Botánica

La Botánica, del griego βοτάνη (hierba), es la ciencia que se ocupa de los vegetales. El concepto de vegetal, que estaba claro en tiempos de Aristóteles, ha quedado desdibujado por el desarrollo del conocimiento, de manera que a su vez se define por ser el objeto de estudio de la Botánica. En la práctica los botánicos estudian las plantas, las algas y los hongos. En el campo de la Botánica hay que distinguir entre una Botánica pura, cuyo objeto es ampliar el conocimiento de la Naturaleza, y una Botánica aplicada, cuyas investigaciones están al servicio de la tecnología agraria, forestal, farmacéutica…

En inglés el estudio en su concepto más amplio de los vegetales se llama cada vez más Plant Biology, cuyo equivalente en español sería Biología Vegetal, reservando el término Botany cada vez más para el estudio de la diversidad (Sistemática) y las adaptaciones de los vegetales.

Un sinónimo poco utilizado de Botánica es Fitología, de las raíces griegas φυτόν (planta) y λόγος (tratado, ciencia), que sería el término homólogo de Zoología (el estudio de los animales).

La botánica cubre un amplio rango de contenidos, que incluyen aspectos específicos, propios de los vegetales, de las disciplinas biológicas que se ocupan de la composición química (Fitoquímica), la organización celular (Citología Vegetal) y tisular (Histología Vegetal), del metabolismo y el funcionamiento orgánico (Fisiología Vegetal), del crecimiento y el desarrollo, de la morfología (Fitografía), de la reproducción, de la herencia (Genética Vegetal), de las enfermedades (Fitopatología), de las adaptaciones al ambiente (Ecología), la distribución geográfica (Fitogeografía o Geobotánica), los fósiles (Paleobotánica) y la evolución.

US long grain rice.jpg

Alcance e importancia de la botánica

Como para otras formas de vida, la vida de las organismos vegetales puede ser estudiada desde diferentes perspectivas, desde la molecular, a la genética pasando por el estudio específico de la ultraestructura organular y celular y la anatomía tisular, la organografía (anatomía macroscópica), la Geobotánica y la Ecología Vegetal. En cada uno de estos niveles el botánico puede detenerse en la clasificación, la estructura anatómica, o la función (fisiología).

Históricamente, la botánica cubre todos los organismos que no eran considerados animales. Entre éstos están los hongos (estudiados por la Micología), las bacterias (estudiados en paralelo por la microbiología), y las algas (estudiados por la Ficología). Algas, hongos y bacterias ya no llamadas nunca plantas, pero salvo en el caso de las últimas nadie discute que son materia para la Botánica.

¿Cuál es el significado de la ciencia botánica? Los distintos grupos de vegetales participan de manera fundamental en los ciclos de la bosfera. Plantas y algas son los principales productores primarios, responsables de la captación de energía solar de la que depende toda la vida terrestre, y también, como subproducto, del oxígeno que inunda la atmósfera y justifica que casi todos los organismos saquen ventaja del metabolismo aerobio.

Alimentar al mundo

Virtualmente todo lo que comemos viene de las plantas, ya sea directamente de comida básicas u otras fruta y vegetales, o indirectamente a través de ganado, alimentados por plantas paja. En otras palabras, plantas son la base de toda la cadena alimentarias, o lo que ecologistas llaman el primer nivel trófico. Entendiendo cómo las plantas producen lo que comemos es también importante para ser capaces dealimentar al mundo y proveer seguridad alimentaria para futuras generaciones, por ejemplo a través de producción de plantas. No todas las plantas son beneficiosas a los humanos, la maleza es considerada dañina para la agricultura y la botánica provee ciencia básica para mitigar su impacto. La Etnobotánica es el estudio de estas y otras relaciones entre plantas y personas.

Entendiendo procesos fundamentales en la vida

Plantas son organismos convenientes en cuales los cuales los procesos fundamentales de la vida (como división celular y síntesis proteica por ejemplo) pueden ser estudiadas, los dilemas éticos de estudiar animales y seres humanos. La leyes genéticas de la herencia fueron descubiertas de eta manera por Gregor Mendel, quien estaba estudiando la manera en que la forma del guisante se heredaba. Lo que mendel aprendió del estudio de plantas ha llegado tan lejos incidiendo en los beneficios extra de la botánica. Adicionalmente, Barbara McClintock descubrió 'genes saltones' por el estudio del maíz. Son ejemplos para demostrar como el estudio de la botánica ha llevado una importancia para el entendimiento de los procesos biológicos fundamentales.

Utilidad medica y para materiales

Muchas de nuestras medicinas y drogas de entretenimiento, como el cannabis, la cafeína, y nicotina vienen directamente del reino vegetal. Aspirina, que originalmente vino de la corteza de un sauce, es un ejemplo. Puede ser que haya muchas curas novel por enfermedades provistas por plantas, aún sin descubrir. estimulantes populares como café, chocolate, tabaco, y té también vienen de plantas. Muchas de las bebidas alcohólicas vienen de la fermentación de plantas como lúpulo y uvas.

Las plantas también nos proveen de muchos materiales, como el algodón, Madera, papel, lino, aceite vegetal, algunos tipos de cuerdas, y plástico. La producción de seda no seria posible sin el cultivo de la plantas de moreras. La caña de azúcar y otras plantas han sido recientemente colocadas como fuente para usos de ^*]s, que son una alternativa importante al combustible fósil.

Entendimiento de cambios ambientales

Las plantas también pueden ayudar al entendimiento de los cambios del medio ambiente de muchas formas.

Entendimiento de la destrucción del hábitat y especies en extinción depende de un catalogo completo y exacto de plantas, de la sistemática y taxonomía.
Respuesta de las plantas a radiación ultravioleta puede monitorear problemas como los agujeros en la capa de ozono.
El análisis de polen depositado por plantas en miles de millones de años atrás puede ayudar a los científicos a reconstruir los climas del pasado y pronosticar el futuro, una parte esencial de investigaciones sobre cambios climáticos.
Recopilar y analizar el tiempo, ciclo de vida es importante para la penología usado para la investigación de cambios climáticos. *Líquenes, sensibles a las condiciones atmosféricas, tienen un uso extensivo como indicadores de contaminación.

En muchas maneras diferentes, plantas pueden actuar un poco como ‘canarios’ como dando “senales tempranas de aviso” alertándonos de los importantes cambios en nuestro ambiente. En adición a estas razones practicas y científicas, las plantas son sumamente valoradas en la recreación para millones de personas que disfrutan el uso de las plantas todos los días en la jardinería, la horticultura y las arte culinario.

Historia

Orígenes

Por su proximidad a la muy práctica intención de obtener alimento el estudio de las plantas es uno de los que han dejado rastros más antiguos. Los primeros escritos de que se tiene noticia fueron registros de plantas alimenticias o medicinales, por ejemplo, el Libro de jardinería de Marduk-Apal-Iddina II (siglo VIII adC), rival de Sargón de Asiria y gobernante de Babilonia, que trata de las plantas comestibles, forrajeras, condimenticias, medicinales u ornamentales que se cultivaban por entonces en Mesopotamia.

Un primer interés científico, o más bien filosófico, lo encontramos en Empédocles de Agrigento (490-430 adC), el representante más conocido de la escuela pitagórica. Explicó que las plantas no sólo tienen alma, sino también alguna forma de sentido común porque, por mucho que lo estorbemos, insisten en su intención y crecen hacia la luz. Empédocles también señaló que el cuerpo de una planta no forma un todo integrado, como el de un animal, sino que parece como si cada parte viviera y creciera por su cuenta. Ahora expresariamos la misma idea en términos de desarrollo abierto o indeterminado.

Aristóteles (384-322 adC) escribió extensamente sobre animales, pero no sobre plantas. Teofrasto (372-287 adC), poco más joven, fue su discípulo y heredo de él la dirección del Liceo, además de su biblioteca. Teofrasto dejó dos obras importantes que se suelen señalar como origen de la ciencia botánica: Historia de las plantas y Sobre las causas (el crecimiento) de las plantas. La obra de Teofrasto es la más importante sobre el tema de toda la Antigüedad y la Edad Media.

Los romanos abordaban todo con un sentido más práctico, menos emparentado con la ciencia pura que con la ingeniería o la ciencia aplicada. Ese carácter práctico lo encontramos en la obra de Plinio el Viejo (23-79), Naturalis Historia (Historia Natural), donde la atención prestada a las plantas es por otra parte muy limitada. La misma orientación práctica anima la obra de Dioscórides (s. I), médico griego al servicio del ejército imperial romano, cuya obra De materia medica está dedicada, como su título indica, a las fuentes de los medicamentos. No tiene nada que ver con la obra de Teofrasto, que es una verdadera enciclopedia botánica.

Edad Media

Las primeras observaciones nuevas se deben a Hildegard von Bingen y a Alberto Magno, que tuvo una gran influencia en los siglos siguientes.

Siglos XVI y XVII

El texto de Dioscórides no fue nunca olvidado, sino copiado y a veces comentado o ampliado, a todo lo largo de la Edad Media y del Renacimiento, también en el mundo musulmán. La primera versión impresa es de 1478, pero a partir de 1516 se sucedieron numerosas ediciones ilustradas y comentadas, entre las que destacan la italiana de Andrea Mattioli, probablemente la que más contribuyó a la difusión de la obra, o la española de Andrés Laguna.

En el siglo XVI se fundaron, en el norte de Italia, los primeros jardines botánicos. El estudio empírico de las plantas de cada país y de las exóticas, traídas por los exploradores europeos y cultivadas en los jardines, comenzó de nuevo, y empezaron a publicarse tratados y catálogos que ya no se limitaban a reproducir o simplemente comentar la obra de los antiguos, sino que, comprobada la insuficiencia de los catálogos antiguos, buscaban obtener y presentar un conocimiento lo más exhaustivo posible de la diversidad de las plantas. Destacan en esta tarea obras como las de Lonicer, Dalechamp, Monardes o Clusius (L'Écluse), Gesner o Fuchs. El esquema clasificatorio siguió siendo en este periodo deudor del de Teofrasto.

Pinax theatri botanici (1623), del suizo Gaspard Bauhin, recogía ya unas 6.000 especies vegetales que el autor se esforzó por clasificar en grupos naturales, en vez de en una lista alfabética, como sus predecesores. Sin embargo el criterio empleado, la forma de las hojas, resulta poco apropiado. Bauhin también empezó a usar las categorías de género y especie, en un sentido próximo al que llegaron a adquirir después en la Biología sistemática.

La necesidad de criterios de clasificación impulsó la investigación de las partes de las plantas y de sus funciones. Andrea Cesalpino, en su De plantis libri XVI (1586) explicó que la clasificación debía basarse en caracteres objetivos, rasgos de las plantas, y no en la utilidad. Su éxito en lograr una clasificación natural fue limitado, pero es además el primero que incluyó el estudio de «vegetales» hasta entonces excluidos, como algas, musgos, helechos, equisetos, hongos y corales, mucho antes de que se comprendiera que estos últimos son en realidad animales.

El trabajo más importante de Sistemática vegetal en el siglo XVII es la Historia generalis plantarum (Historia general de las plantas) del inglés John Ray, en el que bebió Linneo, que lo proclamó «fundador» de la Sistemática. Ray introdujo los conceptos de monocotiledónea y dicotiledónea en la clasificación de las entonces llamadas «plantas perfectas».

El siglo XVII es el del nacimiento de la ciencia moderna, impulsada por la obra de Galileo, y de la multiplicación de las academias científicas, como la Accademia dei Lincei, fundada en 1603, la británica Royal Society, de 1660, o la francesa Academia de Ciencias (Académie des Sciences), de 1666.

En 1665, utilizando uno de los primeros microscopios compuestos, Robert Hooke descubrió en el corcho que la materia vegetal está constituida por celdillas (células). Anton van Leeuwenhoek hizo por la misma época las primeras observaciones de organismos microscópicos, entre ellos algunos del ámbito amplio de la botánica, como las bacterias. Nehemiah Grew (1641-1711) examinó metódicamente las estructuras de las distintas partes de las plantas, observando que todas ellas están hechas de células, publicando sus resultados en su Anatomía de las plantas (The anatomy of plants, 1682). Marcello Malpighi (1628-1694) aplicó el microscopio al estudio de la anatomía de toda clase de organismos; su Anatomia Plantarum (1671), contiene sus observaciones sobre las plantas.

Bernard Palissy (1510-1590) explicó por qué las plantas necesitan abono. Woodward mostró en 1714 que las semillas germinadas no se desarrollan en agua pura, pero si en un extracto de suelo. Jan Van Helmont (1577-1644) dio los primeros pasos para la comprensión del papel del agua en la nutrición de las plantas, pero fue E. Mariotte (1620-1684) quien demostró que para formar su masa las plantas necesitan además del agua, materia tomada del suelo y del aire.

Siglo XVIII

La Botánica Moderna (desde 1945)

Una considerable cantidad de nuevos conocimientos en la actualidad han sido generados por el estudio de los plantas modelo como Arabadopsis thaliana. Esta mala hierba fue una de las primeras plantas en ver su genoma secuenciado. Otros más importantes comercialmente como alimentos básicos como el arroz, trigo, maíz, cebada, centeno, mijoy la soya están teniendo también sus secuencias del genoma. Algunas de estas son un reto puesto que tienen en sus secuencias más de dos juegos de cromosomas haploides, una condición conocida como poliploidia, común en el reino vegetal. Un alga verde Chlamydomonas reinhardtii (un célula, sola, verde alga) es otro modelo de organismo importante que ha sido extensivamente estudiado y provee importantes conocimientos a la biología celular.

Véase también

Lecturas amplias

Popular science style books on Botany

Bellamy, D Bellamy on Botany, ISBN 0563106662 an accessible and short introduction to various botanical subjects
Capon, B: Botany for Gardeners ISBN 0881926558
Cohen, J. How many people can the earth support? W.W. Norton 1995 ISBN 0393314952
Halle, Francis. In praise of plants ISBN 0881925500. English translation of a poetic advocacy of plants.
King, J. Reaching for the sun: How plants work ISBN 0521587387. A fluent introduction to how plants work.
Pakenham, T: Remarkable Trees of the World (2002) ISBN 0297843001
Pakenham, T: Meetings with Remarkable Trees (1996) ISBN 0297832557
Pollan, M The Botany of Desire: A Plant's-eye View of the World Bloomsbury ISBN 0747563004 Account of the co-evolution of plants and humans
Thomas, B.A.: The evolution of plants and flowers St Martin's Press 1981 ISBN 0312272715
Walker, D. Energy, Plants and Man ISBN 1870232054 A presentation of the basic concepts of photosynthesis

Libros académicos y científicos de botánica

Buchanan, B.B., Gruissem, W & Jones, R.L. (2000) Biochemistry & molecular biology of plants. American Society of Plant Physiologists ISBN 0943088399
Crawford, R. M. M. (1989). Studies in plant survival. Blackwell. ISBN 063201475X
Crawley, M. J. (1997). Plant ecology. Blackwell Scientific. ISBN 0632036397
Ennos, R and Sheffield, E Plant life, Blackwell Science, ISBN 0865427372 Introduction to plant biodiversity
Fitter, A & Hay, R Environmental physiology of plants 3rd edition Sept 2001 Harcourt Publishers, Academic Press ISBN 0122577663
Lawlor, D.W. (2000) Photosynthesis BIOS ISBN 1859961576
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 0763721344 - A first year undergraduate level textbook
Raven, P.H, Evert R.H and Eichhorn, S.E: Biology of Plants, Freeman. ISBN 1572590416 - A first year undergraduate level textbook
Richards, P. W. (1996). The tropical rainforest. 2nd ed. C.U.P. (Pbk) ISBN 0521421942 £32,50
Ridge, I. (2002) Plants Oxford University Press ISBN 0199255482
Salisbury, FB and Ross, CW: Plant physiology Wadsworth publishing company ISBN 0534151620
Stace, C. A. A new flora of the British Isles. 2nd ed. C.U.P.,1997. ISBN 0521589355
Strange, R. L. Introduction to plant pathology. Wiley-VCH, 2003. ISBN 0470849738
Taiz, L. & Zeiger, E. (1998). Plant physiology. 3rd ed. August 2002 Sinauer Associates. ISBN 0878938230
Walter, H. (1985). Vegetation of the earth. 3rd rev. ed. Springer.
Willis, K (2002) The evolution of plants Oxford University Press ISBN 0198500653 £22-99

Enlaces externos