Botani

Botani ialah kajian saintifik untuk hidupan tumbuhan. Sebagai satu cabang biologi, botani kadangkala dirujuk sebagai sains tumbuhan atau biologi tumbuhan. Botani merangkumi berbagai-bagai disiplin saintifik yang mengkaji struktur, pertumbuhan, pembiakan, metabolisme, perkembangan, penyakit, ekologi, dan evolusi tumbuhan. Istilah "botani" datangnya dari perkataan Yunani kuno βοτάνη (botanē) yang bermaksud "padang rumput", "herba", "rumput" atau "makanan binatang". βοτάνη sebaliknya ialah kata terbitan βόσκειν (boskein), iaitu "memberi makan" atau "melepaskan binatang untuk makan".

Bunga raya

Hampir kesemua makanan kita datang (baik secara langsung mahupun tidak) daripada tumbuhan-tumbuhan seperti padi butir panjang Amerika ini.

Ruang lingkup dan kepentingan botani

Sebagaimana dengan bentuk-bentuk hidup yang lain dalam bidang biologi, kehidupan tumbuh-tumbuhan dapat dikaji dari berbagai-bagai sudut pandangan, dari peringkat biologi molekul, genetik, dan biokimia sehingga organel, sel, tisu, organ, individu, populasi tumbuhan, dan kepelbagaian biologi tumbuhan. Pada setiap peringkat itu, seseorang ahli botani mungkin akan melibatkan diri dalam pengelasan (taksonomi), struktur (anatomi), atau fungsi (fisiologi) kehidupan tumbuhan.

Secara sejarah, botani merangkumi semua organisma yang tidak dianggap sebagai haiwan. Sebilangan daripada organisma yang "macam tumbuhan" termasuk:

• kulat (dikaji dalam bidang mikologi);
• bakteria dan virus (dikaji dalam bidang mikrobiologi); dan
• alga (dikaji dalam bidang fikologi).

Kebanyakan alga, kulat, dan mikrob tidak lagi dianggap sebagai sebahagian daripada alam tumbuhan. Bagaimanapun, perhatian masih diberikan kepada organisma-organisma itu oleh ahli-ahil botani, dan bakteria, kulat, dan alga biasanya dicakupi dalam kursus-kursus botani pengenalan.

Mengapakah kita harus belajar tentang tumbuh-tumbuhan? Tumbuh-tumbuhan ialah sebahagian daripada asas kehidupan dalam bumi ini. Tumbuh-tumbuhan menghasilkan oksigen, makanan, gentian, bahan api, dan ubat yang membenarkan bentuk-bentuk hidup yang lebih tinggi untuk wujud. Tumbuhan-tumbuhan juga menyerap karbon dioksida, sejenis gas rumah tanaman, melalui proses fotosintesis. Pemahaman yang baik terhadap tumbuh-tumbuhan adalah penting untuk masa hadapan manusia kerana tumbuh-tumbuhan membenarkan kita:

• memberi makan kepada dunia;
• memahami proses hidup asas;
• menggunakan tumbuhan untuk ubat dan bahan; dan
• memahami perubahan alam sekitar.

Memberi makan kepada dunia

Gregor Mendel mengasaskan genetik daripada kajian tumbuhannya.

Hampir kesemua makanan kita datang secara langsung daripada ruji-ruji serta buah-buahan dan sayur-sayuran yang lain, atau secara tidak langsung melalui ternakan yang bergantung kepada tumbuhan-tumbuhan untuk makanan. Dengan kata yang lain, tumbuh-tumbuhan terletak pada asas hampir semua rantai makanan yang digelarkan oleh ahli ekologi sebagai paras trofik pertama. Memahami bagaimana tumbuhan-tumbuhan menghasilkan makanan kita adalah amat penting untuk memberi makan kepada dunia serta untuk memberikan keselamatan makanan untuk generasi-generasi yang akan datang, umpamanya melalui pembiakbakaan tumbuhan.

Bukan semua tumbuhan adalah berfaedah kepada manusia. Sebilangan rumpai menimbulkan masalah yang besar dalam pertanian, dan botani membekalkan sebahagian pengetahuan sains asas untuk memahami bagaimana untuk mengurangkan kesannya. Bagaimanapun, rumpai yang lain merupakan tumbuhan perintis yang memulihkan alam sekitar yang disalahgunakan. Oleh itu, istilah "rumpai" merupakan suatu konsep yang relatif, dan takrif yang lebih umum untuk "rumpai" ialah sesuatu tumbuhan yang tidak begitu berjaya. Etnobotani ialah kajian tersebut serta hubungan-hubungan yang lain antara tumbuh-tumbuhan dengan manusia.

Memahami proses hidup asas

Tumbuh-tumbuhan merupakan organisma yang sesuai untuk mengkaji proses hidup yang asas, seperti pembahagian sel dan sintesis protein, tanpa menimbulkan dilema etika yang dihadapi dalam kajian haiwan atau manusia.

Hukum-hukum genetik pewarisan telah ditemui dengan cara ini oleh Gregor Mendel ketika beliau sedang mengkaji cara bagaimana bentuk kacang pea diwariskan. Apa yang Mendel belajar daripada kajian tumbuhannya telah memberikan manfaat yang besar kepada bidang-bidang di luar bidang botani. Selain itu, Barbara McClintock telah menemui 'gen melompat' melalui kajian jagung. Ini merupakan salah beberapa contoh untuk menunjukkan bagaimana penyelidikan botani mempunyai hubungan yang berterusan terhadap pemahaman proses-proses biologi asas.

Menggunakan tumbuhan untuk ubat dan bahan

Banyak daripada drug perubatan dan drug rekreasi, seperti kanabis, kafeina, dan nikotina datang secara langsung daripada alam tumbuhan. Aspirin yang asalnya datang daripada kulit pokok willow hanya merupakan salah satu daripada contohnya. Mungkin terdapat banyak lagi ubat baru yang boleh dibekalkan oleh tumbuhan yang masih belum ditemui. Peransang yang popular seperti kopi, coklat, tembakau, dan teh juga datang daripada tumbuh-tumbuhan. Kebanyakan minuman beralkohol datang daripada penapaian tumbuhan seperti malt barli dan anggur.

Tumbuh-tumbuhan juga membekalkan kita dengan banyak bahan semula jadi, seperti kapas, kayu, kertas, kain linen, minyak sayuran, getah, dan sebilangan jenis tali. Pengeluaran sutera tidak akan mungkin jika tiadanya pokok mulberi. Pokok tebu dan tumbuhan-tumbuhan yang lain baru-baru ini telah dipergunakan sebagai sumber biobahan api yang merupakan pilihan alternatif yang penting untuk bahan api fosil.

Memahami perubahan alam sekitar

Tumbuh-tumbuhan juga boleh membantu kita memahami pertukaran dalam alam sekitar dengan berbagai-bagai cara:

• Pemahaman pemusnahan habitat dan pemupusan spesies bergantung pada katalog yang tepat dan lengkap untuk sistematik dan taksonomi tumbuhan.
• Respons tumbuhan terhadap sinaran ultraungu boleh membantu dalam pengawasan masalah seperti kesusutan ozon.
• Penganalisisan debunga yang dihasilkan oleh tumbuh-tumbuhan pada beribu-ribu atau berjuta-juta tahun dahulu juga boleh membantu ahli sains dalam pembinaan semula iklim-iklim dahulu dan peramalan iklim masa hadapan. Ini merupakan sebahagian yang penting dalam penyelidikan perubahan iklim.
• Pencatatan dan analisis pemasaan kitaran hidup tumbuhan merupakan sebahagian fenologi yang mustahak dalam penyelidikan perubahan iklim.
• Liken yang peka terhadap keadaan-keadaan atmosfera telah digunakan secara meluas sebagai penunjuk pencemaran.

Dalam banyak cara yang berlainan, tumbuhan-tumbuhan boleh bertindak dengan sedikit sama dengan burung kenari sebagai sistem amaran awal untuk menyedarkan kita terhadap perubahan yang penting dalam alam sekitar kita. Selain daripada alasan-alasan praktik dan saintifik itu, tumbuh-tumbuhan jugat amat bernilai sebagai rekreasi harian untuk berjuta-juta orang yang gemar akan berkebun, hortikultur dan masak-memasak.

Sejarah

Botani awal (sebelum 1945)

Alat-alat tradisi ahli botani.

Antara karya terawal, terdapat dua karangan panjang yang ditulis di sekitar 300 SM oleh Theophrastus: Tentang Sejarah Tumbuhan (Historia Plantarum) serta Tentang Sebab-sebab Tumbuhan. Bersama-sama, kedua-dua buku itu merupakan sumbangan sains botani yang terpenting sejak purbakala sehingga Zaman Pertengahan.

Dioscorides, seorang penulis perubatan Rom memberikan bukti-bukti yang penting mengenai pengetahuan Yunani dan Rom tentang tumbuhan perubatan. Dengan menggunakan mikroskop awal, Robert Hooke menemui sel dalam gabus pada tahun 1665, dan tidak lama kemudian, dalam tisu tumbuhan hidup. Leonhart Fuchs dari Jerman, Conrad von Gesner dari Switzerland, serta Nicholas Culpeper dan John Gerard dari United Kingdom menerbitkan karya-karya mengenai tumbuhan herba yang memberikan maklumat tentang kegunaan perubatan tumbuhan.

Botani moden (sejak 1945)

Banyak pengetahuan baru pada hari ini dijanakan daripada kajian tumbuhan model seperti Arabidopsis thaliana. Rumpai mustard ini merupakan salah satu daripada tumbuhan pertama untuk penjujukan genomnya. Penjujukan genom padi bersama-sama dengan sebuah komuniti penyelidikan antarabangsa yang besar telah menyebabkan padi sebagai model de facto untuk bijiran, rumput, dan monokot. Brachypodium distachyon, sejenis spesies rumput yang lain, juga muncul sebagai model uji kajian untuk memahami biologi genetik, sel, dan molekul rumput-rumput iklim sederhana. Genom untuk ruji-ruji yang penting dari segi perdagangan termasuk gandum, jagung, barli, rai, sekoi, dan kacang soya kini juga dijujukkan. Penjujukan sebilangan daripada tumbuh-tumbuhan ini amat mencabar disebabkan tumbuhan-tumbuhan itu bersifat poliploid, iaitu gen-gennya mempunyai dua atau lebih set haploid kromosom. Bagaimanapun, sifat polipliod adalah biasa dalam alam tumbuhan. "Yis hijau" (Chlamydomonas reinhardtii, sejenis alga hijau yang mempunyai sel tunggal) merupakan lagi satu organisma model tumbuhan yang telah dikaji dengan meluas dan memberikan wawasan yang penting untuk biologi sel.

Lihat juga

Classis cruciformium... Crantz, 1769

• Bunga dan Senarai bunga
• Etnobotani
• Herba
• Hortikultur
• Pertanian
• Pokok
• Sayur-sayuran
• Taman botani

Rujukan

• Survei Geologi Amerika Syarikat. Infrastruktur Maklumat Biologi Nasional: Botani Diarkibkan 2008-05-17 di Wayback Machine

Bacaan tambahan

Buku sains popular untuk Botani

• Bellamy, D Bellamy on Botany, ISBN 0-563-10666-2 — Pengenalan ringkas mengenai berbagai-bagai tajuk botani
• Capon, B: Botany for Gardeners ISBN 0-88192-655-8
• Cohen, J. How many people can the earth support? W.W. Norton 1995 ISBN 0-393-31495-2
• Halle, Francis. In praise of plants ISBN 0-88192-550-0 — Terjemahan bahasa Inggeris untuk sokongan terhadap tumbuhan-tumbuhan dalam bentuk puisi.
• King, J. Reaching for the sun: How plants work ISBN 0-521-58738-7 — Pengenalan tentang selok-belok tumbuhan-tumbuhan.
• Pakenham, T: Remarkable Trees of the World (2002) ISBN 0-297-84300-1
• Pakenham, T: Meetings with Remarkable Trees (1996) ISBN 0-297-83255-7
• Pollan, M The Botany of Desire: A Plant's-eye View of the World Bloomsbury ISBN 0-7475-6300-4 — Pemerihalan koevolusi tumbuhan dan manusia
• Thomas, B.A.: The evolution of plants and flowers St Martin's Press 1981 ISBN 0-312-27271-5
• Walker, D. Energy, Plants and Man ISBN 1-870232-05-4 — Penyampaian konsep asas tentang fotosintesis.

Buku Akademik dan Saintifik mengenai Botani

• Buchanan, B.B., Gruissem, W & Jones, R.L. (2000) Biochemistry & molecular biology of plants. American Society of Plant Physiologists ISBN 0-943088-39-9
• Crawford, R. M. M. (1989). Studies in plant survival. Blackwell. ISBN 0-632-01475-X
• Crawley, M. J. (1997). Plant ecology. Blackwell Scientific. ISBN 0-632-03639-7
• Ennos, R and Sheffield, E Plant life, Blackwell Science, ISBN 0-86542-737-2 — Pengenalan kepelbagaian biologi tumbuhan
• Fitter, A & Hay, R Environmental physiology of plants, edisi ke-3 Sept 2001 Harcourt Publishers, Academic Press ISBN 0-12-257766-3
• Lawlor, D.W. (2000) Photosynthesis BIOS ISBN 1-85996-157-6
• Matthews, R. E. F. Fundamentals of plant virology. Academic Press,1992.
• Mauseth, J.D.: Botany : an introduction to plant biology. Jones and Bartlett Publishers, ISBN 0-7637-2134-4 — Buku teks pada peringkat universiti tahun pertama
• Raven, P.H, Evert R.H and Eichhorn, S.E: Biology of Plants, Freeman. ISBN 1-57259-041-6 — Buku teks untuk universiti tahun pertama
• Richards, P. W. (1996). The tropical rainforest, edisi ke-2 C.U.P. (Pbk) ISBN 0-521-42194-2 £32.50
• Ridge, I. (2002) Plants Oxford University Press ISBN 0-19-925548-2
• Salisbury, FB and Ross, CW: Plant physiology Wadsworth publishing company ISBN 0-534-15162-0
• Stace, C. A. A new flora of the British Isles, edisi ke-2. C.U.P.,1997. ISBN 0-521-58935-5
• Strange, R. L. Introduction to plant pathology. Wiley-VCH, 2003. ISBN 0-470-84973-8
• Taiz, L. & Zeiger, E. (1998). Plant physiology, edisi ke-3, Ogos 2002 Sinauer Associates. ISBN 0-87893-823-0
• Walter, H. (1985). Vegetation of the earth, edisi semakan ke-3. Springer.
• Willis, K (2002) The evolution of plants Oxford University Press ISBN 0-19-850065-3 £22-99

Pautan luar

• pertumbuhan tumbuhan dan sel tumbuhan daripada Halaman Biologi Kimball
• Tajuk Berita Biologi Diarkibkan 2006-06-10 di Wayback Machine,
• Persatuan Botani Amerika: Apakah itu Botani? Diarkibkan 2011-05-17 di Wayback Machine
• Sains dan Tumbuhan untuk Sekolah
• Dokumen Pengajaran tentang Botani Diarkibkan 2006-08-14 di Wayback Machine Dokumen pengajaran, nota syarahan, dan tutorial dalam talian: sebuah direktori dengan pautan beranotasi.
• Persatuan Biologi Tumbuhan Amerika (APSB) Diarkibkan 2007-10-19 di Wayback Machine
• Mengapa hendak belajar Tumbuhan? Pusat Pengajian Sains Tumbuhan, Universiti Cambridge Diarkibkan 2007-12-09 di Wayback Machine
• Foto Botani Pilihan Harian
• David Attenborough - Kehidupan Peribadi Tumbuhan

Flora dan katalog atau pangkalan data tumbuhan

• Perpustakaan Maya Botani
• Senarai Spesies Tumbuhan semula jadi yang utama di UK, sebagaimana yang diperihalkan dalam Pengelasan Tumbuh-tumbuhan Negara Diarkibkan 2005-11-23 di Wayback Machine
• Gambar bermutu tinggi dan maklumat mengenainya daripada Universiti Katolik Leuven
• Majalah Botani Curtis, 1790-1856
• Pokok-pokok Great Britain dan Ireland oleh Henry John Elwes & Augustine Henry, 1906-1913
• Botanik-Datenbank (ger.)