miniatura|Eines tradicionals utilitzades en botànica La botànica, del grec βοτάνη (votani, ‘herba’), és la ciència que s'ocupa dels vegetals o de tots els organismes tradicionalment considerats com a vegetals. El concepte de vegetal, que estava clar en temps d'Aristòtil, ha quedat desdibuixat pel desenvolupament del coneixement, de manera que, al seu torn, es defineix per ser l'objecte d'estudi de la botànica. En la pràctica, els botànics estudien les plantes, les algues i els fongs. En el camp de la botànica, cal distingir entre una botànica pura, l'objecte de la qual és ampliar el coneixement de la natura, i una botànica aplicada, les investigacions de la qual estan al servei de la tecnologia agrària, forestal, farmacèutica…
En anglès, l'estudi en el seu concepte més ampli dels vegetals es diu cada vegada més Plant Biology, i la seva equivalència en català seria «biologia vegetal», reservant el terme Botany cada vegada més per a l'estudi de la diversitat (sistemàtica) i les adaptacions dels vegetals.
Un sinònim relativament poc utilitzat de botànica és fitologia, de les arrels gregues φυτόν (‘planta’) i λόγος (‘tractat’, ‘ciència’), que seria el terme homòleg de zoologia (l'estudi dels animals).
La botànica cobreix un ampli rang de continguts, que inclouen aspectes específics propis dels vegetals; de les disciplines biològiques que s'ocupen de la composició química (fitoquímica); l'organització cel·lular (citologia vegetal) i tissular (histologia vegetal); del metabolisme i el funcionament orgànic (fisiologia vegetal), del creixement i el desenvolupament; de la morfologia (fitografia); de la reproducció; de l'herència (genètica vegetal); de les malalties (fitopatologia); de les adaptacions a l'ambient (ecologia), de la distribució geogràfica (fitogeografia o geobotànica); dels fòssils (paleobotànica) i de l'evolució.
Abast i importància de la botànica miniatura|Estany del Jardí Botànic de València Com per a altres formes de vida, la vida dels organismes vegetals pot ser estudiada des de diferents perspectives, des de la molecular a la genètica, passant per l'estudi específic de la ultraestructura organul·lar i cel·lular i l'anatomia tissular, l'organografia (anatomia macroscòpica), la geobotànica i l'ecologia vegetal. En cadascun d'aquests nivells, el botànic pot detenir-se en la classificació, l'estructura anatòmica, o les funcions (fisiologia) de les plantes.
Històricament, la botànica abasta tots els organismes que no eren considerats animals. Entre aquests, hi ha els fongs (estudiats per la micologia), els bacteris (estudiats en paral·lel per la microbiologia) i les algues (estudiats per la ficologia). Les algues, els fongs i els bacteris ja no són considerats mai plantes, però en el cas dels últims ningú discuteix que són matèria per a la botànica.
Quin és el significat de la ciència botànica? Els distints grups de vegetals participen de manera fonamental en els cicles de la biosfera. Plantes i algues són els productors primaris, responsables de la captació d'energia solar de la qual depèn tota la vida terrestre, de la creació de matèria orgànica i, també, com a subproducte, de la generació de l'oxigen que inunda l'atmosfera i justifica que gairebé tots els organismes treguin avantatge del metabolisme aerobi.
Per a alimentar el món Gairebé tot el que mengem prové de les plantes, ja sigui de manera directa com a aliments bàsics com fruita i verdura, o indirectament mitjançant el bestiar, que és alimentat per les plantes que componen el farratge. En altres paraules, les plantes són la base de tota la cadena alimentària: formen el que els ecòlegs anomenen el primer nivell tròfic. Per entendre com les plantes produeixen el que mengem, és important conèixer el seu paper per ser capaços d'alimentar el món i proveir seguretat alimentària per a futures generacions. No totes les plantes són beneficioses als humans; les males herbes són considerades perjudicials per a l'agricultura i la botànica proveeix ciència bàsica per mitigar-ne l'impacte.
L'etnobotànica és l'estudi del paper que juguen les plantes en les societats humanes.
Per a entendre els processos fonamentals de la vida miniatura|Bust de Teofrast, filòsof de l'antiga Grècia i autor de diverses obres sobre botànica Gregor Mendel va col·locar les bases de la genètica amb els seus estudis de les plantes.
Les plantes són organismes en els quals els processos fonamentals de la vida (com divisió cel·lular i síntesi proteica, per exemple) poden ser estudiats sense els dilemes ètics d'estudiar animals i éssers humans. La lleis genètiques de l'herència van ser descobertes d'aquesta manera per Gregor Mendel, que estudiava la manera en què s'hereta la forma del pèsol. El que Mendel va aprendre de l'estudi de les plantes ha arribat ben lluny incidint en els beneficis extra de la botànica. Addicionalment, Barbara McClintock va descobrir «gens saltadors» en l'estudi del blat de moro. Són exemples per a demostrar com l'estudi de la botànica ha estat important per a l'enteniment dels processos biològics fonamentals.
Per a subministrar remeis medicinals i matèries vegetals miniatura|Elaboració d'un herbari La botànica farmacèutica és la part de la botànica que estudia les plantes per les seves propietats medicinals. Moltes de les nostres medicines i algunes drogues, com el cànnabis, la cafeïna i la nicotina, venen directament del regne vegetal. L'aspirina, que originàriament venia de l'escorça de salze, n'és un exemple. Pot ser que hi hagi moltes plantes que puguin proveir de medicaments que alleugin malalties en el futur, però que encara estan sense investigar ni descobrir. Estimulants populars com el cafè, la xocolata, el tabac i el te també venen de plantes. Moltes de les begudes alcohòliques deriven de la fermentació de fruits, com el llúpol i el raïm.
Les plantes també ens proveeixen de molts materials, com el cotó, la fusta, el paper, el lli, olis vegetals, alguns tipus de cordes (jute, espart) i cautxú natural. La producció de seda no seria possible sense el cultiu dels arbres de morera. La canya de sucre, la colza, la soia i altres plantes amb un important contingut de sucre fermentable o oli han estat recentment utilitzades com a font per a l'obtenció de biocombustibles, que són una alternativa important als combustibles fòssils.
Per a entendre els canvis ambientals miniatura|Hivernacle amb cactus a Toronto, Canadà Les plantes també poden ajudar a l'enteniment dels canvis del medi ambient de moltes formes.
L'enteniment de la destrucció de l'hàbitat i espècies en extinció depèn d'un catàleg complet i exacte de plantes, de la sistemàtica i taxonomia. La resposta de les plantes a la radiació ultraviolada pot ocasionar problemes com els forats en la capa d'ozó. L'anàlisi de pol·len dipositat per plantes en temps passats pot ajudar els científics a reconstruir la història del clima i pronosticar el futur, una part essencial d'investigacions sobre canvis climàtics. Recopilar i analitzar el temps i els cicles de vida és important per a la fenologia utilitzada per a la investigació de canvis climàtics. Els líquens, sensibles a les condicions atmosfèriques, tenen un ús extensiu com a indicadors de contaminació.
De moltes maneres diferents, les plantes poden actuar una mica com a canaris -donant senyals primerencs d'avís-, alertant-nos dels importants canvis en el nostre ambient. En addició a aquestes raons pràctiques i científiques, les plantes són summament valorades en la recreació per a milions de persones que gaudeixen l'ús de les plantes cada dia en la jardineria, l'horticultura i la gastronomia.
Història
Orígens La història de la botànica sembla arrencar de temps molt llunyans: és possible que els humans del Paleolític tinguessin coneixements empírics sobre les propietats medicinals, comestibles o metzinoses dels vegetals de l'indret on sojornaven i que d'una manera o una altra passessin als agricultors del Neolític, acompanyats de nocions elementals de fisiologia (germinació, canvis associats a la temperatura, humitat, acidesa del sòl, etc.). De tota manera, i per la seva proximitat a la molt pràctica intenció d'obtenir aliment, l'estudi de les plantes és un dels que han deixat rastres més antics. Els primers escrits de què es té notícies van ser registres de plantes alimentoses o medicinals, per exemple, el Llibre de jardineria de Marduk-Apal-Iddina II (), rival de Sargon II d'Assíria i governant de Babilònia, que tracta de les plantes comestibles, farratgeres, medicinals o ornamentals que es conreaven en aquell temps a Mesopotàmia.
Un primer interès científic, o més aviat filosòfic, es troba en Empèdocles d'Agrigent (490-430 aC), el representant més conegut de l'escola Pitagòrica. Va explicar que les plantes no sols tenen ànima, sinó també alguna forma de sentit comú, perquè, per molt que les destorbem, insisteixen en la seva intenció i creixen cap a la llum. Empèdocles també va assenyalar que el cos d'una planta no forma un tot integrat, com el d'un animal, sinó que sembla com si cada part visqués i cresqués pel seu compte. Ara expressaríem la mateixa idea en termes de desenvolupament obert o indeterminat.
Aristòtil (384-322 aC) va escriure extensament sobre animals, però no sobre plantes. Teofrast (372-287 aC), un poc més jove, va ser el seu deixeble i heretà d'ell la direcció del Liceu, a més de la seva biblioteca. Teofrast va deixar dues obres importants que se solen assenyalar com l'origen de la ciència botànica: Recerca sobre les plantes (9 llibres) i Sobre les causes de les plantes (6 llibres). Sobre aquesta temàtica, l'obra de Teofrast és la més important des de l'antiguitat fins a l'edat mitjana.Enquiry into plants and minor works on odours and weather signs, translated by Sir Arthur Hort, (1916)Volume 1 Pàg.423
miniatura|Edició grega del de l'obra de Dioscòrides De Materia Medica Els romans ho abordaven tot amb un sentit més pràctic, menys emparentat amb la ciència pura que amb l'enginyeria o la ciència aplicada. Aquest caràcter pràctic, el trobem en l'obra de Plini el Vell (23-79), Naturalis Historiae (Història natural), en què l'atenció prestada a les plantes és per una altra part molt limitada. La mateixa orientació pràctica anima l'obra de Dioscòrides Pedaci (), metge grec al servei de l'exèrcit imperial romà, l'obra del qual Περί ύλης ιατρικής o De materia medica està dedicada, com el seu títol indica, a les fonts dels medicaments. No té res a veure amb l'obra de Teofrast, que és una veritable enciclopèdia botànica.
Edat mitjana A Europa, tot el coneixement acumulat durant l'antiguitat va haver de ser redescobert a partir del , per haver-se perdut o ignorat en bona part durant la baixa edat mitjana, després de la caiguda de l'Imperi Romà en el . Només la tradició conservadora de l'Església i la labor d'algunes poques personalitats van fer avançar, encara que molt escadusserament, el coneixement de les plantes.Valderas Gallardo, J.M. 1920. Formació de la teoria botànica: del medioevo al renaixement, Convivium. Revista de Filosofia 8: 24-52.
En el món musulmà, destaca el kurd Abu-Hanifa ad-Dinawarí (828-896), considerat el fundador de la botànica àrab gràcies a l'obra كتاب النبات Kitab an-nabat o Llibre de les plantes, en què descriu almenys 637 plantes, discuteix el desenvolupament vegetal des de la germinació fins a la mort, descrivint les fases del creixement i la producció de flors i fruits.