식물학의 정의와 어원 그리고 식물학의 역사

식물학의 정의와 어원에 대해 알아보겠습니다. 그리고 식물학의 역사를 초기와 근대, 현대로 나누어서 자세히 설명해 드리겠습니다.

식물학의 정의와 어원 그리고 식물학의 역사

 

식물학의 정의

식물과학 또는 식물 생물학이라 불리는 식물학은 식물의 생명에 관한 과학이자 생물학의 한 분야입니다.

식물학이란 식물생리학, 식물분류학 및 식물형태학 등을 포괄하는 식물을 연구하는 생물학의 하위학문입니다.

 

식물학의 어원

"식물학"이라는 용어는 고대 그리스어 중 "풀" 또는 "허브", "목초지"를 의미하는 단어인 그리스어 βοτάνη에서 유래되었습니다.

 

식물학의 역사

 

초기 식물학

초기 식물학은 식물의 의학적 특성을 연구하고 사용하는 약초학에서 유래되었습니다.

초기 인류의 문명에 관한 식물 분류 및 설명에 관한 많은 저서들이 있습니다. 예를 들면 1,100년 전 고대 인도의 저작과 고대이집트의 텍스트, 그리고 기원전 221년으로 거슬러 올라가 중국의 초기 식물학 저작이 있습니다. 진한시대 때의 중국 최초의 약용 식물지는 '신농본초경'입니다.

 

현대식물학의 뿌리는 아리스토텔레스의 학생인 테오프라스토스로 식물학의 원리를 발견하고 기술하였으며 과학계에서는 그를 식물학의 아버지로 부르고 있습니다.

그의 주요 저서인 식물 사(Inquiry into Plants)와 식물 기원(On the Causes of Plants)은 거의 17세기 이후인 중세 시대에까지 아주 중요한 공헌을 하였습니다.

 

16세기 중반에는 이탈리아의 대학에 식물원이 설립되었고 최초의 식물원은 1545년에 설립된 파도바식물원입니다.

이 정원은 실용적인 가치를 가지고 있었으며 약용으로 사용할 수 있는 식물을 재배하였습니다. 또한 그곳에서는 정원에서 재배하는 식물에 관한 강의도 진행되었습니다. 식물원은 그 이후에 북유럽으로 전파되었으며 영국 최초의 식물원은 옥스퍼드 대학의 식물원이었습니다.

 

초기 현대 식물학

초기 현대 식물학은 식물의 분류를 연구하는 것에서부터 시작되었습니다.

18세기 식물 분류 시스템은 단일 검색 테이블을 활용하여 식물을 빠르게 분류하였습니다. 이 방법을 적용하여 과학자들은 미리 설정되어 있는 다양한 특성 중에서 분류할 식물과 가장 특성이 일치하는 것을 선택하여 점차 다른 분류단위인 과와 속, 종으로 분류하였습니다. 18세기 식민지 확장으로 인하여 전 세계에 있는 다양한 식물들이 유럽으로 채집될 수 있었고 이에 따라 식물학자들의 연구 작업은 더욱 발전할 수 있었습니다.

 

1753년 칼 린네는 식물 분류학의 저서인 '식물 종지'를 발표하였습니다. 이 저서는 현대 식물학 이명법의 기초이며 린네에 따르면 표준 식물명은 식물 명명법에 따라 두 부분으로 구성되어야 한다고 하였습니다.

이에 현대 식물 명명법의 기준점으로 남게 되었으며 첫 번째 이름은 속 명이고 두 번째 이름은 속 종을 표시하였습니다. 식별이 용이하게끔 식물의 생식기관에 따라 '성별 시스템'에서 24개의 그룹으로 분류하였습니다. 예를 들어 그룹 24 크립토가미아는 이끼, 양치류, 곰팡이류 등을 포함합니다.

 

1838년 독일의 식물학자인 마티아스 슐라이덴은 '식물 발생론'을 발표하였고 이는 식물학에 큰 영향을 끼쳤습니다.

스는 동물학자였던 테오도어 슈반, 의사인 루돌프 필쇼와 세포설을 세웠으며 스코틀랜드 식물학자인 로버트 브라운이 1831년에 세포핵을 발견하게 되자 이 구조의 중요성을 깨닫게 되었습니다.

 

식물학은 최초의 현대 교과서인 Matthias Schleiden의 Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik의 등장으로 큰 영향을 받았습니다. Schleiden은 현미경학자이며 초기 식물 해부 학자였고 Theodor Schwann 및 Rudolf Virchow와 함께 세포 이론을 공동으로 창시하였습니다. 1831년에 로버트 브라운이 설명한 세포핵의 중요성을 최초로 파악하였던 사람 중 한 명이기도 합니다.

 

후기 현대 식물학

오스트리아 과학자인 그레고르 멘델은 완두콩에 관한 연구를 통하여 유전자-염색체 유전설을 발표하였습니다. 그리고 독일의 생물학자인 아우구스트 바이스만은 유전은 배우자를 통해서만 발생이 되며 그 외의 다른 세포는 유전적인 특성을 전달하지 못한다는 가설을 증명하였습니다.

 

덴마크의 식물학자 유게니우스 발밍(Eugenius Balming)은 19세기 후반에 식물 생태학을 창시하면서 식물이 공동체에 존재한다고 제안했습니다. 미국의 식물 생태학자이자 식물학자인 헨리 챈들러 콜스(Henry Chandler Coles)는 온대 활엽 혼합림의 천이와 같은 식물 군집 천이의 개념을 제안했습니다. Clements는 또한 환경이 지원할 수 있는 가장 복잡한 식물 군집인 관석 군집의 개념을 개발했습니다.

1960년대 이후 증산(식물 내 물의 이동), 잎 수분 증발 속도 및 온도 의존성, 기공을 통한 수증기나 이산화탄소의 분자 확산 과정과 같은 일부 식물 생리학적 원리가 점차 이해되었습니다. 식물의 기공 크기를 정확하게 측정하면 과학자들은 광합성 중 식물과 대기 사이의 가스 교환을 정확하게 설명할 수 있습니다.

20세기에는 분광학, 크로마토그래피, 전기영동과 같은 유기화학 기술의 발전으로 식물 생화학의 발전이 이루어졌고, 분자생물학, 유전체학, 단백질체학, 대사체학의 발전으로 과학자들은 식물 게놈과 그 상호작용을 연구할 수 있게 되었습니다. 생화학, 생리학, 형태학, 행동 간의 관계를 더 자세히 분석할 수 있습니다.

현대 식물 형태학은 식물의 뿌리, 줄기, 잎, 털을 연속체로 인식하고 이러한 구조의 역동적인 특성을 강조합니다. 현대 식물 계통발생은 주로 식물 간의 계통발생 관계에 초점을 맞추고 있습니다. 현대 분자 계통발생은 일반적으로 식물의 형태학적 특성을 무시하지만 주로 초점을 맞춥니다. 식물의 유전자 서열을 데이터 소스로 사용합니다. 1998년 속씨식물종 발생학 그룹(Angiosperm Species Embryology Group)은 속씨식물이 다른 종과 어떻게 관련되어 있는지 확인하기 위해 식물의 유전적 서열을 분석했습니다. 우리는 식물에 관한 많은 질문에 답하는 속씨식물의 계통발생 결과를 출판합니다.

지난 30년 동안 식물학 분야에는 분자생물학, 현대 기술 과학, 수학, 물리학, 화학 등 새로운 개념과 기술이 도입되었으며 식물학은 미시적 수준과 거시적 수준 모두에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 연구의 깊이와 폭이 완전히 새로운 수준에 도달했습니다.