av arter kalles taksonomi, og den store autoritet på dette feltet ble svensken Carl von Linné. Han levde på 1700-tallet, en periode da nye kolonier brakte en stor mengde helt nye arter til Europa og utforsking i tidens universiteter. Linné foreleste ved Uppsala universitet fra 1730, og regnes ofte som taksonomiens far med verket Systema Naturae fra 1735 med 4 400 dyrearter og 7 700 plantearter. Han delte plantene i kongedømmer, 25 klasser, ordener, slekter og arter. Gruppen Cryptogamia inkluderte alle landplanter som hadde skjulte reproduksjonsorganer, det vil si alle sporeplanter (alger, sopp, moser, levermoser og bregner).

Den sveitsisk-franske botanikeren Augustin Pyramus de Candolle (1778–1841) satte Darwin på sporet av evolusjonen, selv om han aldri helt kom ut av det blindsporet som mentoren Jean-Baptiste de Lamarck skapte med sitt utviklingssyn. Men Candolle hadde større betydning som botaniker enn som generell evolusjonsteoretiker, og maktet å formulere en alternativ klassifikasjon i opposisjon til Linné. Ideen om naturlig utvalg stammer fra hans konsept Nature's War, om planterarters innbyrdes konkurranse, og Candolle la grunnlag for den naturlige systematikk – fylogenien.

På 1900-tallet gjennomgikk systematikken rivende utvikling, og grupperingen av arter i grupper basert på antatt slektskap gjennomgikk rask utviklign og store revisjoner. Ofte var de botaniske «systemer» énmannsverk, det siste er Cronquist-systemet fra 1981, av den amerikanske forskeren Arthur J. Cronquist (1919–1992). Med genetikken og overveiende bruk av DNA-studier har systematikken blitt mer komplisert og eksakt, og utforskes i dag i et forskerfellesskap hvor amerikanske, britiske og svenske universiteter står sentralt, kalt Angiosperm Phylogeny Group. Med APG IV-systemet (2016) har botanikken presentert sin foreløpig siste systematiske helhetsgruppering av blomsterplantene.

Botanikk i Norge

Det første professoratet ved det nye Universitetet i Oslo ble etablert i 1814, som et kombinert professorat i «statsøkonomie og botanik». Det ble besatt av legen Christen Smith, som var stor i det danske fagbotaniske miljøet. Etter at han døde tidlig under en botanisk ekspedisjon i Afrika, fikk norsk botanikk en mer rent økonomisk innretning for forskningen. Zoologen Jens Rathke fikk fagansvaret ved universitetet og brukte deler av Botanisk hage til fruktdyrkning med fokus på kultivering av økonomiske nyttevekster. Dette ble radikalt endret med fagbotanikeren Matthias Numsen Blytt, landet første skolerte botaniker. Blytts fokus ble oppbyggingen av en norsk Flora, og han stoppet nyttevekstfokuset ved Universitetet. Studenten Johannes Musæus Norman videreførte disse prioriteringene, men ikke uten strid.

I 1863 ble Botanisk Museum opprettet med utgangspunkt i de herbariske samlingene til Mathias Blytt. Konservator ble sønnen Axel Blytt, en habil botaniker som tok opp farens livsprosjekt med sammenstilling av en norsk Flora. Med opprettelsen av Norges landbrukshøyskole på Ås i 1859 ble det rene nyttefokuset tatt sterkere opp av den nye høyere skolen, men striden om nytte-botanikken fortsatte likevel i Oslo. Axel Blytt øvet innflytelse på Charles Darwin, og lanserte en evolusjonært preget teori om at de norske plantevekstene hadde innvandret i seks gunstige klimaperioder. Han ble professor i 1880. Konkurrenten Fredrik Christian Schübeler var utdannet lege og gartner, og fikk ta opp igjen et sterkt nyttevekst-fokus ved Botanisk hage 1851–92. Da Schübeler døde i 1892 kom det rene teoretiske fokus tilbake i sentrum, selv om nytteveksthagen i Botanisk Hage bestod i lang tid.

På 1900-tallet var det likevel den florasentrerte, faglige tilnærmingen som slo igjennom. Ved Bergens Museum foretok Jens Holmboe en rekke utenlandske botaniske ekspedisjoner, før han ble heltidstilsatt for å arbeide for universitet i byen. Med botanikere som Knut Fægri og Olav Gjærevoll ble det et sterkere norsk fokus på de praktiske feltstudier, ikke minst ble fjellfloraen og den arktiske floraen viet stor interesse etter andre verdenskrig. Blant formidlerne regnes Johannes Lid som en viktig floraforfatter, med standardverket Norsk flora, som utkom første gang i 1944 og er fulgt opp med sju reviderte utgaver fram til 2005. I nyere tid er oppdraget med artsvern og -kartlegging sentralt for fagmiljøet: Artsdatabanken etter modell av den svenske ArtDatabanken skal gi en kartlegging og beskrivelse av alle dyre- og plantearter i Norge, mens rød- og svartelister føres for truede og uønskede arter.

Se også

• Agronomi – lære om jordbruk
• Botanisk hage – plantesamling
• Bryologi – lære om moser
• Dendrokronologi – arkeologisk plantelære
• Etnobotanikk – kulturell plantelære
• Fylogeni – evolusjonær systemlære
• Fytokjemi – planters bio- og mikrokjemi
• Fytopatologi – planters sykdomslære
• Fytotomi – planters anatomi
• Genetikk – gen- og arvelære
• Hortikultur – kultiveringslære
• Karplanter – spore- og frøplanter
• Lichenologi – lære om lav
• Paleobotanikk – arkeo-økologisk plantestudie
• Palynologi – spore- og frøstudie
• Plantefysiologi – planters oppbygging og funksjon
• Plantegeografi – planters utbredelse
• Skogbruk – økonlære om skogbruk
• Taksonomi – slektskaps- og navnelære
• Tre – forvedet frøplante
• Urt – ikke-forvedet frøplante
• Vegetasjonskart - vegetasjonstypenes fordeling i terrenget

Eksterne lenker

• (en) Botany – kategori av bilder, video eller lyd på Commons

Wikibøker: Botany – bøker

• Utdanning.no sin yrkesbeskrivelse av botaniker Arkivert 4. april 2009 hos Wayback Machine.
• National Biological Information Infrastructure: Botany – «U.S. Geological Survey».
• Hunt Institute for Botanical Documentation – offisiell hjememside.
• Kimball's Biology Pages Arkivert 9. april 2006 hos Wayback Machine. – beskrivelse av plantevekst og planteceller.
• Botanical Society of America Arkivert 17. mai 2011 hos Wayback Machine. – «What is Botany?.»
• Universität Würzburg – Online oversikt over botanisk læremateriell, kurs og studier.
• American society of plant biologists APSB
• University of Cambridge – Department of Plant Sciences: «Why study Plants?»
• Collectanea Botanica – tidsskrift publisert av Institut Botànic de Barcelona Arkivert 20. desember 2009 hos Wayback Machine. – på spansk, engelsk og andre språk.

Floraer og botaniske databaser

• Den virtuelle floraen -Naturhistoriska Riksmuseet (svensk)
• «Plant» fra Flower-Gardens.
• The Virtual Library of Botany
• Catholic University of Leuven Arkivert 6. februar 2006 hos Wayback Machine. – «High quality pictures of plants and information about them».
• Curtis's Botanical Magazine, 1790–1856
• The Trees Of Great Britain and Ireland, av Henry John Elwes og Augustine Henry, 1906–1913
• Botanik-Datenbank – tyskspråklig ressurs.
• Plant Directory – tyskspråklig ressurs.
• USDA plant database
• The Linnean Society of London
• Native Plant Information Network
• Directory of Plants Arkivert 21. november 2011 hos Wayback Machine. – oversikt i PDF.