A botanika történetének fontos eseményei 100.

1919-ben Paál Árpád (1889–1943) közölte klasszikus koleoptilkísérleteinek eredményeit. A levágott zabkoleoptil-csúcsot aszimmetrikusan visszahelyezve kimutatta, hogy a csúcsból diffúzióképes növekedésszabályozó anyag hatása terjed tovább, és a görbülés sötétben is bekövetkezhet. Kísérletei Darwin és Boysen-Jensen megfigyelései után az auxinelmélet egyik döntő előzményét adták, és megnyitották az utat Went 1928-as auxinvizsgálatai felé.

A botanika történetének fontos eseményei 99.

Eugenius Warming (1841–1924) dán botanikus, az ökológia tudományának egyik úttörő alakja Számos expedíción (1863–1866: Brazília, Lagoa Santa, 1884: Grönland, 1885: Norvégia, Finnország, 1891–1892: Venezuela, Trinidad; 1895: Faröer-szigetek) vett részt és tanulmányozta a különböző éghajlati övekben a növényvilágot, megalapozva növényföldrajzi szemléletét. 1895-ben jelent meg Plantesamfund ("Növénytársulások") című könyve, ami a növényökológia egyik alapműve lett. Warming a növénytársulásokat a környezeti tényezők, életformák és alkalmazkodási módok összefüggésében tárgyalta.

A botanika történetének fontos eseményei 98.

1876-ban Darwin The Effect of Cross and Self-Fertilisation in the Vegetable Kingdom ("A kereszt- és önmegtermékenyítés hatása a növényvilágban") című könyvében a kereszt- és önmegtermékenyítés következményeit vizsgálta. Kísérletei sok növényfajnál kimutatták, hogy a keresztezett utódok gyakran erőteljesebbek és életképesebbek, mint az öntermékenyítésből származók. A mű a genetikai változatosság, beltenyésztés és szaporodási rendszerek evolúciós értelmezésének korai alapja.

1877-ben Darwin The Different Forms of Flowers on Plants of the Same Species ("Az azonos fajhoz tartozó növények virágainak különböző alakjai") című könyvében a heterosztíliát és más virágalak-változatokat vizsgálta. Füzények, kankalinok és más fajok példáján bemutatta, hogy ugyanazon fajon belül eltérő porzó- és bibehosszúságú virágok segíthetik a keresztmegporzást. A mű a virágbiológia és a szaporodási rendszerek evolúciós értelmezésének fontos klasszikusa.

A botanika történetének fontos eseményei 97.

1876-ban Darwin The Effect of Cross and Self-Fertilisation in the Vegetable Kingdom ("A kereszt- és önmegtermékenyítés hatása a növényvilágban") című könyvében a kereszt- és önmegtermékenyítés következményeit vizsgálta. Kísérletei sok növényfajnál kimutatták, hogy a keresztezett utódok gyakran erőteljesebbek és életképesebbek, mint az öntermékenyítésből származók. A mű a genetikai változatosság, beltenyésztés és szaporodási rendszerek evolúciós értelmezésének korai alapja.

1877-ben Darwin The Different Forms of Flowers on Plants of the Same Species ("Az azonos fajhoz tartozó növények virágainak különböző alakjai") című könyvében a heterosztíliát és más virágalak-változatokat vizsgálta. Füzények, kankalinok és más fajok példáján bemutatta, hogy ugyanazon fajon belül eltérő porzó- és bibehosszúságú virágok segíthetik a keresztmegporzást. A mű a virágbiológia és a szaporodási rendszerek evolúciós értelmezésének fontos klasszikusa.

A botanika történetének fontos eseményei 96.

1875-ben megjelent Julius von Sachs (1832–1897) német botanikus, a kísérletes növényfiziológia alapítója könyve Geschichte der Botanik vom 16. Jahrhundert bis 1860 ("A botanika története a 16. századtól 1860-ig") címmel, ami. a botanika történetének klasszikus összefoglalása lett. Sachs a rendszertan, növényanatómia és növényélettan fejlődését külön tudománytörténeti folyamatként tárgyalta. A mű jelentősége abban áll, hogy a botanika múltját nem puszta életrajzi sorozatként, hanem módszerek és tudományágak fejlődéstörténeteként mutatta be.

A botanika történetének fontos eseményei 95.

 

1875-ben Darwin Insectivorous Plants ("Rovarevő növények") című könyvében a rovarevő növények működését vizsgálta. A harmatfű, Vénusz légycsapója és más fajok példáján kimutatta, hogy a növények képesek állati eredetű anyagokból tápanyaghoz jutni, és érzékeny mozgásválaszokat adni. A mű a növényi érzékenység, táplálkozási alkalmazkodás és kísérletes növényélettan fontos darabja. 1875-ben Darwin The Movements and Habits of Climbing Plants ("A kúszónövények mozgásai és szokásai") című műve a kúszó- és kapaszkodó növények mozgásait tárgyalta. Darwin leírta a hajtások körző mozgását, a kacsok érintésre adott válaszát és a kapaszkodó szervek működését. A könyv jelentősége abban áll, hogy a növényi mozgásokat nem passzív növekedési torzulásokként, hanem irányított, funkcionális alkalmazkodásokként értelmezte.

A botanika történetének fontos eseményei 94.

1866-ban Heinrich Anton de Bary kimutatta, hogy a zuzmók gomba és fotoszintetizáló alga vagy cianobaktérium együttéléséből állnak. Ez a felismerés radikálisan átalakította a zuzmók természetéről alkotott képet, mert egyetlen szervezetnek hitt testet együttélési rendszerként értelmezett. 1879-ben de Bary bevezette a szimbiózis fogalmát az élőlények tartós együttélésének leírására. A fogalom a zuzmók, mikorrhizák, gyökérgümők és sok más növényhez kötődő kapcsolat értelmezésében vált alapvetővé. Jelentősége abban áll, hogy az élővilágot nemcsak versengő, hanem együttműködő rendszerek hálózataként is láthatóvá tette.

A botanika történetének fontos eseményei 93.

1866-ban Gregor Mendel Versuche über Pflanzen-Hybriden ("Kísérletek növényhibridekkel") című munkájában borsókeresztezési kísérleteinek eredményeit közölte. Kimutatta, hogy bizonyos tulajdonságok elkülönülő öröklési egységek szerint adódnak tovább, és számszerű arányokban jelennek meg az utódnemzedékekben. A munka jelentőségét csak 1900 körül ismerték fel teljesen, de később a genetika alapjává vált.

A botanika történetének fontos eseményei 92.

1862 és 1883 között George Bentham (1800–1884) és Joseph Dalton Hooker (1817–1911) Genera Plantarum ("A növények nemzetségei") című háromkötetes műve a magvas növények egyik legnagyobb hatású 19. századi rendszere lett. A szerzők a nemzetségeket és családokat nagy herbáriumi anyag, morfológiai összehasonlítás és világméretű flóraismeret alapján rendezték. Rendszerük sokáig meghatározta a herbáriumok, flóraművek és botanikus kertek taxonómiai gyakorlatát.

A botanika történetének fontos eseményei 91.

1862-ben megjelent Charles R. Darwin On the Various Contrivances by which British and Foreign Orchids are Fertilised by Insects ("A brit és külföldi orchideák rovarok általi megtermékenyülésének különféle megoldásairól") című könyve. Darwin részletesen bemutatta, hogy az orchideák bonyolult virágszerkezetei, pollencsomagjai, nektárjai, sarkantyúi és rovarmegporzóikkal való kapcsolatai az idegenmegporzást szolgáló alkalmazkodások.

E műben – számos egyéb faj mellett – részletesen elemzi az Orchis mascula virágmorfológiáját és beporzási mechanizmusát. Darwin egy ceruza hegyét az orchidea sarkantyújának bejáratához illesztette (így utánozva egy beporzó rovart), mire a pollencsomó a ceruzára tapadt. Azt is megfigyelte, hogy rövid idő elteltével a pollencsomó nyele előrehajlik, és a pollent olyan helyzetbe hozza, hogy az a következő meglátogatott virág bibefelületével érintkezhet.

Darwin éleslátásának egy másik híres példája a madagaszkári orchidea, az Angraecum sesquipedale, amely fehér, éjszaka illatozó virágokat hoz, rendkívül hosszú nektársarkantyúval. E feltűnő morfológiával szembesülve Darwin arra következtetett, hogy az orchideát egy éjszaka aktív, kivételesen hosszú pödörnyelvű rovar, nagy valószínűséggel egy szender (hawk moth) porozza be. Bár akkoriban ilyen rovar nem volt ismert, később Madagaszkáron valóban felfedeztek egy megfelelő fajt, amelyet Xanthopan morganii praedicta néven írtak le. Az alfaji jelző, praedicta („megjövendölt”) kifejezetten arra utal, hogy létezését Darwin évtizedekkel korábban előre jelezte, így ez az eset a koevolúció és az evolúciós elmélet előrejelző erejének egyik legismertebb demonstrációja.

Az Fertilisation of Orchids záró fejezetében Darwin nemcsak azt vizsgálta, miként történik az orchideák beporzása, hanem azt is, mi következik a beporzás után – különösen a magképződést. Megfigyelte, hogy az orchideák virágai egyetlen toktermésben óriási mennyiségű, rendkívül apró magot hoznak létre. Ennek megbecslésére Darwin felnyitott egy érett tokot, a parányi magokat egy vonalzó mellé, nagyon vékony csíkban szétszórta, megszámolta, hány mag esik egy rövid, kimért szakaszra, majd ebből extrapolálva becsülte meg a tokban található összes mag számát. E módszerrel arra jutott, hogy egyetlen növény magtermése elegendő volna egy acre (kb. 0,4 hektár) terület bevetéséhez. Ebből továbbmenve azt a gondolatot vetette fel, hogy ha minden mag akadálytalanul kikelne és felnőne, egyetlen növény ükunokái orchideákkal „szőnyegként boríthatnák be a Föld teljes szárazföldi felszínét” – szemléletesen érzékeltetve a rendkívüli termékenységet, és azt, milyen szerepe van a nagyon magas magszámnak a természetes szelekció által formált növényi szaporodási stratégiákban.

A beporzásról és magtermésről szóló munkái mellett Darwin az orchideák életciklusának egy rejtélyesebb szakaszán, a csírázáson is elgondolkodott. Megdöbbentette, hogy az orchideamagvak rendkívül kicsik, és nem tartalmaznak táplálószövetet, ezért nehéz elképzelni, miként képes egy csíranövény önállóan megtelepedni. Sikertelen csíráztatási kísérletei és a korabeli mikroszkópos megfigyelések – amelyek gombákat mutattak ki orchideagyökerekben – alapján Darwin meglepően előrelátó következtetésre jutott: az orchideák – legalábbis legkorábbi fejlődési szakaszaikban – gombáktól kell hogy tápanyagot nyerjenek. Egy 1863-as levelében azt feltételezte, hogy a fiatal orchideacsíranövények parazitaként viselkednek gombagazdáikon. Bár ma ezt a kapcsolatot a mikorrhizás szimbiózis egy specializált formájaként értelmezzük, Darwin következtetése évtizedekkel megelőlegezte az orchidea–gomba kölcsönhatások modern fogalmát.

A botanika történetének fontos eseményei 90.

Heinrich Anton de Bary (1831–1888) német sebész, botanikus, mikrobiológus, a modern  növénykórtan és mikológia egyik alapítója 1853-ban megjelentette  Untersuchungen über die Brandpilze ("Vizsgálatok az üszöggombákról") című könyvét. Kimutatta, hogy a rozsda- és üszöggombák a növényi betegségek okozói, nem pedig puszta következményei. Ezzel a növénykórtan kísérletes, okozati szemléletét alapozta meg. Munkája a mikológia, fitopatológia és gazdasági növényvédelem történetében is alapvető.

A botanika történetének fontos eseményei 89.

 

1851-ben Wilhelm Hofmeister (1824–1877) német biológus, botanikus Vergleichende Untersuchungen ("Összehasonlító vizsgálatok") című műve tisztázta a mohák, harasztok és magvas növények nemzedékváltakozásának alapvető összefüggéseit. Kimutatta, hogy a különböző növénycsoportok életciklusai összehasonlíthatók, és egy közös fejlődési logika szerint értelmezhetők. Ez a felfedezés a növényi evolúció, fejlődés és szaporodás összehasonlító vizsgálatának alapművévé vált.

A botanika történetének fontos eseményei 88.

1838-ban Matthias Schleiden (1804–1881) német botanikus felismerte, hogy minden növényi szövet sejtekből épül fel, és a sejtmag rendszeresen jelen van a növényi sejtekben. Schleiden növényi sejtelmélete a modern biológia egyik alapvető pillére lett. Bár sejtkeletkezési elképzelései később korrekcióra szorultak, munkája a növénytant a mikroszkópos sejtszerkezet vizsgálatára alapozta.

1839-ben Theodor Schwann (1810–1882) német orvos-és élettanász Mikroskopische Untersuchungen ("Mikroszkópos vizsgálatok") című műve Schleiden növényi sejttani eredményeivel együtt általánosította a sejtelméletet az állati és növényi szervezetekre. A sejtet az élő test alapvető szerkezeti és működési egységeként értelmezték. Ez a felismerés a növényanatómia, fejlődésbiológia és élettan minden későbbi ágára mély hatást gyakorolt.

A botanika történetének fontos eseményei 87.

1837-ben Hugo von Mohl (1805–1872) német botanikus, a „protoplasma” kifejezés megalkotója a növényi sejtekben „klorofillszemcsék” jelenlétét figyelte meg. Ezeket ma egykori bekebelezett cianobaktériumokból származó zöld színtestekként (kloroplasztiszokként) értelmezzük, amik a fotoszintézis fő sejtszervecskéi. Mohl munkája a növényi sejtek belső szerveződésének és a zöld színtestek jelentőségének felismerésében fontos állomás volt.

A botanika történetének fontos eseményei 86.

1831 és 1836 között Charles R. Darwin (1809–1882) a Beagle fedélzetén világ körüli úton vett részt. Az út során növényeket, állatokat, kövületeket és földtani jelenségeket figyelt meg, különösen Dél-Amerikában és óceámni szigeteken. A tapasztalatok később alapvetően hozzájárultak az evolúciós gondolkodásához és a fajok elterjedésének történeti értelmezéséhez. 1859-ben Darwin On the Origin of Species ("A fajok eredete") című művében nyilvánosságra hozta a természetes szelekció elméletét. A könyv a fajok állandóságának hagyományos képét alapjaiban változtatta meg, és a rokonságot történeti leszármazással magyarázta. A növényrendszertan, növényföldrajz, virágbiológia és ökológia később mind evolúciós értelmezési keretet kapott általa.

A botanika történetének fontos eseményei 85.

1830-ban Giovanni Battista Amici (1786–1863) itáliai csillagász és botanikus megfigyelte, hogy a pollentömlő a bibeszálon keresztül a mikropyle irányába növekszik. Ez döntő lépés volt a zárvatermők megtermékenyítésének megértésében, mert a pollen és a magkezdemény kapcsolatát konkrét szerkezeti folyamattal magyarázta. A pollentömlő növekedése később a növényi fejlődésbiológia és sejtélettan fontos modellfolyamata lett.

A botanika történetének fontos eseményei 84.

1830 körül Theodor Hartig (1805–1880) német erdész-botanikus felfedezte az aleuronszemcséket a növényi magvakban. Ezek a fehérjében gazdag raktározó testek fontos szerepet játszanak a csírázás kezdeti tápanyagellátásában. A felismerés a magélettan és a növényi tartaléktápanyagok mikroszkópos vizsgálatának fejlődéséhez járult hozzá.

A botanika történetének fontos eseményei 83.

1830 körül Anselme Payen (1795–1871) francia vegyész kimutatta, hogy a fiatal növényi sejtfal főként cellulózból épül fel, majd később más anyagok is lerakódhatnak benne. A cellulóz azonosítása a növényi test kémiai felépítésének egyik alapvető felismerése volt. Ez a felfedezés összekapcsolta a növényanatómiai megfigyelést a szerves kémiával és a növényi sejtfal anyagtani értelmezésével.

A botanika történetének fontos eseményei 82.

1828-ban John Vaughan Thompson (1779–1847) brit katonai orvos, tengerbiológis, zoológus, botanikus a tengeri plankton szervezeteit kezdte rendszeresen gyűjteni és tanulmányozni. Munkája főként zoológiai irányú volt, de a planktonkutatás később az algák, fitoplankton és vízi elsődleges produkció vizsgálata miatt a botanikához is szorosan kapcsolódott. A plankton fogalmának és kutatásának kibontakozása a hidrobiológia és algológia fejlődését készítette elő.

A botanika történetének fontos eseményei 81.

1815-ben Robert Brown elkülönítette egymástól a nyitvatermőket és a zárvatermőket. Felismerte, hogy a nyitvatermőknél a magkezdemények nincsenek zárt termőbe foglalva, míg a zárvatermők magkezdeményeit termőlevelek veszik körül. Ez a különbségtétel a magvas növények nagy csoportjainak megértésében alapvető rendszertani lépés volt. 1820 és 1830 között Robert Brown ausztráliai növényanyagokon végzett munkái a déli félteke flórájának ismeretét jelentősen bővítették. Brown a Proteaceae, Orchidaceae és más családok vizsgálatával nemcsak új fajokat írt le, hanem fontos rendszertani összefüggéseket is felismerte. Munkái az ausztrál flóra tudományos feltárásának alapját jelentették. 1827-ben Robert Brown pollenrészecskék és más apró szemcsék mikroszkópos vizsgálata közben leírta a később Brown-mozgásnak nevezett jelenséget. Bár a magyarázat fizikai természetűnek bizonyult, a felfedezés botanikai mikroszkópos megfigyelésből indult ki. Jelentősége azt is mutatja, hogy a növénytani vizsgálatok gyakran általános természettudományos felismerésekhez vezettek. 1831-ben Robert Brown a Tradescantia porzószálszőreinek mikroszkópos vizsgálata során felismerte a sejtmagot. A sejtmag leírása a sejttan történetének egyik legfontosabb növénytani eredménye volt. Később a sejtmagot az öröklődés és sejtosztódás központi szerveként ismerték fel.