BOTANIQUE

La botanique, nommée auparavant phytologie, est la science consacrée à l'étude des végétaux (du grec βοτανική1; féminin du mot βοτανικός qui signifie « qui concerne les herbes, les plantes »2). Elle présente plusieurs facettes qui la rattachent aux autres sciences du vivant. La botanique générale recouvre la taxinomie (description des caractères diagnostiques et différentiels), la systématique (dénombrement et classification des taxons dans un certain ordre), la morphologie végétale (décrivant les organes ou parties des végétaux), l'histologie végétale, la physiologie végétale, la biogéographie végétale et la pathologie végétale. Certaines disciplines, comme la dendrologie, sont spécialisées sur un sous-ensemble des végétaux. La connaissance fine des végétaux trouve des applications dans les domaines de la pharmacologie, de la sélection et de l'amélioration des plantes cultivées, en agriculture, en horticulture, et en sylviculture.

Étymologie

Le terme botanique vient du grec ancien βοτανική, féminin du mot βοτανικός qui signifie « qui concerne les herbes, les plantes »; βότανο qui signifie « herbe, plante » veut dire également « fourrage » ou « plante fourragère »

Domaines d'étude

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Hibiscus tiliaceus

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Pinguicula grandiflora

Comme les autres formes de vie, les végétaux peuvent être étudiés de différents points de vue, au niveau moléculaire, génétique et biochimique, organite, cellulaire, tissus ou organes, en considérant le végétal individuellement, à l'échelle d'une population ou d'une communauté végétales.

À chaque niveau, le botaniste pourrait être amené à s'intéresser à la classification (taxinomie), la structure (externe : morphologie ou interne : anatomie), ou au fonctionnement (physiologie) du végétal considéré.

Plus précisément, la botanique générale recouvre la taxinomie (description des caractères diagnostiques et différentiels), la systématique (dénombrement et classification des taxons dans un certain ordre), la morphologie végétale (décrivant les organes ou parties des végétaux), l'histologie végétale, la physiologie végétale, la biogéographie végétale et la pathologie végétale. Certaines disciplines, comme la dendrologie, sont spécialisées sur un sous-ensemble des végétaux.

Historiquement, le domaine étudié par la botanique couvre l'ensemble des organismes qui étaient exclus du règne animal. Certains de ces organismes comme les champignons (étudiés par la mycologie), les bactéries et les virus (étudiés par la microbiologie) et les algues (étudiées par la phycologie) sont aussi étudiés par les botanistes.

Applications

Les végétaux sont une part fondamentale de la vie sur Terre : ils génèrent l'oxygène, fournissent de la nourriture, des fibres, du carburant et des médicaments qui permettent aux autres formes de vie d'exister. Les végétaux absorbent également le dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre, par la photosynthèse.

Par conséquent, une bonne compréhension des végétaux est cruciale pour le futur des sociétés humaines car elle permet :

  • de nourrir la planète,
  • la compréhension des processus fondamentaux du Vivant,
  • l'utilisation de substances et de matériaux,
  • la compréhension des changements environnementaux.

Nourrir la planète

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Presque toute la nourriture que mange l’homme est issue directement ou indirectement des plantes comme ici du riz long.

Presque toute la nourriture que nous consommons provient directement ou indirectement des végétaux, directement par les féculents, les fruits et les légumes ou indirectement à travers les animaux d'élevage qui se nourrissent de plantes fourragères. Les végétaux sont à la base de presque toute chaîne alimentaire et surtout à la base de la chaîne alimentaire dans laquelle nous sommes intégrés. Elles constituent ce que les écologistes appellent le premier niveau trophique. Comprendre comment les végétaux produisent la nourriture que nous mangeons est important pour être capable de nourrir la planète et garantir la sécurité alimentaire pour les générations futures, par exemple par l'amélioration des plantes ou la compréhension des pertes de rendement agricole (phytopathologie).

Les plantes ne sont pas toutes bénéfiques à l'homme ; les adventices posent par exemple des problèmes considérables en agriculture. La botanique fournit des connaissances cruciales pour comprendre comment réduire leurs impacts. L'ethnobotanique étudie ces questions, ainsi que les autres relations entre les plantes et l'homme.

Comprendre les processus du vivant

Les végétaux sont des organismes qui peuvent être étudiés aisément pour comprendre les processus fondamentaux du vivant (tels que la division cellulaire, la synthèse protéique ou la reproduction), sans les dilemmes éthiques qui pourraient se présenter pour des études chez l'animal ou l'être humain. Les lois génétiques de l'hérédité ont été découvertes de cette façon par Gregor Mendel, en étudiant la forme des pois. Ce que Mendel apprit de cette étude dépassa de loin le domaine de la botanique. Par ailleurs, Barbara McClintock a découvert le 'gène sauteur' en étudiant le maïs. Ces quelques exemples montrent comment la recherche en botanique reste pertinente dans la compréhension des processus biologiques généraux.

Substances et matériaux

Beaucoup de médicaments ou drogues proviennent du règne végétal. La cocaïne est extraite des plants de coca, la caféine des caféiers et la nicotine des tabacs. L'aspirine (acide salicylique), qui provient de l'écorce de saule, est un exemple parmi des centaines de médicaments directement issus du règne végétal. Des préparations en herboristerie sont largement utilisées en phytothérapie et de nombreux nouveaux médicaments, qui pourraient être fournis par les végétaux, attendent d'être découverts et redécouverts.

Les stimulants courants comme le café, le chocolat, le tabac et le thé proviennent aussi des plantes. La plupart des boissons alcoolisées sont issues de la fermentation de plantes telles que l'orge ou le raisin.

Les plantes nous fournissent beaucoup de substances naturelles, telles que le coton, le bois, le lin, les huiles végétales, certaines cordes et le caoutchouc. La production de la soie ne serait pas possible sans la culture du mûrier. La canne à sucre et autres plantes sucrières sont utilisées comme sources de biocarburants, et offrent une alternative à l'utilisation des carburants fossiles.

Comprendre les changements environnementaux

Les végétaux peuvent aussi nous aider à comprendre les changements dans notre environnement de plusieurs façons.

Par exemple, en analysant le pollen déposé par les plantes il y a des milliers d'années nous pouvons reconstituer les climats anciens et envisager ceux du futur, une part importante de la recherche sur le changement climatique.

Botanique dans l'art

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Rosier cent-feuilles (Rosa ×centifolia) , anémone et clématite, illustration par Redouté, vers 1820.

Le terme botanique a longtemps été synonyme de science des plantes. Ce n'est plus le cas aujourd'hui où seules les disciplines qui concernent la systématique, le développement, l'évolution et l'écologie des végétaux continuent de définir la botanique. Les autres branches que sont la physiologie et la génétique des plantes sont regroupées sous le terme général de biologie végétale (plant sciences en anglais). Le domaine d'application de la botanique, traditionnellement vaste, s'est aussi restreint. En effet, les champignons ne font plus partie du monde végétal. Ces organismes, plus apparentés aux animaux qu'aux plantes du point de vue évolutif, forment désormais un groupe à part (les mycètes ou Fungi) et la science qui les concerne est appelée la mycologie. De même, dans la pratique, l'étude des algues (dont une partie seulement appartient aux plantes vertes) est exclue de la botanique. On parle plutôt de phycologie. Ainsi, la botanique et les botanistes se concentrent aujourd'hui sur les plantes terrestres (ou embryophytes), vaste groupe d'organismes rassemblant toutes les espèces de mousses, fougères, gymnospermes (ou plantes à graines nues) et angiospermes (ou plantes à fleurs).

La botanique, science des plantes, apparaît à l'état pur dans l'œuvre scientifique de Théophraste ; mais elle est bientôt associée étroitement à la médecine dont elle devient simplement un chapitre ; ainsi réduite au rôle pratique de pourvoyeuse de médicaments pendant tout le Moyen Âge, la botanique continue à tenir exactement ce rôle à la Renaissance où elle connaît un vigoureux essor. Toutefois, les herbiers alors publiés entreprennent l'inventaire de la flore et par conséquent préparent la science botanique pure, qui est d'abord uniquement cet inventaire du monde végétal et l'énumération, puis la classification de ses genres et de ses espèces. Tel sera en quelque sorte l'axe de la botanique du XVIe au XIXe siècle. Césalpin en Italie, Rajus en Angleterre, J. Pitton de Tournefort en France, C. Linné en Suède, A. L. de Jussieu en France encore apparaissent comme exprimant le plus parfaitement l'effort des botanistes. Mais, peu à peu, d'autres problèmes sont posés : à la fin du XVIIe siècle sont nées, avec l'anatomie microscopique, la physiologie des sèves, les essais sur la sexualité des fleurs, les techniques grâce auxquelles la science s'étendra. S'opposant au dogmatisme scolastique, l'expérience va résoudre les questions qui s'imposent à l'esprit ; une réponse entraînant une question nouvelle, les problèmes essentiels se trouvent posés dès 1700 à notre science, maintenant dégagée de la médecine. Ces différents chapitres nouveaux peuvent donc, au cours des deux siècles et demi qui suivent, s'épanouir largement. Qu'ils dépendent de l'emprise matérielle de l'homme sur la Terre ou du progrès des diverses sciences nées du génie humain, physique et chimie surtout, la botanique gagne des domaines et des résultats nouveaux. Progressivement recule le mystère qui entourait la matière vivante ; car la notion de biologie, qui naît au début du XIXe siècle, élargit et généralis.

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