Botanik
Sistematik botanik

Sistematik botanik, sistematik biyolojinin bir parçasıdır. Organizmaların dağılışı, çeşitliliği, aralarındaki ilişkileri ve kısmen evrimsel tarihleri sistematik botaniğin çalışma alanına girer. Sistematik botanik; biyolojik sınıflandırma, bilimsel taksonomi ve filogenetik ile ilişkilidir. Biyolojik sınıflandırma organizmaları cins veya tür gibi kategorilere ayıran bir yol izler ve bilimsel taksonominin bir formudur. Modern taksonomi Carl Linne'nin çalışmalarından köken alır. Linne'nin çalışmaları ise gruplandırılan türlerin fiziksel karakteristiklerini esas almaktadır.
Bir grup organizmanın evrimsel ilişkileri ve kalıtımına filogenisi denir. Filogenetik araştırmalar filogenetikleri keşfetmeye çalışır. Temel yaklaşım, ilişkileri belirlemek için paylaşılan mirasa dayalı benzerlikler kullanmaktır.
İlişkileri paylaşılan karakterlere göre değerlendirmek özen gerektirir, çünkü bitkiler, karakterlerin bağımsız olarak ortaya çıktığı yakınsak evrim yoluyla birbirlerine benzeyebilirler. Bazı Euphorbia'lar, küresel kaktüslerinkine benzer şekilde su korumasına uyarlanmış yapraksız, yuvarlak gövdelere sahiptir, ancak çiçeklerinin yapısı gibi karakterler, iki grubun yakından ilişkili olmadığını açıkça ortaya koymaktadır. Kladistik yöntem, karakterlere sistematik bir yaklaşım getirerek, paylaşılan evrimsel tarih hakkında hiçbir bilgi içermeyenler - örneğin farklı gruplarda ayrı ayrı evrimleşenler (homoplaziler) veya atalardan kalanlar (plesiomorfiler) - ve daha önce yapılmış olan türetilmiş karakterler arasında ayrım yapar. Yalnızca kaktüslerin omurga üreten areolleri gibi türetilmiş karakterler, ortak bir atadan geldiklerine dair kanıt sağlar. Kladistik analizlerin sonuçları kladigramlara giren (evrimsel dallanma ve iniş deseni gösteren şemalar) ağaçlar şeklinde ifade edilir.
1990'lardan itibaren, canlı bitkiler için filogenetikler oluşturmaya yönelik baskın yaklaşım, dikenlerin ve areollerin varlığı veya yokluğu gibi morfolojik karakterler yerine moleküler karakterler, özellikle DNA dizileri kullanan moleküler filogenetik olmuştur. Aradaki fark, genetik kodun, oluşturduğu karakterler aracılığıyla dolaylı olarak kullanılmak yerine, evrimsel ilişkilere karar vermek için kullanılmasıdır. Clive Stace, bunu "evrimin genetik temeline doğrudan erişim" olarak tanımlıyor.  Basit bir örnek olarak, genetik kanıtların kullanılmasından önce, mantarların ya bitki oldukları ya da bitkilerle hayvanlardan daha yakından ilişkili oldukları düşünülüyordu. Genetik kanıtlar, çok hücreli organizmaların gerçek evrimsel ilişkisinin aşağıdaki kladogramda gösterildiği gibi olduğunu göstermektedir - mantarlar bitkilerden çok hayvanlarla daha yakından ilgilidir.
1998'de Angiosperm Phylogeny Group, çiçekli bitkilerin çoğu familyasından DNA sekanslarının analizine dayanan çiçekli bitkiler için bir filogeniyi yayınladı. Bu çalışmanın bir sonucu olarak, anjiyospermlerin en eski dallarını hangi ailelerin temsil ettiği gibi pek çok soru cevaplandı.  Bitki türlerinin birbirleriyle nasıl ilişkili olduklarını araştırmak, botanikçilerin bitkilerdeki evrim sürecini daha iyi anlamalarını sağladı.  Model bitkiler üzerinde yapılan çalışmalara ve DNA kanıtlarının artan kullanımına rağmen, taksonomistler arasında bitkileri çeşitli taksonlara en iyi nasıl sınıflandıracakları konusunda devam eden çalışmalar ve tartışmalar vardır.  Bilgisayarlar ve elektron mikroskopları gibi teknolojik gelişmeler, incelenen ayrıntı düzeyini ve verilerin analiz edilme hızını büyük ölçüde artırmıştır.