§1. Дендрология ғылымының қалыптасуы және қазіргі даму бағыттары
Оқу мақсаты
Дендрология ғылымының қалыптасу тарихын, теориялық-әдіснамалық негіздерін және қазіргі даму бағыттарын ғылыми тұрғыдан түсіндіру және оның ағаш өсімдіктерін зерттеудегі маңызын меңгеру.
Дендрология – сүректі өсімдіктердің алуан түрлілігін, олардың морфологиялық және анатомиялық құрылым ерекшеліктерін, биологиялық қасиеттерін, экологиялық бейімделу механизмдерін және географиялық таралу заңдылықтарын зерттейтін ботаника ғылымының дербес әрі кешенді саласы болып табылады.
Бұл ғылым ағаш және бұта тәрізді өсімдіктердің табиғи экожүйелердегі рөлін анықтаумен қатар, олардың антропогендік орта жағдайындағы тұрақтылығын, интродукциялық мүмкіндіктерін және шаруашылық маңызын ғылыми тұрғыдан бағалауға бағытталған.
Қазіргі биологиялық ғылымдар жүйесінде дендрология өсімдіктер систематикасы, геоботаника, өсімдіктер физиологиясы, экология, орман шаруашылығы және ландшафтық биология сияқты бағыттармен тығыз интеграцияда дамиды. Ағаш өсімдіктері биосфераның құрылымдық негізін құрайтындықтан, оларды зерттеу тек ботаникалық сипаттамамен шектелмей, экожүйелік тұрақтылықты түсіндірудің маңызды ғылыми құралы ретінде қарастырылады.
Тарихи қалыптасу кезеңдері
Дендрология ғылымының қалыптасуы адамзаттың табиғатты тану тарихымен тығыз байланысты. Ежелгі өркениеттер кезеңінде ағаш өсімдіктері негізінен тәжірибелік мақсатта – құрылыс материалы, тағам көзі немесе дәрілік өсімдік ретінде қарастырылды. Бұл кезеңде ғылыми жіктеу болмағанымен, ағаштардың сыртқы белгілеріне негізделген алғашқы сипаттамалар пайда болды.
Аристотель
384 б.э.д. – 322 б.э.д.
Антикалық дәуірде Теофрастпен бірге өсімдіктердің морфологиялық айырмашылықтарын сипаттауға алғашқы талпыныстар жасады.
Карл Линней
1707 – 1778
Бинарлық номенклатура жүйесін енгізіп, өсімдіктерді ғылыми жіктеудің әмбебап принципін қалыптастырды.
Антикалық дәуірде Аристотель мен Теофраст еңбектерінде өсімдіктердің морфологиялық айырмашылықтарын сипаттауға алғашқы талпыныстар жасалды. Теофрасттың еңбектері кейіннен ботаниканың ғылыми негіздерінің қалыптасуына ықпал етті. Алайда ағаш өсімдіктерін жүйелі түрде ғылыми зерттеу тек Жаңа дәуір кезеңінде басталды.
XVIII ғасырда швед ғалымы Карл Линней енгізген бинарлық номенклатура жүйесі өсімдіктерді ғылыми жіктеудің әмбебап принципін қалыптастырды. Бұл кезең дендрология ғылымының дамуына ерекше серпін берді, себебі ағаш түрлері алғаш рет бірыңғай таксономиялық жүйеге енгізілді. Түр ұғымының нақты анықталуы ағаш өсімдіктерінің морфологиялық салыстырмалы зерттеулерін жүргізуге мүмкіндік берді.
XIX ғасырда салыстырмалы морфология мен анатомия ғылымдарының дамуы дендрологиялық зерттеулердің жаңа кезеңін бастады. Өсімдік ұлпаларының микроскопиялық құрылысын зерттеу арқылы сүректі өсімдіктердің эволюциялық туыстық байланыстары анықтала бастады. Бұл кезеңде сүрек анатомиясы, камбий қызметі және жылдық сақиналардың түзілу механизмдері зерттеліп, ағаш өсімдіктерінің өсу заңдылықтары ғылыми негізде түсіндірілді.
Дендрология ғылымының дамуы бірнеше кезеңдерден өтіп, сараланған (1-сурет).
Сурет 1. Дендрология ғылымының тарихи дамуы
1. Сипаттамалық немесе натуралистік кезең
Бұл кезең шамамен антикалық дәуірден XVIII ғасырға дейінгі уақыт аралығын қамтиды. Аталған кезеңде ағаш өсімдіктері ғылыми жүйе негізінде емес, олардың сыртқы белгілеріне, практикалық маңызына және шаруашылық қолданылуына қарай сипатталды. Зерттеушілердің негізгі мақсаты табиғатта кездесетін өсімдіктерді жинау, бақылау және олардың морфологиялық ерекшеліктерін тіркеу болды.
Ежелгі грек ғалымы Теофраст өсімдіктерді алғаш рет тіршілік формаларына қарай бөліп, ағаш, бұта және шөптесін өсімдіктер арасындағы айырмашылықтарды сипаттады. Бұл еңбектер кейінгі ботаникалық зерттеулердің бастамасы болып саналады. Орта ғасырларда өсімдіктер туралы білім көбіне дәрілік қасиеттерін сипаттаумен шектелді, алайда Ұлы географиялық ашылулар кезеңінде жаңа материктерден көптеген ағаш түрлері әкелініп, олардың сипаттамалары жасала бастады.
XVII-XVIII ғасырларда ботаникалық бақтардың пайда болуы өсімдіктерді жүйелі түрде жинауға мүмкіндік берді. Осы кезеңнің маңызды жетістігі – Карл Линней ұсынған бинарлық номенклатура жүйесі болды. Бұл жүйе өсімдіктерді ғылыми атаумен белгілеуге мүмкіндік беріп, дендрология ғылымының әрі қарай дамуына негіз қалады.
2. Жүйелік-биологиялық кезең
XIX ғасыр дендрология ғылымының сапалық жаңа деңгейге көтерілуімен сипатталады. Бұл кезеңде өсімдіктерді тек сипаттау жеткіліксіз екендігі анықталып, олардың ішкі құрылысы мен биологиялық ерекшеліктерін зерттеу басталды.
Микроскопиялық зерттеу әдістерінің енгізілуі сүрек ұлпаларының құрылысын, камбий қызметін және жылдық сақиналардың түзілу механизмдерін зерттеуге жол ашты. Осы кезеңде таксономия ғылымы қарқынды дамып, өсімдіктерді табиғи туыстық белгілеріне қарай жіктеу жүзеге асырылды.
Ч. Дарвиннің эволюциялық теориясы өсімдіктер систематикасына үлкен ықпал етті. Түрлердің өзгергіштігі мен табиғи сұрыпталу идеясы ағаш өсімдіктерінің филогенетикалық байланыстарын түсіндіруге мүмкіндік берді. Жүйелік-биологиялық кезеңнің негізгі ерекшелігі – морфологиялық сипаттаудан функционалдық және эволюциялық түсіндіруге көшу болды.
3. Экологиялық және эксперименттік кезең
XX ғасырдан бастап дендрология ғылымы жаңа бағыт – экологиялық және эксперименттік зерттеулер кезеңіне өтті. Бұл кезеңде ағаш өсімдіктерін зерттеу тек олардың құрылымымен ғана емес, қоршаған ортамен өзара байланысы тұрғысынан қарастырыла бастады.
Индустрияландыру және урбанизация процестерінің күшеюі ағаш өсімдіктерінің антропогендік орта жағдайына бейімделу мәселесін өзекті етті. Ғалымдар газға төзімділік, құрғақшылыққа бейімделу, температуралық стресс жағдайындағы физиологиялық реакциялар сияқты көрсеткіштерді зерттей бастады.
Экологиялық-эксперименттік кезеңнің маңызды бағыты – интродукция теориясының дамуы болды. Ботаникалық бақтар ғылыми зерттеу орталықтарына айналып, жаңа аймақтарға енгізілген ағаш түрлерінің бейімделу қабілеті тәжірибелік түрде зерттелді.
XX ғасырдың алғашқы жартысында дендрология ботаниканың жеке ғылыми саласы ретінде толық қалыптасты. Өнеркәсіптік даму мен урбанизация процестерінің күшеюі ағаш өсімдіктерінің жаңа экологиялық жағдайларға бейімделу мәселесін алдыңғы қатарға шығарды.
🌍 Экологиялық аспект
Ағаш өсімдіктері атмосфералық көмірқышқыл газын сіңіріп, оттегі бөлетін негізгі биологиялық жүйелердің бірі болып табылады. Сондықтан дендрологиялық зерттеулер климаттың жаһандық өзгеруі жағдайында ерекше ғылыми маңызға ие. Орман экожүйелері мен қалалық жасыл аймақтардың тұрақтылығы ағаш түрлерінің экологиялық бейімделу қабілетіне тікелей байланысты.
XX ғасырдың ортасынан бастап дендрология ғылымында интродукция бағыты ерекше дамыды. Интродукция – өсімдік түрлерін табиғи ареалынан тыс жаңа географиялық аймақтарға енгізу және олардың бейімделу деңгейін зерттеу процесі. Бұл бағыт ботаникалық бақтардың ғылыми-зерттеу қызметімен тығыз байланысты болды.
Қазіргі кезеңде дендрология ғылымы классикалық морфологиялық зерттеулерден пәнаралық ғылыми бағытқа айналды. Заманауи технологиялардың дамуы ағаш өсімдіктерін зерттеу әдістерін айтарлықтай кеңейтті. Молекулалық биология әдістері ағаш түрлерінің филогенетикалық байланыстарын нақты анықтауға мүмкіндік береді.
Қазіргі ғылыми бағыттар:
- Молекулалық систематика;
- Климат өзгерісіне бейімделуді зерттеу;
- Урбандендрология;
- Экожүйелік қызметтерді бағалау;
- Ұзақ мерзімді фенологиялық мониторинг.
Дендрология ғылымы тарихи сипаттамалық зерттеулерден бастап қазіргі заманғы интегративті биологиялық ғылым деңгейіне дейін эволюциялық даму жолынан өтті. Қазіргі уақытта ол ағаш өсімдіктерінің құрылымдық, функционалдық және экологиялық ерекшеліктерін кешенді зерттейтін ғылыми сала ретінде табиғатты ұтымды пайдалану мен экожүйелік тұрақтылықты қамтамасыз етудің теориялық негізін қалыптастырады.
Теориялық бөлімді оқып болсаңыз, білімді бекіту тапсырмаларына өтіңіз:
Практикалық тапсырмалар (1.1)