ISTORICUL MORFOLOGIEI VEGETALE

ISTORICUL MORFOLOGIEI VEGETALE

Primele cunostinte referitoare la plante dateaza de acum 3.000 de ani inainte de Hristos si apartin celebrului Yen-Ti care a trait in China, fiind primul om care a invatat popoarele Asiei sa recunoasca plantele utile si sa le cultive. Invataturile acestuia au fost reunite in opera Tson-King, aparuta pe la anul 2200 i.Ch., in care erau de scrise proprietatile si metodele de cultura a peste 100 de plante alimentare de cultura: grau, orez, sorg, mei, mazare etc.

Civilizatia hindusa, in schimb, a conferit plantelor semnificatii religioase, sfinte, asa cum reiese din celebrele carti religioase ale indienilor, numite Vede, ce dateaza din mileniul al 2-lea i.Ch. La greci, studiul plantelor a capatat un caracter mai stiintific, ei considerand plantele fiinte vii (ca si animalele). In perioada cuprinsa intre secolele al VI-IV i.Ch. considerata prima epoca infloritoare culturala si stiintifica a Greciei antice, s-au remarcat savantii Aristotel (384-332 i.Ch., considerat geniul antichitatii si Theophrast (370-283 i.Ch.), discipol al lui Aristotel, care a fost considerat 'cel mai de seama botanist al antichitatii' .

In operele sale 'Cauzele plantelor ', 'Cercetarea plantelor' clasifica pentru prima data plantele in: arbori, arbusti, semiarbusti, ierburi. Theofrast este primul care afirma ca plantele au corpul format din: radacina, tulpina si frunze.

La romani, Dioscoride (medic grec care a insotit legiunile romane in numeroase expeditii) s-a preocupat de proprietatile curative ale plantelor. El a clasificat plantele in patru grupe mari: plante medicinale, plante aromatice, plante veninoase si plante alimentare. In opera sa ,,De materia medica'   descrie 700 de specii de plante.

Plinius Secundus sau Pliniu cel Batran (24-79 d.Ch.) a fost un mare enciclopedist. Opera sa "Istoria naturalis' cuprinde 37 de carti, din care 16 volume sunt consacrate studiului plantelor, descriind peste 1.000 de specii de plante. Cunostinte despre morfologia plantelor apar o data cu aparitia oranduirii sclavagiste, dar datorita tehnicii rudimentare existente in acea perioada, cand procesele biochimice, biofizice n-au putut fi cercetate experimental, s-au acumulat materiale din domeniul Morfologiei plantelor, aceasta devenind o stiinta de sine statatoare. Datorita tehnicii rudimentare asociate cu o productie scazuta, nici in oranduirea feudala nu s-a marcat un progres real in studiul plantelor. Din secolul al XVIII-lea, dezvoltarea Morfologiei plantelor ia un mare avant, la fel si celelalte ramuri ale Botanicii. In istoricul dezvoltarii Morfologiei plantelor, incepand cu secolul al XVIII-lea si pana astazi se disting mai multe etape:

- Perioada lineana (perioada Morfologiei discriptive), caracteristica secolului al XVIII-lea, dominata de personalitatea botanistului suedez Carol Linne (1707-1778), care are ca si scop descrierea de noi plante sau forme noi ale organelor de plante.

- Perioada goetheana sau a morfologiei comparate. Goethe, in cartea sa, emite ipoteza metamorfozei unitare a tuturor organismelor plantelor

- Perioada morfologiei evolutioniste si experimentale, perioada in care diversitatea de forme si structuri morfologice se interpreteaza ca un mod de adaptare la mediu al plantelor, perioada in care apar structuri si forme noi (ceea ce denota ca plantele se gasesc intr-un continuu proces de evolutie).

- Ultima perioada este cea a morfologiei secolului al XX-lea, cand, datorita utilizarii metodei comparativ-filogenetice (in care se compara organele si structurile generale ale plantelor din punct de vedere sistematic), datorita dezvoltarii tehnicii si a mijloacelor de cercetare, apar o serie de ramuri noi ale stiintei: Genetica, Citogenetica, Biologia moleculara, Biochimia, Biofizica etc.

In Romania, prima lucrare de morfologie apare in anul 1880 si apartine lui Anastasiu Fatu 'Elemente de botanica', ce cuprinde notiuni de citologie, histologie, organografie si fiziologie vegetala. Profesorul M. Gusuleac a publicat studii asupra fructelor, iar I. Grintescu a publicat un " Curs de botanica' in cinci fascicule si un 'Curs de Botanica farmaceutica'. Al. Buia (Craiova), G. Bujoreanu (Timisoara), I. Ciobanu (Cluj-Napoca), I. Morariu (Brasov), I. Todor (Pitesti), M. Ravarut (Iasi) au publicat cursuri de Morfologia plantelor.

Studiul Anatomiei vegetale este legat de descoperirea si perfectionarea microscopului electronic sau fotonic.

In secolul al XVI-lea incepe confectionarea lentilelor de sticla. Spre sfarsitul secolului (1580 -1590), mai multi 'fizicieni', intre care Hans si Jacharias Janssen, Kirker etc., construiesc deja primele microscoape. Un loc aparte intre acesti fizicieni amatori, celebri atat pentru indemanarea lor de a realiza lentile, cat si prin importanta istorica a descoperirilor, a fost olandezul Antonius van Leeuwenhoek (1632 - 1723) care construieste un microscop cu puterea de marire de 200 de ori. Lui ii datoram faimoasa scrisoare adresata la 09.10.1676 Societatii Regale din Londra, in care el descrie pentru prima data bacteriile vazute la microscop, sub numele de 'animalicule'. A facut multe observatii de anatomie vegetala pe care le-a publicat in opera sa 'Arcana naturae'.

De fapt, cu cativa ani mai devreme (1655 apoi 1667), apare o lucrare celebra a fizicianului Robert Hooke, in care se arata aplicatiile microscopului construit de el si prezinta o serie de desene, dintre care doua reprezinta fragmente de sectiuni prin pluta unde se observa, pentru prima data, structura celulara a unui tesut vegetal (suberul). In descrierea sa el foloseste pentru prima data termenii de 'celula' si 'perete celular'. Lucrarea italianului Marcello Malpighi 'Opera omnia', aparuta in anii 1675 si 1679, constituie prima lucrare de anatomie vegetala si animala, in care autorul descrie celule pe care le numeste sacule, utricule, iar vasele sunt denumite tuburi. Nehemia Grew, considerat, alaturi de Malpighi, fondatorul Anatomiei plantelor, publica in 1671 si 1682 lucrarea in doua parti ,,Anatomy of Plants', o opera aproape moderna, cu peste 80 de planse reprezentand o multime de organe si tesuturi vegetale in care sunt reprezentate numeroase celule.

Timp de peste 100 de ani (sec.al XVIII-lea) nu se mai inregistreaza nici un progres remarcabil in domeniul Anatomiei plantelor, pana in secolul al XIX lea, cand tehnica microscopiei se imbunatateste, la fel si tehnica efectuarii preparatelor microscopice. In acest secol se elaboreaza urmatoarele teorii celulare:

1. Teoria tisulara, care a avut ca precursori pe N. Grew si M. Malpighi, conceptia lor fiind dezvoltata, dupa un secol, de catre Brisseau-Mirbel (1801) si Sprengel (1802), care sustineau teoria dezvoltarii tesutului celular intr-un lichid primordial. Incep sa fie descoperite unele organite celulare: granulele de amidon si de clorofila, cristale (Meyer, 1828), nucleul (Brawn, 1831), nucleolul (Valentin, 1836). Pana la aceasta data, celula era considerata ca o vezicula acoperita de un perete rigid si care contine un lichid in care se gaseste un nucleu prevazut cu nucleol, uneori granule de amidon, clorofila etc.

2. Teoria celulara a avut ca fondator real pe Dutrochet (1824) si sustinea ca organismele pluricelulare depind de activitatea celulelor, tot ce este viu este format din celule. Aceasta teorie a fost mult timp uitata si chiar atribuita lui Schleiden (botanist) si Schwann (zoolog).

3. Teoria moderna incepe spre anul 1865, fiind caracterizata printr-un studiu mai aprofundat al structurii si rolului diferitelor parti ale celulei. Metodele noi ale anatomiei microscopice, care permit sesizarea materiei vii in diferite perioade ale evolutiei sale, a le fixa in forma sa, a diferentia cu ajutorul reactivilor chimici elementele care intra in constitutia sa, perfectionarile aduse microscopului au demonstrat ca structura si functiile celulei sunt mult mai complexe decat se credea. Citologia din stiinta descriptiva devine experimentala. Se descopera noi organite, noi structuri, care confirma teoria celulara, celula fiind considerata unitatea morfologica si functionala a materiei vii.

Au fost descoperite urmatoarele organite celulare:

nucleul (R. Brawn, 1831-1833), in celulele epidermice ale unor orhidee;

nucleolul (Valentin,

membrana si substanta fundamentala reticulata (Brisseau-Mirbel, 1839; Frommann,1865);

cromatina (Flemming, 1876-1880), masa fundamentala a nucleului numita nucleochilem (Strasburger, 1882);

citoplasma (Mohl, 1846);

- plastidele (Schimper, 1880-1883, si Meyer, 1881-1883);

- condriozomii (La Valette-Saint-Georges, 1886 si Altman - ii evidentiaza intre 1881-1883); Benda,1904, ii denumeste condriozomi; Pensa, Lewitsky si Guilliermond - descopera in 1910 condriozomii in plante; Meves, 1908, denumeste ansamblul condriozomilor condriom;

In tehnica microscopului s-au introdus: fixatori, microton, termostate, coloranti etc., ceea ce a facut posibila cunoasterea unor procese biofizice din celule. Astfel:

- in 1852 este descoperita Amitoza;

intre 1875-1878 sunt studiate fazele diviziunii cariocinetice la plante (Strasburger);

in 1890 sunt descoperite mitocondriile in celulele vegetale;

Apar noi discipline in Citologie: Citogenetica, Citofiziologia, Citachimia.

O data cu introducerea microscopului electronic se poate vorbi despre ultrastructura celulei vegetale sau ultrastructura organitelor celulare. Primul microscop electronic a fost construit in Germania intre 1934 - 1935.

Tehnicile microscopului electronic permit:

- cunoasterea structurii celulare

- cunoasterea naturii chimice a organitelor celulare

Coloratia Feulgen ne prezinta informatii privind distributia ADN-ului;

Coloratia Brached ne precizeaza prezenta ARN;

Un pas important s-a realizat si prin descoperirea cromatografiei de catre Martin si Synge, in 1944. Tehnicile cristalografice, folosind spectrele de difractie ale razelor x, au permis precizarea structurii proteinelor fibroase (Pauling si Corey in 1951), a molecule lor de ADN (Watson, Crik, Wilkins, 1953) etc.

Morfologia plantelor prezinta mai multe capitole: Citologia, Histologia, Morfologia si anatomia organelor vegetative si Morfologia si anatomia organelor de inmultire.