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Botanik,
diejenige Wissenschaft, die sich mit der Kenntnis der Wanzen beschäftigt. Unter dieser Kenntnis ist zu verstehen die Benennung, Beschreibung und Klassifizierung, die Untersuchung und von allgemeinern Gesichtspunkten ausgehende Betrachtung der äußern und innern Formverhältnisse und Lebenserscheinungen der pflanzlichen Organismen.
Die
Botanik zerfällt in drei große
Abteilungen.
Die erste, die sich mit der Erkenntnis der Gestaltungsverhältnisse der
Pflanzen
beschäftigt, nennt man
Morphologie; die zweite, deren Gegenstand die Erforschung der Lebenserscheinungen
ist, heißt
Physiologie, und die dritte, die danach strebt, die Gesamtheit der
Pflanzen in einzelne Gruppen einzuteilen und
sowohl die Verschiedenheiten als die
Ähnlichkeiten der einzelnen Pflanzenarten
(Species) zu diesem Zwecke erforschen muß,
heißt
Systematik.
Die Morphologie zerfällt ihrerseits wieder in zwei Unterabteilungen: in die Histologie oder Anatomie, auch Phytotomie genannt, und in die Morphologie im engern Sinne oder vergleichende Morphologie. Die Histologie beschäftigt sich mit dem innern Bau der Pflanzen, mit der Form der die Pflanzenteile zusammensetzenden Zellen; ebenso gehört in ihr Gebiet die Art und Weise der Vereinigung mehrerer Zellen zu Geweben und Gewebesystemen. Die vergleichende Morphologie betrachtet dagegen weniger die Form der einzelnen Zellen, als die Gestalt, Anordnungs- und Stellungsverhältnisse der aus Zellen zusammengesetzten Organe; doch hat sie sich nicht bloß mit den bereits ausgebildeten Organen, sondern vielmehr noch mit der Entwicklung derselben zu beschäftigen; es bildet somit die Entwicklungsgeschichte den wichtigsten Teil der vergleichenden Morphologie. - Die Physiologie hat einerseits die Erscheinungen des Wachstums und der Ernährung, andererseits auch die der Fortpflanzung der Gewächse zu untersuchen. Zur Physiologie ist noch zu rechnen die Lehre [* 2] von den Pflanzenkrankheiten, [* 3] auch Pflanzenpathologie genannt, und ferner derjenige Teil der Pflanzengeographie, der über die Beziehungen zwischen den Verhältnissen des Standorts und des Baues der Pflanzen handelt. - Die Svstematik endlich hat sich vor allem damit zu beschäftigen, auf Grund der durch morpholog.
Untersuchungen erkannten Unterschiede zwischen den einzelnen Pflanzen ein System aufzubauen, in welches die Pflanzenarten eingereiht und je nach Ähnlichkeit [* 4] oder Verschiedenheit gruppiert werden können; die Systematik ist somit vollständig von der Morphologie abhängig. Von großer Wichtigkeit für die Systematik ist die wissenschaftliche Benennung der Pflanzenarten, Gattungen, Familien u. s. w., die sog. Nomenklatur, denn nur durch eine solche wird eine Übersicht über die Gesamtheit der pflanzlichen Organismen ermöglicht.
Die Systematik muß sich auch damit beschäftigen, alle Pflanzen, die auf der Erde wachsen oder in frühern Perioden vegetiert haben, aufzufinden; so wird sie einerseits gebunden sein an die Floristik, d. h. an denjenigen Teil der Pflanzengeographie, der die Zusammenstellung der Pflanzen in Bezug auf ihr Vorkommen in verschiedenen Gegenden der Erde behandelt, und andererseits an die Phytopaläontologie, d. h. denjenigen Teil der Paläontologie, der sich mit der Untersuchung und Klassifizierung der fossilen Pflanzen beschäftigt. (Näheres s. die speciellen Artikel: Morphologie, Histologie, Physiologie, Systematik, Pflanzenkrankheiten, Pstanzengeographie, Paläontologie.)
Die
Botanik als Wissenschaft hat nur den Zweck, die
Pflanzen in morpholog., physiol. und systematischer
Beziehung möglichst genau
kennen zu lernen ohne Rücksicht darauf, ob dieselben von den
Menschen irgend eine Verwendung finden;
jede andere Betrachtung der
Pflanzen ist keine rein botanische, sondern eine vorwiegend praktische, die je nach der Art der
Benutzung sich den Bedürfnissen der
Landwirtschaft, Forstwirtschaft,
Industrie,
Medizin,
Pharmacie, des
Gartenbaues u. s. w.
unterordnet. Man unterscheidet deshalb auch öfter zwischen reiner oder theoretischer und angewandter
oder praktischer
Botanik, indem man unter ersterer die Botanik als Wissenschaft, unter letzterer dagegen die
Betrachtung der
Pflanzen in
Beziehung auf ihren Nutzen oder Schaden für die
Menschen versteht.
Geschichte der
Botanik. Die Botanik ist ebenso wie die meisten übrigen Naturwissenschaften eine
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verhältnismäßig junge Wissenschaft; denn erst ungefähr in der Mitte des 17. Jahrh. lassen
sich die Anfänge von wissenschaftlicher
Botanik nachweisen. Bis dahin begnügte man sich nach Art von Aristoteles und seinem Schüler
Theophrast, die als Heilmittel oder zu andern Zwecken Verwendung findenden Pflanzen aufzuzählen und notdürftig zu beschreiben.
Dabei war natürlich nicht die genaue Kenntnis der Pflanzen die Hauptsache, sondern ihre Bedeutung für
den Menschen; auch gründete sich die Beschreibung, wenigstens die der Arzneipflanzen,
[* 6] meist nicht auf Selbstanschauung, sondern
auf Erzählungen der Kräutersucher.
Aus der Zeit von Aristoteles bis zu Anfang des 16. Jahrh. sind außer Aristoteles selbst, dessen botan. Schriften übrigens verloren gegangen sind, und Theophrast zunächst noch zu nennen der griech. Arzt Dioskorides und Plinius der Altere, die beide im 1. Jahrh. n. Chr. lebten; der erstere beschrieb in seinem Werke «Περὶ δλης ἰατριϰῇς λόγοι ἕξ» gegen 600 Arten, der letztere zählte in seiner «Naturgeschichte» alles auf, was bis dahin über Pflanzen bekannt geworden war, wobei allerlei Märchen und Wundergesckichten mit unterliefen.
In der ganzen Zeit von Plinius dem Altern bis zu Anfang des 16. Jahrh. finden sich fast nur bei einigen arab. Schriftstellern Beschreibungen von Pflanzen; die Werke des Dioskorides und Plinius waren die einzig maßgebenden und wurden deshalb vielfach kommentiert, so z. B. von dem Italiener Pierandrea Mattioli (Petrus Andreas Matthiolus, 1500-77), dessen Ausgabe des Dioskorides auch in deutscher Sprache [* 7] erschien. Da aber Dioskorides sowohl wie Plinius nur Pflanzen des Orients, Griechenlands, Italiens [* 8] beschrieben hatten, so entstanden die größten Verwirrungen, weil man meinte, daß diese Pflanzen auch in den nördl. Ländern wüchsen.
Diesem Zustande machten gegen die Mitte des 16. Jahrh. die vorzugsweise in Deutschland [* 9] und den Niederlanden erscheinenden Kräuterbücher ein Ende. Zu erwähnen sind hauptsächlich die in Deutschland von Otto Brunfels (gest. 1534), Hieronymus Tragus, d. i. Bock [* 10] (s. d.), Leonhard Fuchs [* 11] (1501-66), Theodor Tabernaemontanus (gest. 1590), in den Niederlanden von Rembert Dodonaeus (1517-85), Matthias l'Obel oder Lobelius (1538-1616), Carolus Clusius (Charles de l'Écluse, 1525-1609), in der Schweiz [* 12] von Konrad Gesner (1516-65), in Frankreich von Jacques Delechamps (1513-88) herausgegebenen Werke, die meist auch schon mit Illustrationen versehen sind.
Der Wert dieser Kräuterbücher lag vorzugsweise darin, daß sie sich nicht an die Werke des Dioskorides und Plinius anschlossen, sondern daß die in denselben beschriebenen Pflanzen zum größten Teile den Verfassern selbst vorgelegen hatten. Ein weiterer Fortschritt machte sich schon in den Schriften der Brüder Johann Bauhin (1541-1613) und Kaspar Bauhin (1560-1624) und des Italieners Andrea Cesalpino (1519-1603) bemerklich. Bei Kaspar Bauhin finden sich neben kritischen Bemerkungen über die vor ihm beschriebenen Pflanzen auch Versuche, eine Nomenklatur einzuführen, die der später von Linné angewandten schon ziemlich nahe steht.
Außerdem aber stellte er bereits mehrere Pflanzengruppen [* 13] auf, deren Umgrenzung zum Teil unsern jetzigen Anschauungen noch entsprechen. Doch erst mit Cesalpin wurde die Beschäftigung mit der Pflanzenwelt zur wissenschaftlichen Forschung. Dieser beurteilte die Pflanzen nicht mehr oberflächlich, nur nach ihren äußern Formen, wie seine Vorgänger, sondern er untersuchte auch die einzelnen Organe der Pflanzen genauer und legte hauptsächlich Gewicht auf die Betrachtung der Fortpflanzungsorgane. Er ist dadurch der bedeutendste Vorläufer Linnés.
Eine systematische Einteilung der Pflanzen findet sich in der Zeit von Cesalpin bis Linné noch bei mehrern
Forschern vor. In dieser Hinsicht sind besonders zu erwähnen die
Botaniker Joachim Jungius (1587-1657), die Engländer Robert
Morison (1620-83), John Ray (1628-1705), ferner in Deutschland Augustus Quirinus Rivinus (1652-1723) und in Frankreich Joseph
Pitton de Tournefort (1656-1708). Den größten Fortschritt bezeichnen Rivinus und Tournefort; ersterer
schlug vor, für jede Pflanze zwei Namen, einen Gattungs- und einen Artnamen, aufzustellen: er führte aber diese sog. binäre
Nomenklatur nicht durch. Tournefort, der wie Cesalpin seinem System die Ausbildung der Blüte
[* 14] und Frucht zu Grunde legte, und
hauptsächlich die Form der Blumenkrone betrachtete, wandte die Nomenklatur, wie sie Rivinus vorgeschlagen
hatte, teilweise an, legte dabei aber den Hauptwert auf die Gattungsnamen, und viele jetzt noch gebräuchlichen rühren von
ihm her.
Die binäre Nomenklatur zuerst vollständig durchgeführt zu haben, ist das Verdienst Karl Linnés (1707-78). Aber auch durch
die Aufstellung und Durchführung einer einheitlichen Terminologie bei der Beschreibung der einzelnen Organe,
deren Ausdrücke zum größten Teile jetzt noch gebraucht werden, bewirkte Linné einen bedeutenden Fortschritt in der wissenschaftlichen
Botanik. Seine Aufstellung des sog. Sexualsystems (vgl. den speciellen Artikel Systematik) auf Grund der Ausbildung von Andröceum (s. d.)
und Gynäceum (s. d.) ist wohl ebenfalls von großer Wichtigkeit,
doch schließt er sich eigentlich hierin an seine Vorgänger an, deren Systeme ebenfalls auf der Form der Blüte, wenn auch
nicht gerade mit besonderer Berücksichtigung der männlichen und weiblichen Fortpflanzungsorgane, fußten.
Das Linnésche Sexualsystem wurde bald allgemein anerkannt und zahlreiche
Botaniker suchten die Anzahl
der von Linné aufgestellten Arten zu vermehren; so entstand eine große Menge storistischer Werke. Durch große Reisen wurden
auch die Floren der außereurop. Länder allmählich genauer bekannt. Aber dadurch machte die wissenschaftliche
Botanik eigentlich
wenig Fortschritte, denn alle die neu entdeckten Pflanzen wurden beschrieben und in das System eingereiht, ohne
daß dabei über die natürlichen Verwandtschaftsverhältnisse der Pflanzen untereinander Neues zu Tage gefördert worden wäre.
Diesen geistlosen Beschäftigungen wirkten in Frankreich schon am Ende des 18. Jahrh. Bernard de Jussieu (1699-1777) und sein
Neffe Antoine Laurent de Jussieu (1748-1836) durch die Aufstellung des sog. natürlichen Systems entgegen. Schon Linné hatte
hervorgehoben, daß das hauptsächlichste Ziel der botan. Systematik die Erforschung der natürlichen Verwandtschaftsverhältnisse
sei, die durch sein System nicht klargelegt worden waren; aber seinen Nachfolgern galt es als Hauptsache, die Zahl der Pflanzenarten
zu vermehren. Während die
Botaniker vor Linné die Blüte und Frucht ohne besondere Beachtung der Staubgefäße
[* 15] und
Griffel, Linus selbst aber umgekehrt
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Vorzugsweise die Fortpflanzungsorgane und weniger den übrigen Bau der Blüte als Einteilungsgrund nahmen, benutzten die beiden
Jussieu den gesamten Bau der Blüte als Basis des natürlichen Systems. Von dieser Zeit an bis jetzt wurden zwar vielfach noch
Veränderungen in der systematischen Einteilung vorgenommen, aber im großen und ganzen lehnten sich sämtliche
neu aufgestellten Systeme an das Jussieusche an. Von den
Botanikern, die das natürliche System weiter ausführten und verbesserten,
sind hauptsächlich zu erwähnen: Pyrame Decandolle (1778-1841), Robert Brown (1773-1858), Bartling, Lindley, Endlicher, A. Braun
und A. W. Eichler. Fast sämtliche natürlichen Systeme, die jetzt noch gelten, fußen auf dem Bau der
Blüte, dessen Erkenntnis nach der Einführung des Mikroskops immer mehr vervollkommnet wurde.
Während die Systematik hiernach schon vom Anfang des 17. Jahrh. an eine wissenschaftliche Behandlung erfuhr, sind Histologie sowie die eingehendere vergleichende Morphologie, abgesehen von einigen wenigen Versuchen gegen Ende des 18. Jahrh., erst von Anfang des 19. Jahrh. an zur weitern Ausbildung gelangt. Da beide Disciplinen abhängig sind von der mikroskopischen Untersuchung, so konnte natürlich erst nach der allgemeinen Einführung des Mikroskops Ersprießliches darin geleistet werden.
Zwar wurde das einfache und auch das zusammengesetzte Mikroskop,
[* 17] allerdings nur in sehr roher Ausführung, schon gegen Ende
des 17. Jahrh. von einigen
Botanikern benutzt, um den innern Bau der Pflanzen genauer kennen zu lernen,
und es wurden auch manche, für jene Zeit immerhin beachtenswerte Erfolge damit erzielt, so von Robert Hooke (1635-1703),
Marcello Malpighi (1628-94), Nehemia Grew (1628-1711), Anton van Leeuwenhoek (1632-1723). Die genannten Forscher hatten sowohl
über den Bau der Blüte als auch über die innere Struktur der pflanzlichen Organe manches Richtige aufgefunden;
aber die wenigen Resultate, die sie erzielt hatten, gerieten wieder fast gänzlich während des 18. Jahrh.
in Vergessenheit, da die neuen Lehren,
[* 18] die in der Systematik sich damals geltend gemacht hatten, das Interesse der
Botaniker
von histologischen und eingehendern morpholog. Forschungen ablenkten.
Erst zu Anfang des 19. Jahrh, wurde den letztern Disciplinen wieder mehr Beachtung geschenkt; aber ehe man wiederum zu einer annähernd richtigen und nüchternen Betrachtung der Formverhältnisse im Bau der Pflanze gelangte, riefen unklare philos. Vorstellungen über Metamorphosen und über verschiedene in den Pflanzen wirksame Lebensprincipien u. dgl. m. die größten Verwirrungen hervor. Hauptsächlich hatte hierunter die vergleichende Morphologie zu leiden, denn durch die Metamorphosenlehre Goethes, die schließlich zu dem reinsten Mysticismus führte und durch die sog. Spiraltheorie, die von Schimper aufgestellt und von A. Braun weiter ausgeführt wurde (s. Blattstellung), [* 19] war ein so weites Feld für gewagte Deutungen geschaffen worden, daß die vorurteilsfreie Beobachtung und Untersuchung darunter leiden mußte. Allerdings hat die Spiraltheorie insofern viel Neues zu Tage gefördert, als sie die Stellungsverhältnisse der Organe, die für die vergleichende Morphologie von größter Wichtigkeit sind, eingehender betrachtete.
Die Histologie wurde unter diesen Umständen ziemlich vernachlässigt, da man die Aufmerksamkeit hauptsächlich jenen morpholog. Fragen zuwandte. Die Resultate, welche durch die Untersuchungen Malpighis und Grews erzielt wurden, waren, wie schon gesagt, in Vergessenheit geraten und deshalb mußte die histologische Forschung eigentlich wieder von vorn anfangen. Gegen Ende des 18. Jahrh. beschäftigte sich in Deutschland besonders Johannes Hedwig (1730-99) mit anatom. Untersuchungen; zu Anfang des 19. Jahrh. traten in Frankreich Brisseau-Mirbel, in Deutschland Kurt Sprengel, Bernhardi, Link, Treviranus, Moldenhawer, Meyen als eifrige Förderer der Phytotomie auf.
Die genannten Forscher untersuchten fast ausschließlich die fertig ausgebildeten Pflanzen und schenkten der Entwicklungsgeschichte
keine Beachtung. Es wurden auf diese Weise eine große Menge neuer und wichtiger Thatsachen zu Tage gefördert;
aber es fehlte dabei die nötige Übersicht. Von großer Bedeutung für die Entwicklung der Histologie waren die Untersuchungen
Hugo von Mohls. Durch seine Gewandtheit in der mikroskopischen Technik und durch die gänzlich vorurteilsfreie Betrachtung
der Objekte war er allen andern
Botanikern, die sich mit Phytotomie beschäftigten, weit überlegen.
Der allergrößte Teil seiner Untersuchungen hat bis auf die Jetztzeit seine volle Gültigkeit behalten. Infolge der Arbeiten
Mohls und der kritischen Anregungen Schleidens machte sich bald eine rege wissenschaftliche Thätigkeit bemerkbar; man untersuchte
den Bau der Zellen, die Eigenschaften des Zellhautgerüstes, die Zusammengehörigkeit zu größern Zellkomplexen
genauer und gelangte durch Zuhilfenahme der Entwicklungsgeschichte immer mehr zur Betrachtung des anatom. Baues der Pflanzen
unter einheitlichen Gesichtspunkten und auf diese Weise zur vergleichenden Anatomie. Unter den
Botanikern, die in dieser Hinsicht
fördernd einwirkten, sind vorzugsweise zu nennen Nägeli, Schacht, Hanstein, Sanio, de Bary, Schwendener,
Haberlandt u. a.
Auf dem Gebiete der vergleichenden Morphologie wurden vor allem durch Schleiden und Nägeli neue Gesichtspunkte eröffnet, auf Grund deren eine rein wissenschaftliche Betrachtung der Dinge sich geltend machte gegenüber der philos. Richtung, die im Anfange des 19. Jahrh. die Morphologie beherrschte. Hauptsächlich wirkte Schleiden in dieser Beziehung bahnbrechend, indem er den hohen Wert der entwicklungsgeschichtlichen Untersuchungen hervorhob. Wenn auch seine Arbeiten in sehr vielen Punkten später widerlegt wurden, so hat er doch durch seine scharfen Angriffe gegen die herrschende philos.
Richtung außerordentlich fördernd gewirkt. Durch die immer weiter fortschreitende Verbesserung der Mikroskope [* 20] und die Vervollkommnung der mikroskopischen Technik wurde eine genauere Kenntnis von den Vorgängen der Zellbildung und Zellteilung ermöglicht, und infolgedessen gelang es, sowohl die Formverhältnisse der niedern Kryptogamen, als auch viele Einzelheiten im anatom. Bau der höhern Pflanzen kennen zu lernen. Die Untersuchung der niedern Kryptogamen hinsichtlich ihres Baues und ihrer Entwicklungsgeschichte wurde gefördert durch Nägeli, Hofmeister, Pringsheim, A. Braun, de Bary, Tulasne, Schwendener, Bornet, Cohn, Brefeld, Zopf u. a.
Das Studium der Befruchtungsvorgänge sowohl bei Phanerogamen wie bei Kryptogamen war ebenfalls erst durch Einführung besserer Mikroskope ermöglicht worden. Zwar wußte man betreffs der ¶