Botany - Botany

Japanese: 植物学 - しょくぶつがく（英語表記）botany

A branch of biology that studies plants. Humans have used familiar plants for food and medicine since ancient times, and it can be said that botany began with learning about their types. This knowledge was first systematized in the Greek era, and this is where botany as a field of study began. Although knowledge of plants at that time was immature from today's perspective, it was all based on experience and observation, and included considerations in many areas such as classification, morphology, and medicinal effects. Theophrastus was a representative botanist of the Greek era, and he systematized the knowledge of that time in works such as Historia plantarum , a general guide to botany, and De causis plantarum , a book on plant physiology. Eventually, in the Roman era, botany began to pursue practical knowledge such as agriculture and medicinal uses. This trend was transmitted and inherited by medieval Europe and the Islamic cultural sphere of Arabia.

[Hiroo Kanai]

Modernization of botany

The modernization of botany, like other fields of biology, began after the Renaissance. A major contribution to this modernization was the invention of the microscope in the 16th century. Until then, the internal structure of plants could only be observed with the naked eye, but with the aid of a microscope it became possible to examine it in detail. In the 17th century, the Englishman Grew published Anatomy of Plants , which laid the foundations of modern plant morphology. Taxonomy also shifted from classification based on traditional artificial characteristics to a system of natural classification that emphasizes morphological similarity. Linnaeus introduced a binomial system in which the genus and species name are written together to clearly indicate the affiliation of species, making a major contribution to the development of modern taxonomy. The foundations of plant physiology were also laid during this period. For example, in 1727 the British author Hales published Vegetable Statics , in which he described the absorption and movement of nutrients, and the Swiss scientist de Candle wrote works such as Organographie vegétale , in which he organized and explained phenomena such as growth and nutrition.

The 18th century was a time when advances in navigation led to the introduction of organisms from all over the world (especially the so-called New World) to Europe, where they were compared with those from the "Old World." This gave rise to interest in the distribution and ecology of life, and plant geography, the study of how climatic factors control the growth and distribution of plants, was established. The German physicist Humboldt was one of the founders of plant geography. Geological considerations also raised doubts about the traditional belief in the "immutability of species," which led to Darwin's theory of evolution. Biology in the 19th century was also the era of the theory of evolution, as represented by Darwin's "On the Origin of Species." The establishment of this theory of evolution played a major role in the modernization of various fields of biology. It was also during this period that important research into genetics was carried out by Mendel. Mendel used plant material to study the mechanism of heredity and published his work in 1865 as "Experiments on Plant Hybrids" (Versuche über Pflanzen-Hybriden) . However, no one was interested in his work at the time, and this important research remained buried until it was rediscovered in 1900.

[Hiroo Kanai]

Modern Botany

From the late 18th century to the 19th century, morphology, histology, and organology were established as independent fields of botany, but the 20th century was a period of great advancement for biology, with particularly notable developments in ecology, cytology, and genetics.

Ecology began as a field that studied the conditions seen in what Darwin called the "struggle for existence." Currently, it is exploring the relationships between plants and other organisms, and between plants and the environment, while also developing into a field that deals with life phenomena at the individual and population levels. Historically, cytology and genetics were fields that developed using plants as research materials, but in the second half of the 20th century, the development of electron microscopes and the dramatic advances in analytical techniques at the material level of nuclear organelles and genes revealed that there is no essential difference between plants and animals, and these fields have come to study the life phenomena common to all living organisms. In the future, biology will move in the direction of exploring these life phenomena common to all living organisms, but the exploration of unique plant characteristics such as cell wall formation, autotrophy, and growth patterns will continue to be treated as a research area.

[Hiroo Kanai]

History of botany in Japan

The history of botany in Japan began with pharmacognosy, which was introduced from China. After the Edo period, research on plants became particularly popular, and botany based on pharmacognosy in the Ming Dynasty's Li Shizhen's "Compendium of Materia Medica," eventually moved in the direction of natural history, which is unique to Japan. The botanical garden first established in Edo during the time of Tokugawa Iemitsu played an important role in greatly advancing research in pharmacognosy in Japan. It remains today as the Koishikawa Botanical Gardens attached to the Graduate School of Science at the University of Tokyo. In the 18th century, pharmacognosy began to be studied by people with an academic interest, and outstanding scholars such as Kaibara Ekiken, Iinuma Yokusai, and Ono Ranzan emerged, and a unique academic system of Japan was established. In this environment, the foundations of modern Japanese biology were built by foreigners who came to Japan during the Edo period, when Japan was closed to the outside world. Von Siebold especially had a great influence on pioneers of modern Japanese biology such as Udagawa Yoan and Ito Keisuke. Yoan wrote the first book on botany in Japan, Seisetsu Botanikkakyo (1822), while Yokusai published Kusaki Zusetsu (1856), a full-scale illustrated book of plants based on the Linnaean classification system and accompanied by anatomical diagrams of flowers and fruits. Modern Japanese botany began in 1877 (Meiji 10), when the Department of Biology was established at the University of Tokyo and lectures were given on various fields of botany, such as taxonomy, morphological histology, and physiological ecology, by Yatabe Ryokichi, Matsumura Jinzo, Miyoshi Manabu, and others who had returned from studying in Europe and the United States. Subsequently, biology and botany departments were established at Kyoto University and other national, public and private universities, and many botanical research facilities were established.

Currently, in addition to university laboratories, research in various fields of botany is being conducted in museum facilities, testing and research institutes, etc. In addition, the activities of plant enthusiasts living all over Japan play a major role in elucidating the flora of Japan.

[Hiroo Kanai]

[References] | Plants | Plant Physiology | Theophrastus

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

植物を研究対象とする生物学の一分野をいう。人類は古くから身近な植物を食用や薬用として利用しており、その種類を知ることから植物学は始まったといえる。これらの知識が初めて体系化されたのはギリシア時代であり、ここに学問の一分野としての植物学の出発点をみることができる。この時代の植物に対する知識は、今日の観点からすれば未熟ではあったが、すべて経験や観察に基づいたもので、分類、形態、薬効といった多方面にわたる考察が加えられている。テオフラストスはギリシア時代を代表する植物学者であり、植物学概論書の『植物誌』Historia plantarum、植物生理学書ともいえる『植物原因論』De causis plantarumなど、当時の知識を体系化して残している。やがてローマ時代になると、植物学は農業、薬用などの実用知識の追究に向けられていく。この傾向は中世ヨーロッパ、あるいはアラビアのイスラム文化圏へと伝えられ、引き継がれていった。

［金井弘夫］

植物学の近代化

植物学の近代化は、生物学の他の分野と同様にルネサンス以降から始まった。この近代化に大きく貢献したのは16世紀の顕微鏡の発明である。それまでは肉眼でしか観察できなかった植物の内部構造が、顕微鏡によって詳しく調べられるようになったわけである。17世紀になるとイギリスのグルーは『植物の解剖』Anatomy of Plantsを出版し、現代の植物形態学の基礎をつくった。分類学も、従来の人為的特徴に基づく分類から、形態的類似性を重視する自然分類の体系をとるようになっていった。リンネは植物名の表記に属名と種小名を併記する二名法によって種の所属を明確に示し、近代分類学の発展に大きく貢献した。また、植物生理学の基礎もこの時代につくられている。たとえば、イギリスのヘールズは1727年『植物の静力学』Vegetable Staticksを出版し、そのなかで養分の吸収、移動について述べているし、スイスのド・カンドルは『植物の生理学』Organographie végétaleなどの著作で、成長、栄養の現象などを整理し、解説を加えている。

　18世紀は、航海術の進歩によって、世界各地（とくにいわゆる新大陸）の生物がヨーロッパへ紹介され、「旧大陸」のそれと比較された時代であった。ここから生命の分布、生態に対する関心が生まれ、植物の生育や分布が気候要因に支配されるということを研究する植物地理学が成立した。ドイツのフンボルトはこうした植物地理学の設立者の一人である。また、地質学上の考察から、従来信じられてきた「種の不変」への疑問が生じ、これがダーウィンの進化論を導き出すきっかけとなった。19世紀の生物学は、ダーウィンの『種の起原』に代表されるように、進化論の時代でもあった。この進化論の確立は、生物学の各分野における近代化のために大きな役割を果たしている。また、この時代には、遺伝学の重要な研究がメンデルによって行われている。メンデルは植物材料を用いて遺伝の仕組みを研究し、『植物雑種に関する研究』Versuche über Pflanzen-Hybridenとして1865年に発表したが、当時はだれも関心をもたず、1900年の再発見まで、この重要な研究は埋もれたままであった。

［金井弘夫］

現代の植物学

18世紀後半から19世紀にかけては、形態学、組織学、器官学が植物学の独立した分野として大成した時期であるが、20世紀は、さらに生物学にとって飛躍の時代であった。とりわけ著しい発展をみせたのは、生態学、細胞学、遺伝学である。

　生態学は、ダーウィンのいう「生存競争」にみられる諸条件を研究する分野として始まったもので、現在では、植物と他の生物との関係、植物と環境との関係を追究しつつ、さらに個体・集団レベルの生命現象を扱う分野へと発展していこうとしている。細胞学、遺伝学は、歴史的には植物を研究材料として発展した分野であるが、20世紀後半、電子顕微鏡の発達、核内器官や遺伝子の物質レベルでの解析技術の飛躍的進歩によって、植物と動物の間には本質的な違いのないことが明らかとなり、生物共通の生命現象がその研究分野として扱われるようになってきている。これからの生物学は、この生物共通の生命現象の追究の方向にはあるが、なお、細胞壁の形成、独立栄養、成長様式といった植物独自の特徴に対する探究は、今後も継続した研究対象領域として扱われていくであろう。

［金井弘夫］

日本の植物学の歴史

日本の植物学の歴史は中国から伝えられた本草学(ほんぞうがく)に始まる。江戸時代以後、植物に対する研究がとくに盛んになり、明(みん)の李時珍(りじちん)の『本草綱目』による本草学を基礎にした植物学は、やがて日本独自の博物学的方向に進むようになった。日本の本草学の研究を大きく進めるために重要な役割を果たしたのは、徳川家光(いえみつ)のころ初めて江戸につくられた薬園である。これは現在も東京大学大学院理学系研究科附属小石川植物園として残っている。18世紀になると本草学は、学問的興味をもつ人々によって研究されるようになり、貝原益軒(えきけん)、飯沼慾斎(よくさい)、小野蘭山(らんざん)などの優れた学者が輩出し、日本独自の学問体系が成立していった。このような情勢のなかで、日本近代生物学の基礎が鎖国下の江戸時代に渡来した外国人たちによってつくられていった。なかでもフォン・シーボルトは宇田川榕菴(ようあん)、伊藤圭介(けいすけ)などの近代日本生物学の先駆者といえる人々に大きな影響を与えた。榕菴は日本最初の植物学書『西説菩多尼訶経(せいせつぼたにかきょう)』（1822）を著し、慾斎はリンネ式分類法による、花や実の解剖図を添えた本格的植物図譜『草木図説』（1856）を刊行した。近代日本植物学の出発は、1877年（明治10）、東京大学に生物学科が新設され、欧米の留学から帰朝した矢田部良吉(りょうきち)、松村任三(じんぞう)、三好学(みよしまなぶ)らによって分類学、形態組織学、生理生態学など植物学の各分野の講義が行われるようになってからである。その後、京都大学をはじめ、他の国公私立の大学にも生物学教室、植物学教室が設けられ、多くの植物学研究の場が設けられていった。

　現在では、こうした大学研究室のほかに博物館施設、試験・研究所などにおいて植物学各分野の研究が行われているのが実情である。また、日本の植物相の解明にあたっては、各地在住の植物同好者の活動が大きな役割を果たしている。

［金井弘夫］

[参照項目] | 植物 | 植物生理学 | テオフラストス

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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