Вступ

Ботаніка як наука

Ботаніка (фітологія) — це наука про рослини, їх будову, життєдіяльність, поширення й походження. Назва цієї науки походить від грецького слова “botane”, що означає “трава, рослина”. Предметом ботаніки є різні рівні організації рослинного організму (клітинний, тканинний, органний, організмовий, популяційно-видовий, екосистемний).

Сучасний рослинний світ нараховує більше 500000 видів рослин, з них – більше 200000 квіткові. У флорі України нараховують більше 5000 видів вищих рослин. Об’єктами ботаніки є рослинні організми, які умовно можна поділити на нижчі (таломні) і вищі (теломні). Основні ознаки нижчих рослин: відсутність диференціації тілі, відсутність тканин (водорості, які налічують більше 20 тис. видів, лишайники). Вищі рослини – це складні диференційовані багатоклітинні організми, які пристосовані жити на суші. Тіло вищої рослини розчленовано на стебло, листки і корінь, характерним є багатоклітинний зародок, комплекс провідних тканин (мохоподібні, які налічують більше 25 тис. видів, плауноподібні, - біля 1 тис. видів, хвощеподібні-20 видів, папоротеподібні – 10 тис. видів, голонасінні – біля 800 видів, покритонасінні – близько 200 тис. видів).

Поділ ботаніки на розділи можна уявити таким чином:

• морфологія рослин (структурна ботаніка) вивчає зовнішню будову й ті зміни в ній, які відбуваються в рослин протягом їх історичного розвитку; анатомія — внутрішню будову рослин і ті зміни, які виникають протягом їх еволюційного розвитку;

• цитологія — будову рослинної клітини;

• фізіологія — функції рослин, тобто як вони поглинають і перетворюють енергію, живляться, ростуть і розвиваються;

• систематика (біологія, ліхенологія, альгологія, дендрологія) займається класифікацією і встановлює назви рослин.

• Ботанічна географія досліджує розповсюдження рослин на земній кулі, екологія — взаємовідносини рослин із середовищем.

• Космічна ботаніка є новим розділом ботаніки, що вивчає життя рослин в умовах космосу.

• Фітоценологія (геоботаніка) вивчає фітоценози, рослинні угруповання, проблематику їх поширення, класифікації.

• Фітосозологія – охорону рослинного світу.

Історія розвитку ботанічної науки. Первісне пізнання світу рослин пов’язане було з використанням їх у господарстві людини. Неандертальці (пізній палеоліт-ранній неоліт) збирали насіння, плоди, бульби, кореневища дикорослих їстівних рослин. Перехід від збору їстівних рослин до їх примітивної культури (мотижне землеробство) відбувався поступово, і досить цікаво вибиралися різні групи корисних рослин. Так, серед найдавніших культурних рослин можна назвати пшеницю, ячмінь, льон, рис, сою, бавовник (фактично відсутні їх прямі предки, людина переробила їх природу), і є друга група рослин. які були початку бур’янами (жито, коноплі) або досить повільно входили в культуру (картопля, помідор, баклажан). Давні осередки землеробства співпадали з долинами річок, давніми осередками державотворення (долина Нілу (5-4 тис. р. до н.е.), долина Тигру і Євфрату (6-5 тис. р. до н.е.), долина Інду і Гангу, долина Хуанхе). Давні цивілізації Америки (майя, ацтеки, чибча, кечуа) вирощували кукурудзу, картоплю, маніок, соняшник, тютюн, какао, батат.

Знання і мудрість Давнього Сходу і Єгипту знайшли реалізацію у знаннях і наукових узагальненнях Античності. Так, Анаксигор (500-428 рр. до н.е.) називав рослини тваринами, які мають корені в землі. Аристотель (384-322 рр. до н.е.) у “Вченні про рослини” зазначав, що рослини мають нижчий “спосіб організації і розвитку душі”. Теофраст (371-286 рр. до н.е.), якого вважають батьком ботаніки, в 10 томній “Природній історії рослин” і 8 томній роботі “Про причини рослин” описав 500 видів рослин, класифікувавши їх на 4 групи (дерева, чагарники, чагарники, трави). Пліній старший (23-79 рр. до н.е.) у 37 томній “Природній історії” описав більше 1000 видів рослин і класифікував їх на основі господарських характеристик (злаки, овочеві, плодові, лікарські, медоносні). Диоскорід в роботі “Materia medica” наводить відомості про лікарські властивості 600 видів рослин. Варрон надає відомості про сільськогосподарські культури в робот “Про справи сільські”. Комунелла описує властивості більше 400 видів і сортів культурних рослин.

Ботаніка Середньовіччя пов’язана зі Сходом і арабським світом. Так, Інб-Сіна (Авіцена) в “Каноні лікарської науки” описує цілющі властивості багатьох рослин. Інб-ель-Байтар описав більше 1400 видів рослин, їх корисні властивості. Період пізнього Середньовіччя (12 ст.) був пов’язаний з відновленням пізнання природи в Європі, і відкриттям університетів. Так, Альберт Великий випускає “7 книг про рослини”. В цей час купці. Мореплавці. Мандрівники привозять нові види і сорти рослин.

Ботаніка епохи Відродження починається з створення ботанічних садів (1309 – Салерно, 1333- Венеція), відкриттям нових земель, збільшення знань про рослини. На початку 16 ст. Італійській вчений Лука Гіні (1409-1556) винайшов спосіб “збереження рослин шляхом їх висушування між листками паперу”. З того часу природодослідники почали створювати “сухі сади” (гербарії). У 50 роках 16ст. Виходить перше видання “гербарію” Гірольда з Ліону, Платтера з Базелю. У 1557 р. виходить “Гербарій Дж.Гепарда”(1 тис. анг.фунтів). В цей час з’являються і травники: 1530-36 рр. “Живі зображення трав” Брунфельса, в 1539 р. “Новий травник” Бока. В 1583 році виходить праця Цезальпіні “16 книг про рослини”. Новий поштовх в розвитку анатомії рослин був винахід мікроскопу Р.Гуком (1665). В 1675 р. Мальпігі, на основі вивчення мікроскопічної будови рослин випускає роботу “Анатомія рослин”, в 1682 р. Грю випускає аналогічну роботу.

Розвиток систематики рослин пов’язаний з К.Ліннеєм, який в роботі “Система природи” (1753), розподіляє рослинний світ на 24 класи, згідно статевої будови тичинок і маточок та запропонував бінарну номенклатуру назв живих організмів на латиниці (“Філософія ботаніки”(1751)). В 1813 р. Декандоль в “Елементарній теорії ботаніки” розподілив рослини на судинні і безсудинні.

Ботаніка 19-20 ст. пов’язана з розвитком таких напрямків: фізіологічний (Сакс, Швенденер), екологічний (Губер, Любенко, Страсбургер, Вармінг, Сукачов), еволюційний (Дарвін, Тігелі). В ботаніці 19 ст. Домінували 2 концепції : концепція онтогенезу і ідея взаємозв’язку рослин і навколишнім середовищем. Ботаніка 20 ст. Базувалася на диференціації досліджень, на інтеграції досягнень інших природничих наук, на виявленні закономірностей будови і функціонуванні рослинних організмів, наробках молекулярної біології і генетики. Більш детально на історичних аспектах і напрямках ми зупинимося при вивчення окремих розділів курсу ботаніки.

Історія розвитку ботаніки в Україні.Перші дослідження в галузі ботаніки в Україні розпочали фітобіологи Кременецького ліцею, відкритого в 1805 р. в м. Кременці. При ліцеї існував широко відомий в ті часи ботанічний сад (12 тис. видів і сортів рослин), в ньому викладали відомі ботаніки В.Г. Бессер і А.Л. Анджейовськии. В 1831 р. ліцей було закрито. На його матеріальній базі та за участю його викладачів у 1834 р. було відкрито Київський університет, в якому посаду професора ботаніки у 1835—1838 рр. обіймав В.Г. Бессер. Пізніше долю ботанічної науки в Україні визначали професори-ботаніки Київського університету М.О. Максимович, Р.Г. Траутфеттер, І.Г. Борщов, О.В. Баранецький, К.А. Пурієвич, І.Ф. Шмальгаузен, С.Г. Навашин, професори Харківського університету В.М. Черняєв, А.М. Краснов, В.М. Арнольді, професор Одеського університету Г.І. Танфільєв та професори інших українських учбових та наукових закладів: Л.С. Ценковський, В.І. Палладій, В.А. Ротерт, Є.П. Вотчал, Є.Ф. Талієв, В.І. Липський. B1914 р.з Тбілісі до Києва переїжджає О.В. Фомін, який очолює кафедру ботаніки Київського університету до 1927 р.

У 1921 р. О.В. Фомін засновує і очолює Ботанічний кабінет та Гербарій АН УРСР. Першими штатними науковими співробітниками цієї першої наукової ботанічної установи в Україні були Д.К. Зеров, П.Ф. Оксіюк, А.С. Лазаренко, позаштатними — А.М. Окснер, М.М. Підоплічко — в майбутньому видатні вчені. Створення академічної ботанічної установи започаткувало народження Інституту ботаніки. О.В. Фомін у 1922 р. очолив також засновану ним кафедру ботаніки Наркомосвіти УРСР, реорганізовану в 1927 р. в Науково-дослідний інститут ботаніки Наркомосвіти УРСР, який в 1931 р. було об'єднано з Ботанічним кабінетом і Гербарієм АН УРСР. Першим директором Інституту став О.В. Фомін. У 1934 р. Інститут ботаніки розширився за рахунок приєднання шести самостійних кафедр: фізичної фізіології рослин (керівник — акад. АН УРСР М.Г. Холодний), хімічної фізіології рослин (акад. В.М. Любименко), генетики рослин (акад. А.О. Сапєгін), біології рослин сільського і лісового господарства (акад. Є.П. Вотчал), систематики квіткових рослин (акад. В.І. Липський) і акліматизації з акліматизаційним садом (акад. М.Ф. Кащенко). У подальшому, навіть в роки Великої Вітчизняної війни. Інститут продовжував розвиватись, розширюватись, охоплювати нові проблеми, відбруньковувати нові фітологічні інститути Академії наук. На базі структурних підрозділів Інституту ботаніки створено нові інститути, в яких продовжувався розвиток відповідних напрямків біологічної науки. В 1944 р. на базі ботанічного саду Інституту створено Центральний ботанічний сад, який нині носить ім'я академіка М.М. Гришка. Відділи фізіології живлення та агрохімії у 1946 р. дали початок Інституту фізіології рослин і агрохімії (нині Інститут фізіології рослин і генетики). Відділи генетики рослин і експериментального мутагенезу, які в 60-ті рр. входили до складу Інституту ботаніки, стали частиною Сектора, а пізніше — Інституту молекулярної біології і генетики Академії наук. У 1989—1990 рр. на базі відділів Інституту ботаніки утворюється Інститут клітинної біології і генетичної інженерії, а в 1991 р. — Інститут екології Карпат Національної академії. В різні роки після смерті його засновника і першого директора О.В. Фоміна Інститут очолювали Я.С. Модилевський (1937—1939), М.М. Гришко (1939— 1944), А.О. Сапєгін (1944—1946), Д.К. Зеров (1946—1963), Г.І. Білик (1963—1968), А.М. Окснер (1968— 1970). З вересня 1970 р його директором стає К.М.Ситник. На сьогодні, згідно зі штатним розкладом, в Інституті працюють 317 співробітників, з них 116 науковців. В Інституті ботаніки сьогодні працюють 25 докторів біологічних наук та близько 80 кандидатів наук.

Розвиток ботаніки на Чернігівщині. У ботанічних дослідженнях Чернігівщини умовно можна виділити чотири етапи (Лукаш, Карпенко , 2000): перший (кінець 1760-х років - кінець 1910-х років) - етап початкових, переважно прикладних, досліджень; другий (початок 1920-х років - початок 1940-х років) - етап фрагментарних геоботанічних та флористичних досліджень; третій (кінець 1940-х років - кінець 1970-х років) - етап переважно геоботанічних досліджень; четвертий (з початку 1980-х років) - етап комплексного вивчення рослинності та флори.

Ботанічні дослідження на першому етапі проводились переважно за завданнями управлінських органів з метою визначення можливості господарського використання природних рослинних ресурсів. В цьому напрямку працювало декілька груп науковців. Перші відомості про флору Чернігівщини зібрані під час маршрутних досліджень І. Гюльденштедта за дорученням Петербурзької академії наук протягом 1768-1775 рр. Вони здійснювались в с. Козари Носівського р-ну, м. Ніжині, м. Борзні, м. Батурині. Околиці Новгород-Сіверського наприкінці 30-х рр. XIX ст. обстежив В. Мертлис. Зібрані ним гербарні зразки зберігаються частково в гербарії О.С. Роговича (Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України), а частково - в гербарії Ботанічного інституту ім. В.Л. Комарова РАН. У 1839-1841 рр. флористичні дослідження околиць Ніжина проводив професор природничих наук Ніжинського ліцею А.Л. Андржійовський. Згодом (1848-1849) дослідженням флори займався Є.А. Ліндеман, який зареєстрував на території області 495 видів.

Великий внесок у дослідження флори Чернігівщини зробили вчені кафедри ботаніки Київського університету (Університету Св. Володимира), перший ректор якого - М. Максимович - з 1812 по 1819 рр. навчався в Новгород-Сіверський гімназії. З Чернігівщиною пов'язане життя ще одного відомого ботаніка І.Г. Борщова, автора "Материалов для флоры водорослей Черниговской губ.", який довгий час жив і помер від висипного тифу, доглядаючи поранених воїнів під час війни з Туреччиною, у с. Будищі Коропського р-ну. Основні флористичні дослідження, які періодично здійснювали на Чернігівщині В.Монтрезор, О.С. Рогович, А.Г. Ракочі та інші, припадають на кінець XIX ст. У роботі І.Ф. Шмальгаузена "Флора юго-западной России" узагальнені їх підсумки.

У 1894 р. Чернігівська губернська управа розпочала роботу з дослідження боліт губернії з метою їх осушення. Вона доручила А.Г.Ракочі вивчати болотну рослинність ряду боліт і скласти гербарій найпоширеніших рослин. Дослідження А.Г. Ракочі проводив у 1894 р., додатково виїжджаючи у 1895 і 1896 рр. до Остерського, Козелецького та Ніжинського повітів. Він досліджував низку боліт, серед яких болотний масив Смолянка, Видра, Замглай тощо.

За дорученням Юр'ївського товариства дослідників природи С.І. Михайловський досліджував всі типи рослинності колишнього Ніжинського повіту. В цей же період (1897 - 1900) флору північно-західної частини Чернігівської губернії (зокрема Городнянського повіту) вивчав Й.К. Пачоський, що відображено в праці "Флора Полесья й прилежащих местностей".

З 1912 до 1914 рр. за ініціативою губернського земства проводилися геоботанічні роботи на Чернігівщині, які мали описовий і оглядовий характер. Вони охоплювали Козелецький, Носівський, Борзнянський, Ніжинський райони.

На другому етапі ботанічних досліджень велика увага приділялась вивченню кормових угідь - сінокосів і пасовищ, а також болотних угідь з метою їх використання у сільському господарстві. За ініціативою Чернігівського виконкому В.В. Зарецький дослідив луки заплави р. Десни в околиці Чернігова, та р. Снов. Декілька років (1926 - 1931) луки Дніпра вивчав Г.Г. Чорноголовко. У 1929 р. співробітниками Українського науково-дослідного інституту рослинництва (Харків) М.В. Куксіним та 3. Ізвековою проводилися геоботанічні дослідження лук заплави р. Десни.

У 1928 - 1933 рр. харківські вчені Ф.Я.Левіна, І.Г. Зоз, В. Ковальов, проводили вивчення рослинності боліт Видра та Замглай. У 1932 р. розгорнулися широкі роботи з інвентаризації кормових угідь - сінокосів та пасовищ України. Очолив їх Український науково-дослідний інститут рослинництва під загальним керівництвом професора Л.Г.Раменського. Короткі відомості по дослідженню лук Чернігівської області знаходимо в праці М.В.Куксіна "Природні кормові угіддя УРСР" (1936).

За дорученням Меліоративного тресту у 1933 р. А.І. Барбарич досліджував болото "Північна Смолянка" (Ніжинський район). Крім того, він вивчав водну рослинність р. Смолянки в нижній її течії біля с. Вересоч. На цей період припадає низка флористичних знахідок А. І. Барбарича на Чернігівщині.

У 1931-1933 рр. в Городнянському, Сновському (Щорському) і Менському районах працював геоботанічний загін для проведення агроінвентаризацшних робіт у складі ФЛ. Левіної, В.К. Ковальова, Н.Н. Дзюбенко, Ф.Я. Поповича, К.Ф. Воздвиженського.

На кошти Інституту торфу під керівництвом Д.К. Зерова за участю О.П. Підоплічко, М.Ф. Макаревича, Г.Ф. Бачуриної, Д.А. Афанасьєва, О.Л. Липи дослідження проводились на болотах Замглай, Мньовському, в околицях Коропа, Семенівки, Новгород-Сіверського. В 1934 р. О.П. Підоплічко та М.Ф. Макаревич провели дослідження водної рослинності по р.Остер. Згодом ботанічні дослідження на Чернігівщині були перервані війною.

Етап власне геоботанічних досліджень на Чернігівщині розпочався у післявоєнні роки. Вони проводилися науковцями Ніжинського педагогічного інституту та Інституту ботаніки Академії Наук України. На Чернігівщині також проводилося вивчення окремих типів рослинності. Дослідження лісової рослинності сходу Чернігівської області фрагментарне здійснювали В.Д. Воробйов, П.С. Погребняк, А.І. Барбарич, В.О. Поварніцин, О.Р. Шеляг-Сосонко. Питання про поширення граба звичайного на Чернігівщині розглядали М.П. Слободян та Ю.Р. Шеляг-Сосонко. Лучну рослинність досліджували С.О. Мулярчук, Г.М. Зозулін, Т.І. Саннікова, Ю.Р. Шеляг-Сосонко, І.С. Балашов, Л.М. Сипайлова. Водну рослинність вивчали К.А. Семеніхіна та Д,.В. Дубина. Відомості про рослинність Чернігівської області узагальнені в праці ;.0. Мулярчука "Рослинність Чернігівщини" (1970).

У 1980-х роках розпочалося комплексне вивчення рослинності та флори Чернігівщини з природоохоронною (нозологічною) метою. В області досліджувалися території, які пропонувалося взяти під охорону. Дослідження проводилися вченими Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного Академії Наук України, а також Ніжинського та Чернігівського педагогічних інститутів. Вивчалися рослинність та флора проектованих Мезинського, Дніпровського, Деснянського, Ічнянського природних національних парків (Т.Л. Андрієнко, П.М. Устименко, 0.І. Прядко, Ю.Р. Шеляг-Сосонко), гідрологічних заказників "Сосинський", "Мох'", "Гальський мох" (Т.Л. Андрієнко), водна рослинність пам'ятки природи загальнодержавного значення "Гришківська" (нині "Озеро Трубин") (Д.В. Дубина). Останнім часом проводиться вивчення природно-територіальних комплексів Чернігівщини (межиріччя Десна - Остер та Десна - Сейм, пониззя р. Удай) з метою ;творення нових природно-заповідних територій та побудови екологічної мережі регіону як складової екомережі України. За матеріалами досліджень останніх п'яти років висвітлені питання сучасного поширення та охорони рідкісних видів рослин і рослинних угруповань на Чернігівщині в роботах Т.Л. Андрієнко, 0.І. Прядко, Ю.О. Карпенка, О.В. Лукаша, Л.О. Лобань.

У 2000 році Чернігівською обласною радою було прийняте "Положення про Перелік видів рослин, які не занесені до Червоної книги України, але є рідкісними на території Чернігівської області" із Списком регіональне рідкісних видів рослин Чернігівщини, складеним авторами.

В серпні 2003 р. (17.08.2003) Чернігівська обласна рада ухвалила Програму розвитку екомережі в Чернігівській області.