Botanik

Botanik als Pflanzenwissenschaft

Botanik, auch Pflanzenkunde oder Pflanzenwissenschaft genannt, ist die Wissenschaft von den Pflanzen. Sie untersucht ihren Lebenszyklus, Stoffwechsel, ihr Wachstum und ihren Aufbau. Außerdem befasst sie sich mit den Inhaltsstoffen von Pflanzen, etwa im Hinblick auf die Heilkunde, mit ihrer Ökologie, ihrem wirtschaftlichen Nutzen und ihrer Systematik, also der Beschreibung und Ordnung der Pflanzenwelt. Im akademischen Bereich wird zunehmend die internationale Bezeichnung „Plant Science“ verwendet. Deshalb wurden beispielsweise das Lehrbuch von Eduard Strasburger ab der 37. Auflage (2014) in Lehrbuch der Pflanzenwissenschaften und einige Studiengänge in Pflanzenwissenschaft umbenannt.

Entstehung und Entwicklung

Ursprünglich entstand die Botanik aus der medizinischen und heilkundlichen Beschäftigung mit Pflanzen. Erste Ansätze zu einer wissenschaftlichen Untersuchung und Systematisierung des Pflanzenreiches finden sich bei Theophrastos aus dem 3. und 2. Jahrhundert v. Chr.

Im 1. Jahrhundert beschrieb Dioskurides zahlreiche Heilpflanzen. Seine um das Jahr 60 entstandene Materia medica stellte genaue Pflanzenbeschreibungen und deren Nutzen in den Mittelpunkt. Das Werk war in fünf Bücher gegliedert und wurde besonders von arabischsprachigen Autoren bis in die Neuzeit verwendet. Ein etwa 512 verfasstes Manuskript gilt als die erste noch erhaltene abendländische Abhandlung über Heilpflanzen. Vergleichbare Kräuterbücher hatten zuvor bereits Diokles von Karystos im 4. Jahrhundert v. Chr. und Krateuas im 1. Jahrhundert v. Chr. verfasst.

Die moderne wissenschaftliche Botanik wurde im 16. Jahrhundert durch Konrad Gesner und Leonhart Fuchs begründet. Im 17. und 18. Jahrhundert prägten unter anderem Nehemiah Grew in England, Carl von Linné in Schweden und Albrecht von Haller in der Schweiz die Entwicklung des Fachs.

Abgrenzung des Gegenstands

Im engeren Sinne gehören zu den Pflanzen die Gefäßpflanzen, Moose und Grünalgen. Früher wurden auch Pilze, Flechten sowie Prokaryoten, also Bakterien und Archaeen, als Pflanzen betrachtet. Heute ist bekannt, dass diese Gruppen ebenso wie alle Algen außer den Grünalgen phylogenetisch nicht näher mit den Pflanzen verwandt sind. Dennoch werden Rotalgen, Braunalgen, Kieselalgen, Pilze und Flechten weiterhin in der Botanik behandelt.

Prokaryoten einschließlich der Cyanobakterien, die früher als Blaualgen bezeichnet wurden, sind zusammen mit anderen Mikroorganismen seit längerer Zeit Gegenstand der Mikrobiologie.

Kerngebiete und Anwendungen

Die Pflanzenmorphologie untersucht Struktur und Form der Pflanzen. Dazu gehören die Morphologie im engeren Sinne, also der äußere Bau, die Anatomie als Lehre vom inneren Bau, die Histologie als Gewebelehre und die Zytologie, die den Feinbau der Zelle untersucht.

Die Pflanzenphysiologie erforscht allgemeine Funktionsabläufe. Ihre Teilgebiete sind Stoffwechselphysiologie, Reiz- und Bewegungsphysiologie sowie Entwicklungsphysiologie. Die Ökophysiologie der Pflanzen untersucht Anpassungen pflanzenphysiologischer Vorgänge aus ökologischer Sicht.

Die Pflanzensystematik beschreibt und ordnet die Pflanzenwelt. Zu ihr gehören Taxonomie und Paläobotanik. Die Geobotanik untersucht Pflanzen unter Konkurrenzbedingungen und ihre Abhängigkeit vom Standort. Ihre Teilgebiete sind Vegetationskunde, Arealkunde oder Chorologie sowie historisch-genetische Geobotanik. Vegetationskunde beschreibt Aufbau und Struktur der Pflanzendecke, Chorologie die Verbreitung der Pflanzensippen und die historisch-genetische Geobotanik deren frühere Verbreitung. Die Pflanzenökologie untersucht die Beziehungen von Pflanzen und Pflanzengemeinschaften zu ihrer Umwelt.

Die Feldbotanik sammelt Arten bei Exkursionen und legt Vergleichssammlungen an, um die Flora eines Gebietes zu bestimmen. Die angewandte Botanik nutzt pflanzenwissenschaftliche Grundlagen für Land- und Forstwirtschaft, Gartenbau, Arzneipflanzenbau, Landschaftsarchitektur, Lebensmittelverarbeitung und Lebensmittelsicherheit. Weitere Anwendungen liegen im Umweltschutz und Biomonitoring, in der Pflanzenbiotechnologie sowie in der medizinischen Botanik, die Pflanzenwirkstoffe für Human- und Veterinärmedizin untersucht.

Spezialgebiete

Häufig wird zwischen Allgemeiner und Spezieller Botanik unterschieden. Die Allgemeine Botanik behandelt pflanzenbiologische Grundlagen, die sich über das Pflanzenreich erstrecken. Die Spezielle Botanik vermittelt vertiefendes Wissen über die Biologie ausgewählter Sippen der pflanzlichen Systematik.

Zu den Spezialgebieten und angrenzenden Disziplinen zählen unter anderem Algologie oder Phykologie, Archäobotanik, Biochemie, Biophysik, Cecidologie, Dendrologie, Ethnobotanik, Forstbotanik, Genetik, Gentechnik, Heilpflanzenkunde, Holzbiologie, Karpologie, Lichenologie, Mykologie, Pflanzenzüchtung, Phytomedizin und Renaturierungsökologie.